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《三维地图符号视觉参量研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、DOI牶牨牥牣牨牫牪牥牫牤j牣whugis牪牥牥牰牣牥牰牣牥牪牫第31卷第6期武汉大学学报信息科学版Vol.31No.62006年6月GeomaticsandInformationScienceofWuhanUniversityJune2006文章编号:1671-8860(2006)06-0557-04文献标志码:A三维地图符号视觉参量研究1121徐智勇艾廷华危拥军祝国瑞(1武汉大学资源与环境科学学院,武汉市珞喻路129号,430079)(2西安测绘研究所,西安市雁塔路中段1号,710054)摘要:在常规地图符号参量体系上,通过引入动态特征、交互式操作等方面的参
2、量,提出了三维地图符号的视觉参量,它由状态、动态变化和操作三个方面的参量组成,并采用认知实验研究了这些符号参量在质量特征、数量特征、关系特征以及动态特征等信息表达上的应用及功效。关键词:视觉参量;可视化;三维地图符号;地图设计;电子地图中图法分类号:P281;P283.1三维地图符号是在三维几何构形上的抽象简动态变化的视觉参量借鉴传统的动态视觉参化,通过分类、分级、分等、量化等方式来描述三维量,它描述了三维符号在动画演变、空间信息、语物体的类型、性质、态势、定量化等信息。由于维义信息变化方面的特性,其参量包括:持续时间、[3-5]数的扩展以及在虚拟现实、三维动画
3、表达应用中变化速率、变化次序、节奏等。的动态性、用户交互式等特性,使得三维地图符号操作方面的参量描述是一个新的内容,它描的参量描述很丰富,突破了过去地图符号仅在于述符号应用时,用户能参与符号控制与变换的自状态方面的描述,并引入了动态特征、交互式操作由度。符号对象的表达不仅有状态描述,还有操等方面的参量。本文对这一问题进行了系统的研作特性,两者是封装在一起的。三维符号的操作究,定义了三维地图符号的参量描述,探讨了不同方面的参量描述包括旋转、缩放、LOD调整、阴影参量在三维可视化中的作用。展示等。1)旋转。由于三维条件下,视线方向会任意1三维地图符号的参量分类及特性
4、变化,在设计符号时,需考虑符号的旋转。如树木符号,一般纹理贴在一个竖立的平面上,当视点发在进行三维数字景观可视化时,视觉参量是生变换时,需要旋转平面,以保证其始终正对着观[1,2]构成三维地图符号的基本要素。由于三维数察者;而房屋符号,则是根据实际房屋的方向进行字景观图的可视环境以及显示方式明显不同于以放置,漫游时不需要调整其方向。纸张为介质的平面地图,也不同于二维的数字地2)缩放。在三维场景中,物体与三维符号的图,故三维地图符号的视觉参量与二维地图符号大小可能不一致,这就需要考虑符号的缩放,如树的视觉参量存在差异,由状态、动态变化和操作3木的三维符号要根据树木
5、的实际大小进行缩放,个方面的视觉参量组成。并置于三维场景中,才能真实地反映树木大小信状态方面的参量与平面地图的静态视觉参量息。可将符号的缩放与LOD调整参量结合,通类似,然而,由于表达手段、技术的不同,参量描述过缩放,来获得符号不同层次的细节信息。与传统静态视觉参量也略有差异,主要包括形状、3)LOD调整。在三维环境中,符号的设计尺寸、色彩、亮度、纹理、空间造型等6个方面的参需考虑随视点的远近而采用不同的模型来表[6]量。达。如对一个区域进行可视化,如果视点较高,收稿日期:2006-04-18。项目来源:武汉大学优秀博士论文培育基金资助项目(虚拟地理环境平台研究
6、与开发);2005年度新世纪优秀人才支持计划资助项目(NCET-05)。558武汉大学学报信息科学版2006年6月境界以二维的方式显示出来,给读者一种比较清1)尺寸能在一定程度上表现数值关系,但由晰的地域范围的感觉,地表上的植被、道路、河流、于三维场景中通常采用透视投影,在屏幕上易产湖泊、海域等大量要素可直接通过纹理映射的方生一定的错觉。同样大小的符号,离视点近的符式来表现;而视点较低时,这些地物能通过精确的号看起来要“大”一些。图1(a)中,B区域与J区几何数据来表达。域符号尺寸相同,其中J离视点近,其符号看起4)阴影展示。在三维场景中,采用阴影可以来要“大”
7、一些;相同高度的符号,地表高处的符号产生较强的三维立体效果。如设计建筑物符号要“高”一些。如图1(b)中,D区域与I区域符号时,可计算其在地面的阴影,并将其表达出来,则尺寸相同,由于D区域符号所处的位置高,造成能进一步增强建筑物符号的立体感。D比I的数量大的错觉。三维地图中存在着一定的遮挡关系,不同的视点位置以及视线方向对符2符号参量在信息表达上的应用号尺寸的认知也有影响。同时,符号的形状会对认知结果有一定的影响。从图1可以看出,球状在三维地图中,物体的基本特征主要包括定符号的定位性不强,但视线的方向变化不会造成位、动态、空间结构、定性和定量以及关系等特征。其外
8、观的变化;而三维柱状符号
