数字城区中的建筑物多分辨率建模技术及其可视化实现

摘要

随着"数字地球"这个概念的提出,与之相联系的"数字城市"现今已成为人们研究的一个热点.论文正是围绕数字城市中的建筑物物多分辨率建模技术及其可视化展开的.该文论述了单分辨率建筑物的建模及可视化,研究一种适用于城市空间信息应用的建筑物数据模型,在此基础上,设计和实现了建筑物三维模型库,给出了建筑物数据的录入方法;分析了现有的表面简化算法,在此基础上,提出了一种顾及建筑物特征的新的表面简化算法;该文还给出了多比例尺多分辨率建筑物数据库的设计及多比例尺下细节层次可视化的实现机制,实现了多比例尺多分辨率建筑物数据的全关系化管理;最后,给出了一个三维景观浏览系统的软件模块,分析了系统的各个组成部分及实现.试验结果表明,该文所提出来的建筑物数据模型及数据库存储、管理、传输的方法以及系统模块的实现方案能较好的实现城市三维景观的多分辨浏览,技术指标也基本上符合实用化的要求.

目录

文摘

英文文摘

创新性声明及关于论文使用授权的说明

第一章绪论

§1.1数字城区多分分辨率建筑物建模技术研究背景

§1.2三维建模技术及其可视化技术研究现状

§1.3本文的主要工作与内容安排

第二章单一分辨率建筑物的建模、组织管理与可视化方法

§2.1单分辨率建筑物建模方法与数据组织

2.1.1简单建筑物的三维重建

2.1.2复杂建筑物的三维重建

2.1.3基于通用模型文件的建筑物三维数据模型

§2.2单分辨率建筑物模型库的建立和管理

§2.3标准模型文件的输出

§2.4单分辨率建筑物的可视化方法

2.4.1基于通用模型文件的三维模型类结构设计

2.4.2面向对象的单分辨率三维城市景观可视化方法

§2.5试验结果

§2.6小结

第三章建筑物多分辨数据模型的生成技术

§3.1引言

§3.2基本的表面简化算法

§3.3基于顶点对收缩表面简化的算法分析

3.3.1顶点对收缩的基本原理

3.3.2对的选择

3.3.3二次型近似误差

3.3.4算法概述

§3.4改进的表面简化算法

3.4.1收缩目标顶点的选择

3.4.2全可逆简化

3.4.3边界保持

3.4.4算法步骤概述

3.4.5试验结果分析

§3.5小结

第四章多比例尺多分辨率建筑物的组织管理与可视化方法

§4.1多比例尺多分辨率建筑物数据库的建立与管理

4.1.1多比例尺GIS数据库的表现形式和实现方式

4.1.2多比例尺多分辨率数据库结构

§4.2多比例尺下细节层次可视化的实现机制

4.2.1 V-MR树

4.2.2多比例尺下细节层次可视化的原理

4.2.3基于V-MR树的透视查询

§4.3小结

第五章多分辨率城市三维景观浏览系统的实现

§5.1系统构建

5.1.1系统功能设计

5.1.2系统组成

§5.2系统实现

§5.3小结

第六章结束语

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间录用的论文