三维建模技术研究及在卫星影像系统上的应用

摘要

随着影像技术和互联网技术的快速发展,各行各业对信息展示的直观性、真实性都提出了很高的要求,三维影像技术研究越来越受到重视。利用三维影像技术构建的三维场景不仅逼真,而且便于空间分析。当前,三维GIS技术、监控视频与三维地图集成技术还不够完善,没有一致公认的三维空间数据模型,在此北景下,本文研究了三维影像技术,并构建了三维卫星影像系统,主要内容如下:
　　 (1)分析了三维数据建模技术、三维GIS技术、三维空间视频监控技术的研究现状和存在的问题,阐述了文论的研究意义。
　　 (2)研究了传统的基于小波变换的SPIHT算法原理及在图像压缩应用上的优势和不足,并在传统SPIHT算法的基础上,提出了低高频子带编码时采用不同门限值、高频子带部分系数用固定值进行编码等改进措施,分析了实验结:果,本文算法不仅具有原SPIHT算法良好的压缩效率,而且解码重建后的图像质量更高,很好地满足了三维卫星影像系统快速访问图像数据并清晰显示图像的要求。
　　 (3)分析了三维模型的计算机表示原理、纹理映射原理和地理信息系统现有的三维建模特点,本文建立了基础三维模型库,利用合适的模型匹配算法,将多个简单的基础三维模型通过组合方式构建成复杂的三维模型。该建模方案具有实时、快速、简单的特点,较好地满足了三维影像系统的建模要求。
　　 (4)设计了三维卫星影像系统的数据库,考虑到本文系统要构建复杂三维模型且后续要进行一系列的查询计算,因此建立了基础三维模型库、纹理图像库、模型渲染图像库和多种数据表,这些表主要用于记录模型信息、地理信息、用户信息。
　　 (5)研究了基于瓦片技术的大数据量地图处理技术、空间分析技术和视频监控数据与三维地图的集成技术,结合地理信息系统的特点,利用ERIS公司的arcgisengine、.NET平台、ArcObjects开发包等工具,构建了三维卫星影像系统,系统的各功能模块包括三维地图的预处理及分层显示、三维模型的实时构建并导入地图、三维空间的浏览及空间分析、视频监控数据在三维地图上的展示等。论文最后对上述研究工作做了简单地总结,并提出进一步研究的方向。