基于CityGML的大型建筑室内三维模型研究

论文摘要

随着商业中心、高级酒店、写字楼、公寓、住宅、公共空间等为代表的多种建筑功能与业态的城市大型综合性建筑群的与日俱增和LBS应用的日益普及,面向大型建筑的室内导航和室内位置应用已逐步为人们所认同。开展大型建筑室内模型研究,不仅可以创新LBS应用,同时亦可丰富三维城市的内容。目前城市建筑物三维建模主要专注于室外场景的三维建模,针对室内场景建模相关标准、技术和应用匮乏的问题,论文在分析当前三维建筑模型发展的基础上,对比分析了不同的三维空间数据模型的适用性和优缺点,建立适合于室内场景浏览显示的三维模型,研究内容主要包括以下几个方面：(1)针对大型建筑物的特点,分析了建筑物三维模型数据的要素内容与语义描述,构建了包括楼块模型(LOD1)、大楼框架模型(LOD2)、楼层层次模型(LOD3)、房间室内模型(LOD4)四个细节层次的室内三维空间数据模型。(2)基于大型建筑物室内细节层次模型,从建筑物三维模型语义、几何和拓扑等特征信息,建立了大型建筑室内多层次细节表达的CityGML模式。(3)基于大型建筑物室内三维空间数据表达方法,利用Google SketchUp和ESRI ArcGIS等三维建模及管理软件,面向特定建筑物,设计了室内三维空间数据采集、处理、建模和三维展示的技术方法。实验证明,利用本文设计的建筑物室内三维细节层次模型及其表达方法具有一定的可行性,其结果可支持建筑物室内三维应用需求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 图目录
• 表目录
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景与研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 三维GIS的研究现状
• 1.2.2 室内导航应用的研究现状
• 1.2.3 CityGML的研究现状
• 1.2.4 研究现状分析
• 1.3 研究目标与研究内容
• 1.3.1 研究目标
• 1.3.2 研究内容
• 1.4 技术路线
• 1.5 论文组织结构
• 第2章 大型建筑室内细节层次模型
• 2.1 室内、外三维场景
• 2.1.1 室内、外三维场景的比较
• 2.1.2 室外三维场景的组织
• 2.2 室内三维场景模型的组织
• 2.2.1 大楼框架模型
• 2.2.2 楼层层次模型
• 2.3 总结
• 第3章 基于CITYGML的室内三维表达
• 3.1 大型建筑室内建筑物三维建模
• 3.1.1 大型建筑室内要素几何模型
• 3.1.2 大型建筑室内要素拓扑关系
• 3.2 大型建筑室内要素数据组织
• 3.2.1 大型建筑室内要素数据模式
• 3.3 总结
• 第4章 大型建筑物室内三维模型建模
• 4.1 实验数据与采集
• 4.1.1 实验数据要求
• 4.1.2 实验数据采集
• 4.2 数据模型的组织处理
• 4.2.1 SketchUp数据建模
• 4.2.2 基于ArcGIS的场景驱动
• 4.2.3 SketchUp与ArcGIS交互
• 4.3 建模技术方法
• 4.3.1 大型建筑建筑物室内三维模型构建实验
• 第5章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 附录
• 附录A 建筑物抽象类模式文件
• 附录B 大楼框架物理数据
• 附录C 楼层层次物理数据
• 参考文献
• 致谢