三维模型服务研究与实践

论文摘要

地理信息服务(GIServices)是解决数据共享的有效途径,三维模型是实现空间信息三维可视化的有效方式,本文将二者结合起来,研究了以提供三维模型数据为主要内容的三维模型服务,实现了在网络环境中三维模型的共享和可视化应用。首先,论文在深入研究了地理信息服务理论的基础上,阐述了三维模型服务和多粒度服务机制的相关理论,比较分析了基于Web Services和基于WCF构建服务的技术要素和特点,确立了采用WCF构建三维模型服务的技术路线。其次,从三维模型建模技术入手,分析了适用于服务的三维模型的建模内容、特点、要求和实现的关键技术。针对三维地形模型,采用了规则格网DEM的数据结构,实现了游程压缩和线性四叉树压缩两种编码方式,提出并实现了基于重复率的方法对上述压缩方式进行改进。针对三维地物模型,设计了一种面向对象的地物模型的表达方式——W3D模型,实现了从3DS模型到W3D模型的优化处理。再次,在分析了多粒度服务内容的基础上,设计了多粒度服务的访问接口,实现了基于WCF的多粒度服务的建立和访问。为应对多粒度访问,针对服务端的不同的三维模型数据,制订了数据的组织、管理、存储的策略。最后,研究了三维模型服务的可视化应用,开发了客户端,选用ActiveX开发了IE三维浏览控件3DviewActiveX实现了B/S模式下的对三维场景的解译浏览。设计了三维模型服务平台框架,搭建了实验环境平台,实验验证了本文的研究成果。

论文目录

• 目录
• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 国内外研究现状及存在的问题
• 1.2.1 地理信息服务研究现状
• 1.2.2 三维模型研究现状
• 1.2.3 国内外相关产品现状
• 1.2.4 存在的主要问题
• 1.3 研究内容与论文组织
• 1.4 本章小结
• 第二章 三维模型服务的理论和技术
• 2.1 地理信息服务的基础理论
• 2.1.1 基本概念
• 2.1.2 地理信息服务的技术体系
• 2.1.3 地理信息服务的服务模式
• 2.2 三维模型服务与服务粒度
• 2.2.1 三维模型服务
• 2.2.2 服务粒度与粒度划分
• 2.3 基于WCF 构建三维模型服务
• 2.3.1 SOA 和Web Services
• 2.3.2 WCF 框架
• 2.3.3 基于WCF 构建三维模型服务
• 2.4 本章小结
• 第三章 面向服务的三维建模与优化技术
• 3.1 面向服务的三维建模技术
• 3.1.1 面向地理信息服务的三维模型的要求
• 3.1.2 地理信息服务中三维建模的内容
• 3.1.3 面向地理信息服务的三维建模的关键技术
• 3.1.4 面向地理信息服务的三维建模的特点
• 3.2 三维模型的设计和表达
• 3.2.1 地形模型结构
• 3.2.2 一种面向对象的地物模型表达方法
• 3.3 三维模型的压缩和优化
• 3.3.1 地形模型数据压缩
• 3.3.2 地物模型的数据优化
• 3.3.3 纹理的优化策略
• 3.4 本章小结
• 第四章 服务发布与模型管理
• 4.1 多粒度服务机制
• 4.1.1 多粒度服务的内容
• 4.1.2 服务接口的设计
• 4.1.3 WCF 中服务的建立和访问
• 4.2 服务端数据的组织和管理
• 4.2.1 DEM 数据的组织
• 4.2.2 地物模型的组织
• 4.2.3 分布式数据存储方案
• 4.3 本章小结
• 第五章 三维模型可视化及系统实现
• 5.1 三维模型可视化研究
• 5.1.1 基于ActiveX 与CsGL 实现三维模型可视化
• 5.1.2 ActiveX 控件与CsGL 介绍
• 5.1.3 三维浏览控件的开发实现
• 5.2 系统设计实现
• 5.2.1 系统框架设计
• 5.2.2 实验环境
• 5.2.3 可视化应用
• 5.2.4 基于多粒度服务的应用拓展
• 5.3 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 研究成果及创新点
• 6.2 不足与展望
• 参考文献
• 作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作
• 致谢