城市三维建模技术方案探究

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1、城市三维建模技术方案探究　　摘要:城市三维模型是对城市地形地貌、地上地下人工建（构）筑物的三维表达，反映城市中对象的空间位置、几何形态、纹理及属性等信息。本文阐述了城市三维建模基本准则，技术路线，生成流程、技术特点等内容。关键词:三维建模;立体测图;真正射影像Abstract:The3Dmodelofcityisacityterrain,overgroundandundergroundartificialbuilt(structure)three-dimensionalexpressionofthebuilding,toreflectthespatialposi

2、tion,cityofobjectgeometry,textureandattributeinformation.Thispaperintroducesthebasicprinciple,3Dcitymodelingtechnology,productionprocess,technicalcharacteristicsofthecontent.Keywords:3Dmodeling;stereomapping;trueorthophoto中图分类号：P25文献标识码：文章编号:7引言:城市三维建模旨在综合运用“3S”技术、三维建模与可视化技术，以多尺度遥感对地

3、观测技术为手段、以1:1000标准分幅和行政单元为基础作业单元，设计一套人机交互方式的城市三维建模技术流程，利用DEM、DOM、TDOM、DLG构建城市建筑物的几何模型，实现从DOM、TDOM和带有定向参数的原始影像上提取建筑物各个面的纹理，并对纹理信息进行处理，最后在建筑物几何模型上粘贴纹理生成城市三维模型。从而以较低的建设成本，较高的建模效率满足城市三维建模的要求，实现对城市现状的三维模型快速建立，满足不同用户的需求，为城市管理提供可视化的手段。一、城市三维建模基本准则1）分幅建模为了便于数据库存储和系统调用，以1:1000标准分幅为单位作为建模的基本单位，

4、DLG、DOM、DEM和TDOM也相应的以此单位分幅。2）地物取舍在城市三维模型中需要反映出城市的主体结构，对较大型建筑物要反映出其真实形状，对于小型建筑物，对全局影响不大的地物可以进行综合，以纹理影像代替细节。通过对地物的综合取舍可以有效地提高建模的效率。3）特殊建筑物由于地表存在大量的非规则建筑物，例如镂空建筑物（凉亭、加油站等）这种有顶部，而下面为空的建筑物，利用航空摄影方法进行建模只能表现建筑物的顶部结构，而不能构建出内部结构，因此需要对这类建筑物进行单独建模。74）模型优化建模场景中单个物体的面数不能太多，可以首先在二维矢量图中对建筑物的边线进行综合，

5、将距离较近的线进行综合，使建筑物的形状尽量规则、简单，这样可以降低整个场景的面数，在纹理贴图时也可以节省时间，同时还可以提高交互场景的运行速度。5）建模效率需要采用高效的建模方法来构建地物模型。针对复杂地物，尽量把模型做成是可以组装的；对于需要手动建模的地物，选择建模软件（3DSMax、Maya、Sketchup、Mudbox、VirtuoZo、Photoshop等）进行建模。二．三维模型制作技术路线三维模型数据既应满足数字城市又应满足数字规划两方面的需求，将同时保证数据精度和美观度。因此建模方法以影像作参考依据，对测区范围内航空摄影的高重叠率遥感影像进行处理，

6、并产生出建模过程中所需要的DSM、DEM、DOM和TDOM数据。通过全数字摄影测量系统采集到的矢量数据，基于DSM、DEM进行立面处理得到建筑物的几何模型，然后将建筑物几何模型投影到带有定向参数的航空摄影遥感影像和TDOM上，自动提取建筑物的纹理信息，最终生成建筑物完整的三维模型。三维模型制作技术路线如图1。图1三维模型制作技术路线71）立体摄影测量技术基于航空摄影测量和空三加密技术快速搭建三维城市模块，能够获取高精度的建筑高程信息，保障数字城市业务对高精度城市模型的需要。同时其高效、真实、精准的特性为业务应用快速提供准确的数据源，方便用户尽快开展行业应用。2）

7、真正射影像（TDOM）处理技术与普通数字正射影像产品的区别是：三维建模区所用的背景图对所有建筑物都进行了中心投影纠正，从而保证建筑物无投影差。利用全数字摄影测量系统，在立体环境下采集建筑物几何特征信息。摄影测量系统所采集的建筑物矢量数据，是制作三维建模区背景图的数学基础，利用此数据对正射影像数据进行再次精纠正，即可消除建筑物投影差。正射影像数据精纠正之后，利用专业的正射影像镶嵌软件，为任何来源的正射影像提供完全自动的整块的色彩平衡和无缝镶嵌。三．城市三维模型数据生产1）矢量采集利用全数字摄影测量系统，在立体环境下采集建筑物几何特征信息（图2）。图2建筑物矢量采集

8、72）三维模型生成利用专