三维电子地图设计与实现

论文摘要

随着电子计算机技术的不断发展和计算机在图形图像方面的广泛的应用,带动了地理信息系统(GIS,Geography Iriformation System)的产生和发展。现今多数城市已采集了大量的土地资源和矿产资源数据,包括地形图、地籍图、详查图、现状图、航片卫片、矿产分布图。以上数据在计算机上都以二维平面图的方式体现,尽管拥有标注等高线的地形图,给专业人员描绘出抽象的地形三维形态,但一般人员普遍感觉直观性差、难以判读。如果根据等高线数据制作出三维图形或图像,并在此图形表面上显示各种专题图像内容,就可以直观的观察到三维的图形内容。本文通过对延吉市现有地理数据的分析,提出了一个适合中小数据量下的三维电子地图的设计与实现方法。首先通过在等高线图形的Z轴方向赋予高程值,形成三维多段线,再通过3DS MAX软件生成三维网格图形,最后把各种专题图像作为贴图叠加在三维地形图上生成容量小、可互动操作的DWF格式的三维图形文件。结合日常应用,并通过对数据量与转换时间以及最终地图的细节表现能力的分析证明,该方法非常适合中小数据量下的三维图形图像的制作和应用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 三维电子地图的背景
• 1.2 三维电子地图的现状和存在问题
• 1.3 研究的目的和意义
• 1.4 技术路线和系统关键因素
• 1.5 论文的组织结构、主要工作
• 第二章 三维电子地图基础
• 2.1 基于真三维GIS的实现
• 2.2 由DEM生成地形表面的方法实现
• 2.3 依靠三维可视化技术实现
• 2.4 使用虚拟现实技术实现
• 第三章 实现思路
• 3.1 数据获取
• 3.2 选择硬件
• 3.3 总体设计框架
• 3.4 建模软件的选择与比较
• 3.4.1 AutoDesk Map 3D
• 3.4.2 Autodesk 3DS MAX
• 3.4.3 Autodesk Design Review
• 第四章 实现技术
• 4.1 基本三维地形制作
• 4.1.1 获取等高线
• 4.1.2 平移标准地形图
• 4.1.3 清理数据
• 4.1.4 抽取等高线
• 4.1.5 简化对象
• 4.1.6 制作基本三维地形图
• 4.2 增加其它地形要素
• 4.2.1 增加其它地形要素的必要性
• 4.2.2 增加其它地形要素的基本方法
• 4.3 制作贴图
• 4.3.1 制作基准贴图
• 4.3.2 纠正专题贴图
• 4.4 为三维地形贴图
• 4.4.1 制作材质
• 4.4.2 为三维地形赋予材质
• 4.5 输出为DWF三维地形文件
• 4.6 渲染为假三维效果图
• 4.7 数据量的大小与计算机处理时间、细节表现能力的关系
• 4.7.1 分析
• 4.7.2 结论
• 第五章 应用
• 5.1 三维电子地图的应用
• 5.2 假三维电子地图的应用
• 5.3 不同硬件配置下软件对电子地图的响应能力
• 5.3.1 测试所用到的计算机硬件配置、性能和响应速度
• 5.3.2 ACDSee软件的响应能力
• 5.3.3 Design Review软件的响应能力
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢