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燕 山 大 学本科毕业设计（论文）文献综述 课题名称：基于AE的数字校园三维可视化设计与实现学院（系）：信息科学与工程学院年级专业：07级地理信息系统学生姓名：苏雪锦指导教师：吴培良完成日期：2011年3月28日一、课题国内外现状在三维客观现实世界里,三维GIS比二维GIS更具有可表达性、可认知性、具有更形象的现实逼真效果。随着GIS应用的不断深入,人们越来越需要从三维空间来处理问题。在某些部门如地质、采矿、测绘等领域已率先实现了具有部分功能的三维GIS。以计算机为基础的三维可视化技术，大多数以软件的形式体现出来，目前主要分为建模软件、平台软件和应用软件。三维可视化的关键是建模，平台软件大多以模型为基础，实现漫游、观察、分析、决策等基本操作；而应用软件主要为了满足三维可视化技术在某一方面的应用开发的应用程序，如数字校园、数字小区、三维城市景观仿真等。近年来,众多高校都致力于通过不同的方式、利用各种语言或软件构建数字校园。目前,校园场景的三维建模方式主要有3种,基于几何模拟建模,基于图像建模,以及基于几何建模和基于图像建模的混合建模技术。后者综合了前面2种方法的优点,取长补短,它能使用矢量建模与图像纹理粘贴相融合的技术。这种方法相对于基于几何的建模方法更方便,相对于基于图像的建模方法,只需少量图像就能得到准确建模结果。混合建模技术使沉浸感和真实感进一步增强了,但对硬件性能的要求也更高了。数字校园建设发展至今,新平台、新技术层出不穷,。它们在开发成本、建模速度、建模精度、数据量、工作量、逼真度、沉浸感、实时性、交互性、兼容性、开发周期、实现的难易程度等方面各有优劣。在实例中,无论单独用哪一种方法都会出现瓶颈,所以各高校选择了不同的平台和技术并进行了多样化的组合,相互补充,不断发展。二、研究主要成果 三维可视化技术从计算机学科出发，已经渗透到各个学科中去，在地理学、资源环境学、测绘学、海洋学、建筑学、生物医学等学科都能找到它的用武之地，而且为这些学科的科学研究提供了极其有用的帮助，在一定程度上促进了这些学科的发展。比如，在建筑 交通 医学等领域，三维可视化技术可以提高决策者的预见性，能够对其质量和成果进行前期的评估，免不必要的浪费和损失；在动画和虚拟世界的应用，已经让我们领略到了它带给我们强烈的视觉冲击和真实世界的完美再现，使我们可以游历远古的城堡，遨游浩瀚的太空；在仿真技术方面的应用，可为医学手术实施、机械制造加工、矿物开采加工、水利设施建设等提供一定的决策作用。也就是说，三维可视化技术的发展，已给我们带来了更多的惊喜，对三维可视化的研究有着非常重要的意义。三、发展趋势三维可视化的发展，缩短了现实世界和计算机虚拟世界的差距，并且拓宽了人们的视野，不仅使人们更加清楚地认识这个世界，还为人们改造世界提供了很好的指导作用。它的未来更加令人向往，首先，与GIS 的结合越来越紧密，对三维现实世界的可视化是以GIS为前提的，地面模型和大范围场景模型的建立离不开GIS，两者只有充分结合，才能实现真正的三维可视化；其次，与现实世界的差距进一步缩短。三维的世界是静态的，而实际上我们是在一个包括时间在内的四维世界里，目前Skyline 的 TerraExplorer Pro 可以实现太阳、月亮以及光晕根据时间、日期、时区等来显示在相应的位置上，并且太阳光源依照太阳所处的地域不同而不同 随着算法的不断改进，将由三维领域向四维领域迈进；最后，与人工智能结合更加紧密，人工智能的发展，由传统的程序员编程向电脑编程发起挑战，人工神经网络、遗传等人工智能算法的改进，使计算机更加的智能化，人类能够做到的大部分事情计算机都能做到。三维可视化的未来就是，我们不用在繁复的可视化算法中挣扎，也不用为实现不了的操作而苦恼，因为只要我们能够想到的，计算机都能自动为我们做到。四、存在问题（1） 信息查询功能：属性查询功能通过属性查询工具实现。用户可以根据属性表查询出用户感兴趣的记录所对应的建筑。（2） 漫游操作:改变观察者位置的(X, Y)值,Z值不变。（3） 地理数据数字化：先用ArcGIS的ArcCatalog新建相应的点、线、面类型的文件并设置好投影，再用ArcMap软件将燕山大学的各个地理要素数字化。因为要求将地理数据数字化后以三维的形式显示。五、主要参考文献1朱庆,林晖.数码城市地理信息系统M.武汉:武汉大学出版社, 2004.2谢义林,汪云甲.利用虚拟场景实现3DGIS的研究与应用J.测绘工程, 2006, 15(6): 43-45.3陈大炜,李利军.数字校园可视化仿真系统的实现及其应用J.微机发展, 2005, 15(5): 158-160.4王乘,周均清,李利军.Creator可视化仿真建模技术M.武汉:华中科技大学出版社, 2005.5杨丽,李光耀.城市仿真建模工具Creator软件教程M.上海:同济大学出版社, 2007.6吴玮,李小帅,张斌.基于ArcGIS Engine的GIS开发技术探讨J.科学技术与工程, 2006. 6(2): 176-178.7三维GIS中的动态目标表示及其可视化D.武汉:武汉大学, 2005.8 陈竹安,张立亭.三维校园地理信息系统的设计与实现J.安庆师范学院学报:自然科学版9 毛学刚,李明泽,范文义.三维虚拟校园的设计与实现J.测绘信息与工程, 2008, 33(1): 47-4810 江辉仙 数字校园三维仿真系统设计与应用J福建师范大学学报：自然科学版， 200811林卉, 赵长胜, 孙建文.数字校园三维建模与仿真的实现与设计.测绘通报.2004 (9).12蒋东兴.清华大学数字校园建设发展与思考.清华大学计算机与信息管理中心,2001.13 韩鹏、王泉、王鹏，漆炜,地理信息系统开发-Arc Engine 武汉大学出版社. 2008.914 邱洪刚，张青莲，ArcGIS Engine开发从入门到精通，人民邮电出版社，2010，15 焦养泉，朱培民，地学空间信息三维建模与可视化:鄂尔多斯盆地及相关领域的实践，2006.1 16LU Heng, JIANG Nan. Three dimensional showing ofterrain based on the openGL and relief MAP J.Computer Engineering, 2004(4): 174-177.17TANG Xiaoan,CHEN min, SUN Maoyin. A