计算机三维建模与可视化复习重点.doc

1. 获取三维空间数据的主要方式。（1）传统地面测量；（2）GPS测量；（3）雷达成像；（4）摄影测量技术：航天摄影测量、航空摄影测量、车载摄影测量、地面近景摄影测量；（5）激光扫描测量技术：机载激光扫描测量、车载激光扫描测量、地面激光扫描测量；（6）野外全站仪测量；（7）地图数字化：地图跟踪数字化、地图扫描数字化。2. 城市三维建模的主要技术方式。（1）基于DEM与影像的3D建模：将航空影像与DEM叠加生成城市建筑群的景观模型；（2）基于2DGIS的3D建模：以2DGIS数据为基础，用3D软件将其立体化为3D的城市模型；（3）基于激光扫描的3D建模：通过机载或车载激光扫描，获取建模物体的几何及纹理信息，并构建城市3D模型；（4）基于CAD的3D建模：采用“真3D数据模型”来构建城市建筑模型。3. 城市三维建模的主要流程。1.资料准备：（1）地形图；（2）正摄影像图（DOM），数字高程模型（DEM）；（3）建筑物的高度及顶部结构数据资料；（4）重点建筑的详细图纸；（5）各类管线的设计、规划、测量、竣工等图纸；（6）测区的规划数据、图件、效果图等。2.技术要求：一般根据国家相关城市建模的技术规范和标准。3.照片分析：全方位分析外业采集的实景照片，判断和重构模型的细部结构，以能进行准确的景观定位和各地物种类的准确还原。4.内业建模。5.成果检查。4. 列举三种以上适用于地形三维建模的方法并阐述其特点。序号建模方法特点1基于DEM与影像的3D建模一次性大批量快速建立整个城市的3D模型；不易进行查询和空间分析；目前仅用于建立简单的城市地形地貌模型。2基于2DGIS的3D建模方便构建简易的3D模型；利用2D数据进行一般性的查询和空间分析；不易表达复杂的建筑模型。3基于激光扫描的3D建模可以快速地获取并构建地物的几何形态；可以同时获取地物的纹理信息；易于表达较复杂的地物模型，但数据量巨大。4基于CAD的3D建模可以构建海量数据的建筑模型；易于表达复杂的建筑模型；便于进行3D空间分析、查询和检索。5. 城市三维建模中外业采集纹理的主要流程及内容。1. 外业工作计划：在外出作业前，应先进行外业工作计划的编制，包括选定合适的时间，投入合理的人员设备，制定合理的外业采集流程，划定分区等。（1）仪器准备：数码相机、电脑等。（2）分区分组：建筑物：根据项目要求在CAD中建立精细区域、标准区域、基础区域等图层，外业拍照前根据测区的精度分区要求分别将精细区域、标准区域、基础区域的范围线存放在对应的图层中。内业编号（电子数据）：对外业拍摄的建筑物照片进行编号记录，单体建筑或连体建筑编立一个号码，三个以上的连体建筑应分别编号。地形：外业拍照前根据测区的精度分区要求分别将精细区域、标准区域、基础区域的范围线存放在对应图层中。（3）记录约定：每一幢建筑物须有对应的拍照记录，记录方式应按照项目的设计要求进行，并做出标识。（4）交接约定。（5）路线设计：拍摄路线的设计一般先在内业根据测区的交通情况、建筑密度、现场驻点位置、人员分组等情况制定初步线路，再由作业员根据实际情况自行调整。2. 外业底图准备：（1）资料整理：出外业前需要准备作业记录底图和表格等资料；（2）数据套合：把整理好的地形、影像、交通注记等数据转换成统一的坐标基准；（3）整饰处理：把整理过的底图根据项目要求等进行分幅和编号；图表输出：打印外业底图。3. 外业纹理采集：（1）建筑纹理采集；（2）道路纹理拍摄；（3）植被纹理采集；（4）水系纹理采集；（5）小品纹理采集；（6）地形模型纹理采集。4. 相关属性调查：属性调查是在底图已有信息的基础上，补充调查三维模型还应有的属性信息，录入到三维模型数据库成果中，方便查询使用。5. 外业成果整理：包括外业采集的纹理照片、属性调查记录表格，以及在纹理采集和属性调查作业中形成外业底图和作业记录等内容。6. 外业成果检查：（1）记录图表检查；（2）模型属性检查；（3）一致性检查；（4）外业返改和补充。7. 提交成果（电子数据和记录数据）。6. 比较五种以上常见的城市三维可视化平台的特点。三维可视化平台技术特点EAVR（1）自动批量生成三维建模；（2）强大的空间分析及数据管理功能；（3）逼真、复杂的环境模拟，置动态粒子引擎，支持动态和粒子模型；（4）空间数据查询与统计功能，自动生成报表；（5）属性的管理与编辑，可订制各类属性报表（6）支持截面和地形的管理与分析（7）准确导航和位置服务（8）多数据整合，海量数据加载（9）提供二次开发接口，进行自定义界面，也可通过EavrSDK开发所需功能模块Terra Explorer Pro（1）具有编辑/注释/打印真实地物图像的功能（2）具有对象实体模型的建立，GIS图形编辑/注释/查询以及空间分析等功能（3）实时的三维地形浏览，以及利用外部数据源如GPS的实时三维场景对象的跟踪等功能（4）直接读取Oracle等数据库，与SHP/DXF/GeoData等数据兼容（5）提供二次开发接口，进行自定义界面ArcGlobe(1)在三维环境中的GIS工具和功能，可进行空间量测（2）同时查看多个透视图（3）进行城市天际线分析，日照分析，透视分析，最大建筑分析等（4）兼容多种数据格式，方便管理和浏览大型的数据库NewMap自动标注点号、自动边界搜索、自动生成报告； 自动标注地块编号并依照地类、权属自动进行面积计算与汇总；与MAPGIS土地利用现状数据库全面接口；提供多种数据录入方法，界面友好，操作方便；功能强大、操作便捷的图幅整饰功能；与MAPGIS、ARCGIS、SUPERMAP土地利用现状数据库接口Uniscope（1）实现海量三维模型数据的浏览和管理，在全球、城市、街区、室内进行连续、实时和平滑浏览，实现真实感与美感的和谐统一3）面向网络应用环境，支持数据分布式部署和服务分布式部署，以构建企业级分布式体系结构3DGIS应用（4）采用Linux服务器，具有低成本、高安全性、高性能和高可用性；7. 计算机三维建模在实际生活和生产中的应用。（1）面向政府BtoG:三维城市建模，服务于城市规划、建设、管理、应急响应。（2）面向企业BtoB:房地产销售、智能小区。（3）面向公众BtoC:人们的吃住行导航服务。（4）在国土、规划、测绘、遥感、交通、环保、农林等的应用。（5）创建智慧城市。（6）三维立体化的城乡规划管理。（7）三维立体化的土地执法监督。（8）地质灾害三维建模模拟与应急响应。（9）驾驶员考试的三维可视化监控。（10）文物保护。（11）辅助地下工程建设。8. 计算机三维建模技术的发展趋势。（1）标准化：主要体现在不同软件系统间的接口和数据格式标准化，以及行业标准零件 数据库、非标准零件数据库和模具参数数据库等方面。（2）集成化：产品各种信息（如材质等）与三维建模系统的集成。（3）智能化：三维建模更人性化、智能化，如建模过程中的导航、推断、容错能力等。（4）网络化：包括硬件与软件的网络集成实现，各种通信协议及制造自动化协议，信息 通信接口，系统操作控制策略等，是实现各种制造系统自动化的基础。目前许多大的CAD/CAM软件已具备基于Internet实现跨国界协同设计的能力。（5）专业化：从通用设计平台向专业设计转化，结合行业经验，实现知识融接。（6）真实感：在外观形状上更趋真实化，外观感受、物理特性上更加真实。9. 分别列举五种以上适用于城市可视化和地质体建模的三维空间模型并分别说明其特点。模型构造元素集合对象运用领域优点缺点矢栅集成多种矢量、栅格元素Point,line,surface,volume城市可视化、地学空间可视化适用性较强技术实现较困难oo-3dnode,segment(arc,edge),face(triangle)Point,line,surface,volume城市可视化可处理复杂对象，支持LOD模型，快速可视化不现实存储拓扑关系，3D空间分析能力较弱3D-TINnode,edge,polygon,solidPoint,line,surface,volume地质体表面可视化速度较快属表面建模，缺乏对象内部的属性描述B-Rep+CSGn