554.基于autocad的三维几何与纹理建模【开题报告+毕业论文】

《554.基于autocad的三维几何与纹理建模【开题报告+毕业论文】》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、开题报告毕业设计题目：基于AutoCAD的三维几何与纹理建模学院：信息工程学院专业：学号：姓名：指导老师：时间：一、目的和意义1998年1月31日，美国前副总统戈尔提出了“数字地球”概念之后，引起了各国政府和科技界的广泛关注。“数字地球”是把浩瀚复杂的地球数据加以数字化、网络化，变成一个地球信息模型的计划。城市是地球表面人口、经济、技术、基础设施、信息最密集的地区，“数字城市”必将成为数字地球网络系统中最为重要的一部分和最繁荣的信息中心，是数字地球在城市领域的具体实现，也是建设数字地球的关键和难点。数字城市，

2、简单地说，就是用数字的方法将城市、城市中的活动及整个城市环境的时空变化装入电脑中，实现在网络上的流通，并使之最大限度地为人类的生存、可持续发展和日常的工作、生活、娱乐服务。它是一种特殊的信息系统，是城市地理信息系统(UGIS)的延伸与发展。城市作为人类活动的重要场所，其地表特征以人工建筑物为主。因此，在数字城市的建设中，建筑物的三维重建是一项很重要的工作，准确真实地表达建筑物体的特征是城市三维建模的中心环节。使用现有的测绘系统，我们所能得到的第一手资料只是一些二维的数据，这些离我们心中“三维城市”的目标还相距

3、甚远。面对手头的二维地形图或建筑物图纸，我们想要建立精确的城市三维模型，会面临诸多问题。比如，如何将建筑物的三维信息进行表达，并在我们的电脑上显示出来？如何恢复建筑物的纹理信息，使建筑物在视觉上更加具有真实感一些？怎样才能做到从多角度的全面观察建筑物，并使建筑物在不同的光照条件下表现得更加像现实生活中我们看见的一样……等等诸如此类的问题，都有待我们去更好地解决。本课题将会对建筑物的三维建模方法进行研究探索，回答上面的几个问题，为数字城市的建设打下良好的技术基础，尽一分力量。二、国内外研究现状和发展趋势随着数字

4、城市技术的迅速发展，对城市环境中各种三维信息的表达与处理变得日益迫切，人们不仅需要表达单个建筑物或建筑物群体，还需要建立整个城市景观模型，并希望利用这个模型进行有关城市的规划设计、交通指挥、信号站布设等工作。因此，需要处理的数据不再仅限于有限几个建筑物或一个城市小区，而是整个城市范围内所有需要表达的三维信息。但是，GIS本身目前在三维数据建模及可视化方面功能较CAD和3DMax差很多，因此有很多学者结合这两类系统的长处来构建整个城市的三维景观模型。要建立一个完整的三维城市模型还必须解决以下几个方面的问题：（1

5、）多种类型的三维城市实体的建模；（2）庞大数据量的组织与管理；（3）各种复杂的三维空间关系的表达以及操作；（4）三维空间数据的存储、管理以及查询与检索；（5）提供整个城市范围的实时快速的可视化；（6）建立用户可以交互操作的三维图形界面。对于单一建筑物，已有的建模方法主要有以下几种：（1）人机交互法：在有且只有建筑图纸的情况下可在AutoCAD中通过人机交互输入方法建立三维建筑物模型；（2）图形识别法：依据已有的电子版建筑图（以平面图为主）进行图形元素的识别，并在此基础上输入空间信息从而建立三维模型。由于同一批

6、工程图的图层划分方法相同，可以编制ARX程序读取工程图相关图层中的柱、墙、梁实体数据，再手工输入柱、墙、梁的顶部、底部高程，由程序建立模型；（3）激光扫描法：在距离建筑物150m以内设置激光扫描仪器，该仪器向建筑物发射大量激光束（任意两束的发射方向都不同），得到建筑物表面的“点云”，再使用专门的软件由“点云”生成建筑物三维模型。通常需从三个方向扫描同一个建筑物；（4）运用航片/卫星影像来建立模型的方法。人们还在不断提出新的建模方法。例如，美国俄克拉荷马大学的学者提出了一种使用头盔显示器、数据手套和相应的虚拟现

7、实软件，在交互式的虚拟环境中建立三维模型的方法。单一建筑物的建模方法的共同点是：拥有信息资源的情况和模型文件的用途对建模方法和模型文件格式有很大影响。目前研究较多的海量建筑物建模方法是运用航片/卫星影像来建立模型的方法。该方法是在拥有航空照片或卫星照片的情况下，用专门的大型软件比较从不同角度拍摄的同一地区的照片，得带地面物体（包括建筑物）的高度和三维模型。三、主要研究内容、途径以及技术路线Ø研究目标本次毕业设计将从现有的线划地形图出发，在AutoCAD中通过人机交互输入方法建立三维建筑物模型。然后，使用数码相

8、机实地采集建筑物的纹理数据，对做好的建筑物模型进行纹理恢复，最后使所建立的三维建筑物模型具有立体、多角度可视化的效果。虽然我所采用的方法，有学者已实现过。但本次研究的目标就是通过亲身实践此方法，来深入了解有关三维建模以及数字城市、虚拟现实等一些相关知识。同时，也了解其它几种建模方法，分析比较各种方法的优缺点，为今后在有关方面进一步的学习与研究做好铺垫。Ø具体研究内容本课题的任务是利用AutoCAD软