三维城市
前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇三维城市范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。
三维城市范文第1篇
0引言
随着“智能化”大潮来袭，以ios和android为代表智能移动终端在全球市场地位逐步提升，并大幅侵蚀传统PC市场。有数据显示，2011年第一季度平板电脑的市场销量就增加910%，而传统PC和笔记本销量整体下滑5．8%，预计2014年智能手机销量会达到5亿台，平板电脑的销量也将达到1．2亿台。终端设备的快速发展必然会带来巨大的应用需求，而作为地理信息系统行业的新兴力量的三维GIS在移动智能终端平台上更是新上加新。只有快速的掌握新兴领域的新技术，才能快速的在新兴市场站稳脚步，从而获得更加广阔的市场前景。
1移动终端现状
随着移动互联网的飞速发展，以iPhone、iPad为代表的移动多媒体终端彻底改变了现代生活。只要指尖轻触屏幕，就可以随时随地穿梭于互联网之间，手机电视、视频通话、音乐下载、手机游戏、即时通讯、移动搜索、移动支付等成为最受欢迎的移动数据业务。移动互联网作为信息技术领域的又一次突破，对人类社会各领域活动的潜在颠覆性影响已获得了越来越多的认可，一条以移动多媒体终端为核心的产业链正在重构相关产业格局。另一方面，随着集成电路技术的飞速发展，移动终端的处理能力已经拥有了强大的处理能力，移动终端正在从简单的通话工具变为一个综合信息处理平台。这也给移动终端增加了更加宽广的发展空间。现代的移动终端已经拥有极为强大的处理能力(CPU主频已经接近2G)、内存、固化存储介质以及像电脑一样的操作系统，是一个完整的超小型计算机系统，可以完成复杂的处理任务。移动图形芯片的快速发展也使原来不可能完成的三维渲染任务得到完美的解决。
2基于移动终端的海量数据城市三维渲染的问题
移动终端和传统的台式机终端相比差别很大，由于体积和硬件条件的制约，移动终端的整体性能要远低于目前主流的桌面台式机，无论是系统的运算能力，系统的存储空间还是系统的图形绘制效率都要比台式机差很多。而城市三维海量模型数据在台式机上调度渲染也需要很高的负荷，更不用说移动终端了，因此，为了实现移动终端上的城市三维地理信息管理，目前存在如下问题:
2．1海量三维模型数据存储
由于移动终端的存储空间很低，通常城市市区400km2左右种类齐全的精细模型需要存储空间数百Gb，管理模型数量约几百万个，加上模型贴图、其他相关文件需存储的文件个数近几百万个甚至上千万个。一次三维城市管理动辄几百Gb上Tb的数据是移动终端根本无法承受的，而且移动终端存储数据的读、写速度也很低。为了解决海量城市三维模型在移动终端上的存储问题，我们需要一套完整的三维模型数据优化、压缩的解决方案，从而实现基于移动终端的海量三维城市模型存储的管理。
2．2城市级三维模型场景管理
在城市级三维地理信息管理系统中，需要动态调度和显示大量的城市建筑、地形地貌、城市部件、地下空间设施及综合管线等三维模型，这些模型通常具有个数巨大、资源消耗巨大、容量巨大等特点。由于城市的范围很大，为了可以实现在移动终端上的城市级大范围的三维模型调度和管理，我们必须有一套完整的城市三维场景管理技术。
2．3现有城市三维数据的再利用
三维数字城市在国内的应用日趋广泛，各建设单位在建设三维数字城市的过程中也积累了很多的三维模型数据和系统空间地理信息数据，由于移动终端的硬件条件限制，直接将已有的城市三维成果数据应用于基于移动终端的应用平台中不现实，所以需要采用一种最接近原有三维数字城市系统的技术路线来实现基于移动终端的应用系统，这样做可以最大程度地利用原有成果数据和资料，而且还可以沿用原有的部分技术手段来最大程度地减少功能开发的重复投入。
3基于移动终端的三维管理软件的设计与实现
基于移动终端的三维管理软件主要包括基于移动终端的三维渲染和基于移动终端的数据管理两部分。在设计和开发的过程中针对上面提出来的问题，我们总结出如下需要解决的关键点:1)城市三维数据的压缩与优化。2)城市三维海量数据的数据库存储与检索。3)城市级三维模型的调度与管理。4)移动终端三维软件实现的核心技术方法。为了解决这些关键问题，如图1所示。整个系统包含渲染内核、调度管理、数据库存储管理和用户界面四大部分。其中，渲染内核层主要实现三维模型的实时渲染，采用以OpenGLES2．0为底层的OSG作为三维模型渲染引擎，调度管理部分主要利用海量模型格网调度技术实现城市级大范围三维场景的调度与管理，数据库存储管理主要实现了三维空间数据的管理和系统海量模型文件的数据库存储，主要采用Spatialite和CouchDB移动版。用户界面部分主要实现了为用户提供的直观易懂的操作功能，如打开数据，多点触摸漫游浏览，量测，查询等操作。整体软件结构中的具体关键技术如下:
3．1基于移动终端的海量模型格网调度技术
在浏览三维城市模型时，系统需要将三维模型调入内存，然后再利用显存来实现三维模型的渲染，但是移动终端的硬件条件无法实现一次性渲染大量三维模型，尤其城市级模型数据库不仅数据存储量巨大，而且三维模型的数量也很多，通常可以达到数百万个甚至上千万个，所以我们为了实现城市级三维模型的调度，我们仅在需要的时候调取部分模型，但是我们要想从这上千万个物体中查找到几百个我们关心的物体本身也是很耗费时间的。而且由于三维可视化系统的特殊性，用户在做漫游浏览操作时通常浏览范围是实时变化的，因此，会积累大量的“从上千万个物体中查找几百个我们想要看到的物体”这一查找过程，这样需要耗费巨大的系统资源。为了尽量减少模型调度在查找这一步骤上耗费的资源，我们采取格网调度模型的方法。系统将空间划分为若干有规律的格网，每个格网都有自己唯一的标识，当用户使用系统浏览到一范围时，系统根据如下公式:ROWbase64=(Ywcs－_BlockMinY)/_BlockYSizeCOLbase64=(Xwcs－_BlockMinX)/_BlockXSize计算出当前浏览范围包含了哪些格网。如该公式仅用了计算机运算效率最高的加减乘除，因此，在用户做漫游浏览操作时完全可以满足实时计算的要求。系统在计算出当前浏览范围所交的格网后，就可以在这些格网所包含的模型中去查找我们要用到或要渲染显示的模型了。该调度方法已经应用于我们的三维地理信息平台中，针对移动终端版本，我们将格网大小分割和空间索引技术做了进一步优化，从而更适合移动终端三维模型的调度。
3．2基于OpenGLES2．0的OSGforIOS
OpenGLES(OpenGLforEmbeddedSystems)是Open-GL三维图形API的子集，针对手机、PDA和游戏主机等嵌入式设备而设计。该API由Khronos集团定义推广，Khronos是一个图形软硬件行业协会，该协会主要关注图形和多媒体方面的开放标准。由于目前在主流的移动平台中，例如Android、IOS的移动操作系统里面目前仅支持OpenGLES的三维图形API，所以为了更好地支持现在主流的移动平台，使用OpenGLES2．0三维图形API可以更大范围的适用各种移动终端。OpenSceneGraph是一个开源的、跨平台的基于场景图的图形开发包，它为科学计算可视化、游戏、虚拟仿真等这样的高侠侣图形应用程序开发而设计。它基于场景图的概念，提供了一个在OpenGL层面上的面向对象的开发框架，为三维图形应用的快速开发提供了很多额外的小工具，从而能把开发者从繁杂的实现和优化底层代码的调用中解放出来。由于我们已有基于OSG开发的三维城市地理信息管理平台，因此我们还采用OSG移动版本来实现该软件的开发，从而可以最大程度地利用原有系统资源。
3．3非关系型数据库CouchDB
CouchDB是一个开源的面向文档的数据库管理系统，可以通过RESTfulJavaScriptObjectNotation(JSON)API访问。术语“Couch”是“ClusterOfUnreliableCom-modityHardware”的首字母缩写，反映了CouchDB的目标具有高度可伸缩性，提供了高可用性和高可靠性，即使运行在容易出现故障的硬件上也是如此。CouchDB有如下几个方面的特点:1)分布式的NOSQL数据库可以把多台服务器节点上的存储进行分布管理，并协调每一台服务器之间的通信和数据的一致性。对于城市级别的大规模文档管理的应用，该数据库不用像传统的数据库一样集中配置，只需要在需要扩充的时候增加节点即可。2)完全面向文档的非关系型数据库存储的是非结构或者半结构化的数据，特别适合读写各种文档数据，因此，特别适合数量庞大但是单个文档数据量又很小的文件。针对这些应用，CouchDB要比传统的关系型数据库方便得多，性能也更好。CouchDB在文档存储方面有很大的优势，因此，我们将海量的三维模型文件存储在CouchDB中，避免了在移动终端上存储海量的碎片文件，也提高了这些文件的检索效率和读写性能。CouchDB也是目前唯一一个支持IOS移动平台的非关系型文档数据库。
3．4轻量级移动空间数据库
SQLite本身是一个轻量级的数据库，是遵循ACID的关系型数据库系统，设计时的目标是嵌入式、轻量化的，并且现在确实在嵌入式方面得到了很多的应用，它的优点是消耗资源低，在嵌入设备中，不需要多大的内存消耗。它可以支持跨平台的多操作系统，例如Windows，Linux，Unix，同时可以被多种语言调用，如C#，Java，PHP，python，Tcl，c++，ObjectC等，同样相比其他开源的关系型数据库，它的处理速度更快。SpatiaLite是一套具有空间数据功能的SQLite数据库系统。我们采用Sptialite存储所有的空间地理信息数据，包括三维模型格网的空间索引，这样可以快速地实现空间数据的查询和检索。
3．5模型自动精简技术
为了实现移动平台高效调用大场景的三维模型，需要在浏览大范围城市模型时，采用模型自动精简技术自动精简城市建筑模型及三维地形模型，从而减轻系统的渲染负担。我们采用基于Garland的边收缩算法来精简网格化的三维模型提高访问速度。近年来，出现了很多有代表性的模型简化算法，其中Galand的基于二次误差度量的边收缩算法是目前最常采用且有效的算法。其基本思想是以顶点到相关三角形平面的距离的平方和为误差度量，通过重复的边收缩操作对模型进行简化。
4结束语
应用上面的关键技术，我们完成了基于移动终端的渲染内核、调度管理、数据库存储管理几个模块的开发，并完成了整套在ipad平台上的三维城市管理平台的开发，系统中管理了天津市外环线内400km2的0．2mDOM与DEM场景建立的三维地形和三维精细建筑模型和空间信息数据，系统提供了城市三维的高效浏览，信息查询和三维量测等功能。
参考文献:
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三维城市范文第2篇
关键词 三维城市；Uniscope；3DS Max
中图分类号TU99 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）111-0099-02
三维GIS除了具有传统GIS的理念外还融合了互联网技术、计算机技术、3S技术、虚拟-仿真技术等等，这些新的技术手段使得地理空间信息得到了更好的表达，与传统二维数据相比，三维数字城市对空间的描述更为直观、要素结构更为完善、纹理信息丰富。三维数字城市通过对真实地形地貌、市政交通、城市建筑的数字化三维模拟，给人们一个真实的三维环境。三维数字城市的应用对于提高城市空间信息利用，提高城市整体信息化管理发挥着重要作用。
1 背景
自戈尔提出“数字地球”的概念以来，数字城市的研究和建设迅速发展起来。三维城市建设是数字城市建设的重要组成部分。本文涉及项目的主要任务是对某市区近100平方公里的区域进行精细三维信息的采集及建模，建立具有准确平面位置和高度信息的三维模型，为数字城市建设提供基础三维数据。
2 主要的技术路线及方案选择
经综合考虑选择数字摄影测量的方式来进行三维城市的建设。数字摄影测量的方式主要是采用航空遥感技术、数字摄影测量技术和计算机模拟现实技术，利用高分辨率卫星影像以及航空像片，通过对影像的数字化处理，加上野外拍摄照片，将地面建筑物在计算机内重构，给予统一的空间参考系，形成三维基础地理要素，同时在三维模型的基础上叠加空间矢量数据、地物兴趣点数据形成可视化三维数字城市管理系统的基础数据。
具体工作内容主要包括：外业纹理拍摄、特征线采集、三维模型提取、特殊模型建立、纹理贴图、地形模型建立、影像叠加、矢量数据叠加、兴趣点数据叠加等。最后形成的成果能够实现三维展示、三维漫游、漫游视频输出，以及距离量算、面积量算、体积量算、通视分析、日照分析等基本的量测和分析功能。
3 各类模型的融合
各类模型的融合主要指的是将各类模型成果利用Uniscope中提供的工具进行编译。
3.1 地形的编译
地形的编译主要是使用Uniscope自带的编译和工具。该工具支持USGS DEM和ESRI ASCII Gride格式的DEM。实际工作中使用的是ESRI ASCII Gride格式的DEM。编译过程需要核实输入的坐标系和投影参数等。地形数据编译成地形金字塔，编译级别与数据分辨率相关。
3.2 影像的编译
影像的编译主要是使用Uniscope自带的编译和工具。编译过程需要核实输入的坐标系和投影参数等。影像数据编译成影像金字塔，并需要设置影像块的大小，一般设置为256*256或512*512。
3.3道路的影像数据
由于道路模型最终也需要和地形融合，而道路由于起伏、转折等原因做成3dsmax模型后很难和地形无缝融合，当3dsmax形式的道路模型与地形融合时如果贴合紧密则会出现闪烁或者交叉现象，如果贴合不紧密则使得结果失真严重。所以在道路的处理方面采取的方法是将影像数据作为底图在Photoshop中采集道路的信息，包括道路纹理、分道线、人行道、行车标志等信息，而道路上的其他信息则舍弃如：绿化带、桥梁等，这部分信息将作为特殊模型单独建模。最终产生与影像分辨率相同的包含道路信息的图像。
3.4 矢量数据的编译
矢量数据主要是道路数据和兴趣点数据。系统提供了编译矢量数据的工具，目前只支持SHP格式。矢量数据也需要编译成金字塔，矢量数据的编译需要注意显示级别的设置、标注字段的选择、接地情况的选择。矢量数据的接地处理中一般需选择当前地形的最高级别。系统同时提供了POI搜索工具的编译，和兴趣点数据的编译是相同的。
3.5模型的编译
模型的编译分为两种情况：获取高程或者不获取高程。这两种情况指的是当模型的底部高程准确的情况下，可以直接进行编译；而当模型的底部高程不准确的情况下，可以利用系统中已有的地形数据进行贴地处理，进行贴地处理时需选择当前地形数据的最高级别。实际工作中根据这种功能在特征线采集的时候就人为的将数据分为需要贴地和不需要贴地两类。对于不需要贴地的数据需要采集数据底部准确的高程信息，而对于需要贴地的数据则只采集平面位置信息。这样在实际工作中可以减少很多的工作量以及检查工作。
模型的编译中有特殊模型的编译，特殊模型的编译与其他模型的编译是一样的，但是有两类情况需要注意，一种情况是当高架桥下行与路面贴合的情况，一种是凹陷下地面的建筑或者沟渠一样的地形。对于高架桥下行与路面贴合的情况除了依赖于数据的准确之外，需要将地形数据导入到3dsmax中与桥梁模型进行套合调整，经测试3dsmax对USGS格式的DEM支持的比较好。对于第二中情况，也需要将地形数据导入到3dsmax中与对应得模型进行套合调整，并且由于地形数据的特点以及Uniscope系统对地形数据的表示方式，地形不会有直上直下的情况，会产生一定的斜坡，这样为了使模型和地形无缝的融合就需要调整模型而使模型有所损失。经过大量的测试和检查修改，涉及这两种情况的处理比较成功，但是费时费力。
3.6树和其他植物的编译
树和其他植物的模型一般采用十字面片的形式和广告牌技术。在一些重点感兴趣区域种植十字面片树甚至更为复杂的树木或者花草，而对于行树或者大面积的树林则使用广告牌技术，广告牌技术指的是单面片的模型在场景中会随着摄像机的镜头而转动，这样单面片模型纹理最丰富的一面就会始终面向用户。本文实现的三维城市中，树的点位或者植被的范围线是在采集模型特征线的同时采集的。
4 总结
在实际的三维城市建设中，需要根据项目的规模、数据资源、经济力量以及技术力量来选择建模方式以及技术路线，本文的三维城市的实现采用数字摄影测量、3dsmax建模、Uniscope整合的技术路线成功的制作了某市区近100平方公里的三维城市的模型数据，达到了预期的目标，并且取得了很好的效果。
参考文献
三维城市范文第3篇
关键词：数字城市；三维建模；
中图分类号： O343.2 文献标识码： A 文章编号：
1概述
随着计算机技术的不断发展，城市规划等领域对地理信息数据的要求也越来越高，以二维数据为主体的GIS应用，已经不能满足城市专业应用的空间数据表现形式，一种更加直观的、所见既所得的三维空间数据逐渐成为一种崭新的、客户热衷的数据表达方式，它将成为数字城市的核心数据。三维数据既弥补了二维数据的不足，并提供了直观的表现，又展示了城市空间形态的要点和亮点，使城市地理、资源、环境、生态、经济等实现可视化，在规划和管理上提高了效率。
2 三维城市所需的重要数据
为数字城市提供的重要数据：
2.1 数字线划DLG
2.2 数字高程模型DEM
2.3 数字正射影像DOM
3 数字三维快速建模的关键技术
3.1 地形数据的高保真提取
3.2 各类影像的正射影像制作
3.3 高精度矢量信息提取
3.4 工业级的三维数据快速建模生产
3.5 标准数据格式的转换
3.6 海量三维场景数据的漫游浏览及应用开发
4 数字三维模型几种建模工艺
4.1 批量建模：目前最为廉价高精度的、快速城市三维批量建模工艺。
特点：场景真实，建模精确，建模速度快，成本低廉，可以扩充根据要求实现纹理粘贴的精细建模。
4.2 建精模：成本高，城市三维逐个建模。
特点：场景极为真实，纹理、线条，所见即所得。成本高，建模速度慢。
5 城市三维建模建筑物纹理的几种处理方案
5.1 自动批量建粗模
5.2 自动建模按照一定规程加纹理
5.3 自动建模加手工纹理照片粘贴
5.4 手工建模照片纹理粘贴
6 三维模型的建立
6.1 地形建模
地形建模的方法主要是采用在某地区的DEM数据的基础上叠加遥感影像来完成三维地形的显示。对DWG地形图进行处理，提取其中的等高线图层，对等高线数据进行内插处理，生成地形DEM。这一过程可以在AutoCAD和ArcGIS中完成。对影像进行纠正和投影变换，用符合美观自然的原则来进行调色，成为三维城市底图。
6.2 建筑物建模
对于大区域的建筑群进行三维建模时，需要对不同类型的建筑物进行分别建模，对于城市片区内部的建筑以简单纹理的体块表示；沿街的主要建筑需要在体块的基础上添加照片纹理，增强真实感；对于结构复杂或者重要的标志性建筑可使用3DMAX进行单独建模，赋以精细的结构和纹理。这样处理不仅会提高建模的效率，而且减少了数据量，有利于三维场景的显示和漫游。
6.3 普通建筑的粗模
将处理好的建筑物数据与楼层标注信息进行空间关联，给建筑物赋以楼层属性，并按照一定的规则比如米，比如层数，并辅以简单统一的纹理，或者按照素材库来按照颜色来贴图。
6.4 纹理映射
纹理的意义可简单归纳为:用图像来替代实体模型中的可模拟或不可模拟细节，并提高了模拟逼真度和显示速度。建筑物纹理是建筑物三维模型的重要组成部分，它的质量决定了场景的整体效果与纹理细节，并最终决定场景的逼真程度。需要拍摄大量的建筑物近景照片，并在Photoshop中对近景照片进行处理,主要是综合利用裁剪、拼接、自由变换和拉伸等一些基本操作。处理后的照片最好保存为JPG格式,以减少数据量,同时图像的分辨率应调整为2的幂次方,图像的大小也应该尽量小于100KB。而建筑模型的顶面纹理则是从遥感影像中采集的。
6.5 特殊建筑
城市内一些结构复杂的建筑或是标志性建筑，不能采用自动拉伸的方法建模，如古建筑、桥梁、大型雕塑等诸如此类的不规则物体及其标志性建筑物都需要进行单独的建模。在3DMAX中对这些建筑进行单独建模，赋以精细的结构和材质。
6.6 其它建模部分
对树木的处理，采用透明纹理的方法，而不是立体模型，这样做的目的主要是考虑到数据量的问题。目前通用的方法是采用交叉面纹理或是单个纹理表现单个树木，本研究采用单张纹理的方式。当采用此方式时，树木的显示为广告牌技术，即不论场景怎么旋转，对象总保持面向屏幕和观测者。对道路和绿地的处理，可以采用真实纹理的方式，也可以用单一颜色填充表示。
7 总体要求
7.1采集原则
7.1.1几何数据采集原则
① 选用的已有测绘资料应满足建模现势性和精度要求，不能满足要求时，应按有关技术规定进行更新测量。
② 平面和高程数据的采集，应符合现行相关技术规定。
7.1.2纹理采集原则
① 应选择光线较为柔和均匀的天气，按正视角度进行拍摄，避免逆光拍摄。
② 应拍摄地物所有部位的表面影像。有重复单元的表面，宜拍摄局部。无重复单元的表面，应拍摄完整表面。对结构复杂或无法正视拍摄的表面，应进行多角度拍摄，并利用图像处理软件进行纠正和拼接处理。
③ 应根据不同细节层次的模型以及相应的精度及表现要求，确定拍照需要表现的细节。
④ 应拍摄有代表性的表面影像制作通用纹理或示意纹理。
7.1.3属性数据采集原则
① 现状建筑均应具有相应的属性。
② 属性数据采集宜与几何数据、纹理数据的采集同步进行。
③ 属性数据必要时应进行实地校核检查，保证建模地物的属性信息正确完整。
7.2数据格式
三维模型数据的主要内容主要包括模型的几何数据、纹理数据、属性数据和元数据。上述数据应符合下列规定：
7.2.1DEM、DOM 的数据应符合国家现行技术标准。
7.2.2 地形模型、建筑模型、道路模型、植被模型、水系模型、地下空间设施模型和其他模型的数据采用的数据类型及其数据格式参照有关规定。
7.3数据质量要求
7.3.1概述
三维模型数据质量应采用数据质量元素描述。数据质量元素包括完整性、几何精度、属性精度、现势性和逻辑一致性等方面内容。对于数据源、数据加工过程、数据内容取舍和数据更新维护过程等涉及数据质量的相关内容应有记录文档。
7.3.2完整性要求
① 三维模型数据要素应全面完整，不应有遗漏。
② 三维模型数据要素不宜有冗余。
③ 不同类型、不同细节层次数据的拓扑关系应完整、正确。
7.3.3模型数据规范
模型数据规范主要是针对已经完成的建模成果来进行分类，以及精度评级。对模型数据的规范化，主要是为了使模型数据有明确的类型和等级划分，从而方便用户根据地理信息系统的项目需求来判定该建模产品能否符合要求。
7.4建模单元划分与模型命名规则
7.4.1建模单元的划分
①划分原则
a. 应以相对完整的自然地形地物为界线，保持边界的稳定性和地理要素几何上不被切割。
b．应与管理单元、行政区划界线统筹考虑。
c．应考虑建模单元历史、景观、生态等控制要素的相对完整。
d．建模单元应具有空间覆盖特征，既完整覆盖建模区域，又无交叉。
7.4.2模型命名原则
①命名规则应具有可扩充性
7.4.3模型要素表现复杂度级别
三维模型可以分为两种类别：地形表现和模型表现。其中，模型表现的地理要素可以根据表现的复杂精细程度分为三个级别：细节建模表现、主体建模表现与符号表现。这三种复杂度级别将在模型整体复杂度分级评价中，作为衡量的标准。
7.4.4细节建模表现
细节建模表现是指对地理要素主体结构、细部结构进行精细几何建模表现，外立面纹理通常采用能精确反映物体色调、饱和度、明度等特征的影像或照片。
7.4.5主体建模表现
主体建模表现是指仅对地理要素主体进行几何建模表现，植被、栅栏栏杆等模型仅用单面片、十字面片或多面片的方式表示，外立面无纹理（白模），或采用能基本反映物体色调、饱和度、明度等特征的影像或照片纹理，或纹理库中纹理图像。
7.4.6符号建模表现
符号表现是指用三维模型符号库中预先制作模型符号来表现地理要素，该模型符号仅有位置、角度、尺寸及长宽高比例可以改变。
7.4.7模型交付产品精度级别要求
模型交付产品精度级别要求，指的是对建模工作的整体工作成果的评价和定级标准。通常情况下，模型复杂度可以划分为四个级别，分别是：精模、中模、简模和低简模。一般比较常见的是中模和简模。精模通常用于比较小的场景展示，简模通常用于远处的模型或地块里面（不贴近道路的地方）非主要的模型，而低简模主要用于陪衬性的示意性物体。
7.4.8模型数据制作规范
为了保证模型加载到三维场景的效率和显示的效果，在进行模型制作的时候，有一些注意事项和优化措施。
8 模型制作的注意事项
8.1 对于模型的底部与地面接触的面，也就是坐落在地面上的建筑底面都应该删除。模型落搭时相对被包裹的小的面要删除。
8.2 严格禁止模型出现两面重叠的情况，要删除模型中重合的面，不然会造成重叠面在场景中闪烁的情况。
8.3 模型Z轴最低点坐标要在0点以上，地面同理。
8.4 对模型结构与贴图坐标起不到作用的点和面要删除以节省数据量。
8.5 创建模型时，利用捕捉使模型的点与点之间相互对齐，不要出现点之间有缝隙或错位导致面出现交叉的情况，避免场景漫游时发现闪面或破面的情况影响效果。
8.6 在保证场景效果的前提下尽量减少场景的数据量。曲线挤压的时候要注意线的段数。必要时候可以使用折线形式来代替曲线。
8.7 模型的网格分布要合理。模型中平直部分可以使用较少的分段数，曲线部分为了表现曲线的转折可以适当的多分配一些。模型平面边缘轮廓点分布尽量均匀，否则容易使模型破面或产生其他问题。
8.8 如有平面物体表面有黑斑时，应取消这几个面的光滑组。对于曲面要统一曲面的光滑组，避免烘焙的时候贴图出现黑色接缝。
8.9 模型做好后，不应存在辅助的虚拟物体。
8.10 对于有重叠结构且边缘不用贴图细致表现的模型可以采取落搭的方式制作以节省数据量。
8.11 对于需要做成片叠加在物体表面的模型（如大厦立面悬挂的广告牌），与物体的立面要有一段距离，保证导出的重叠面不闪烁，同时在侧面不能看到特别明显的两个面间的距离。用面片制作栏杆的模型，用通道贴图来表现栏杆的透明效果。模型烘焙时不支持双面，栏杆不可以给双面材质，所以需要在MAX中原地复制一个物体并反转法线作为栏杆的另一个面。圆柱边数一般要控制在10以内，柱体顶底2面要求删掉。具体情况根据建筑的级别以及柱子的位置直径决定。（具有独立支撑结构，位置显著、直径较大的柱体分配边数相对较多，一般柱体边数分配6个即可）。
9 贴图制作注意事项
9.1 使用Standard标准材质,材质类型使用Blinn。除Diffuse通道后可加贴图外其他通道不能加贴图,其他参数也不能调节，用max默认设置。
9.3 不能在材质编辑器中对材质的透明度进行调节，材质的透明度靠贴图的通道来实现。
9.4 贴图使用tif文件格式，工程中贴图文件命名不能含有空格。贴图长宽方向必须符合2的幂次方。如32x32、64x128等。贴图最大尺寸不要超过512 x512，最小尺寸不要小于16。
9.5 表现建筑栏杆等镂空效果时需要给贴图创建一个Alpha通道，全透明部分（栏杆中除杆外的透明部分）在通道中表示为黑色；不透明部分通道中表示为白色；灰色代表半透明，如玻璃。
9.6 模型贴图坐标不能出现拉伸现象，不能出现UVW坐标丢失的现象。渲图时不支持双面贴图。模型完成后不能出现贴图丢失的情况,要对贴图重新指定。
9.7 一个物体不可以对应多张烘焙贴图，只能对应一张烘焙贴图。保证贴图的透视关系矫正准确，所有贴图的门窗、层高线、字体、建筑立面等必须保持横平竖直，清晰可见。
9.8 贴图如有眩光的必须对眩光进行效果处理。文字贴图在保证文字清晰可辨的情况下最大限度的缩小贴图。贴图不清晰的情况下要手工勾画出门窗的轮廓，表现出门窗的清晰效果。
9.9 一张贴图内不能出现两个或多个相同的重复元素，只能一个重复元素为一张贴图。同一建筑上的不同贴图要协调。同一墙体需要不同贴图制作时要保证贴图色调、质感上的统一，不能出现明显的拼接感。不能出现同层窗户高度不平的情况。层高线的高度要一致。横向各建筑面的砖纹要能对齐，同一面上的纵向纹理也应对齐。
10 基础数据准备工作
建模工作开展之前，应首先确保基础数据的准备工作，基础数据的准备工作包括下列内容。
10.1现状三维模型制作资料
现状三维模型制作材料包括以下内容：
10.1.1 CAD 平面图文件
10.1.2 建模区域内现状的航空影像数据、遥感影像数据及其他类型影像资料。
10.1.3 建模区域内现状地理要素的有关高程资料。
10.2其它辅助资料
其他的辅材料包括以下内容：
10.2.1 规划报建项目整体的总平面图文件。
10.2.2 设计方案资料，包括建（构）筑物的平面图、剖面图、立面图等资料及相关说明文件。
10.2.3 设计方案效果图，包括项目整体鸟瞰效果图、俯视图、透视图以及所有楼型外立面效果图等。
10.2.4 设计方案的外立面色彩参数。
10.2.5 设计方案的三维模型以及模型对应的纹理数据。
10.3模型制作软件要求
10.3.1制作软件要求
软件：3Ds max
版本：9.0
单位设置：单位要求为米（Meters）
10.3.2贴图处理软件要求
软件：Photoshop
版本：不限
10.3.3 MAX 插件要求
清空浪费材质球插件，检查 UV 属性插件及一些辅助使用的插件。
11 结论与展望
随着计算机和虚拟现实技术的发展，三维城市的这种可视化技术已经应用到很多行业领域，而三维建模则是这项技术当中最重要的过程部分，能够掌握三维快速建模并达到要求，才能够更加真实的反应现实世界。
参考文献
[1]高山.三维城市模型若干关键技术的研究[D].武汉：武汉大学，2004
三维城市范文第4篇
关键词：三维GIS数字城市城市规划
引言：随着GIS应用的深入，人们越来越多地要求从真三维空间来处理问题。数字城市建设已成为测绘领域一个重点研究对象，城市三维信息系统的建设必将成为数字城市系统建设的主要内容之一，它将利用城市现有的空间地理信息、政务信息等信息资源和通讯基础设施，通过城市建模和三维景观可视化，实现城市真实三维景观再现，为电子政务、业务应用和公众服务搭建3DGIS服务平台。
1.三维GIS概述
1.1 三维GIS的定义
从不同的角度出发，GIS有三种定义：①基于工具箱的定义，认为GIS是一个从现实世界采集、存贮、转换、显示空间数据的工具集合；②数据库定义，认为GIS是一个数据库系统，在数据库里的大多数数据能被索引和操作，以回答各种各样的问题；③基于组织机构的定义，认为GIS是一个功能集合，能够存贮、检索、操作和显示地理数据，是一个集数据库、专家和持续经济支持的机构团体和组织结构，提供解决环境问题的各种决策支持。
1.2 三维GIS的特点
在三维GIS中，空间目标通过X、Y、Z三个坐标轴来定义，它与二维GIS中定义在二维平面上的目标具有完全不同的性质。三维空间数据库是三维GIS的核心，三维空间分析则是其独有的能力。与功能增强相对应的是，三维GIS的理论研究和系统建设工作比二维GIS也更加复杂。
1.3三维GIS的功能
基于二维GIS的发展状况和从空间信息集成的需求角度来讲，笔者个人认为，三维GIS除了具备二维GIS的传统功能以外，还应该具有如下独有的功能：
①包容一维、二维对象
三维GIS不仅要表达三维对象，而且要研究一维、二维对象在三维空间中的表达。将一维、二维对象置于三维立体空间中考虑，存储的是它们真实的几何位置与空间拓扑关系，这样表达的结果就能区分出一维、二维对象在垂直方向上的变化。
②可视化2.5维、三维对象
三维GIS的首要特色是要能对2.5维、三维对象进行可视化表现。三维对象的几何建模与可视表达在三维GIS建设的整个过程中都是需要的，这是三维GIS的一项基本功能。
③三维空间DBMS管理
三维GIS的核心是三维空间数据库。它可能由扩展的关系数据库系统也可能由面向对象的空间数据库系统存储管理三维空间对象。
④三维空间分析
在二维GIS中，空间分析是GIS区别于三维CAD与科学计算可视化的特有功能，在三维GIS中也同样如此。空间分析三维化，也就是在直接在三维空间中进行空间操作与分析，连同上文述及的对空间对象进行三维表达与管理，使得三维GIS明显不同于二维GIS，同时在功能上也更加强大。
⑤应能及时受益于现代数据获取方法的进展和大数据量处理技术的发展
目前，由于科技水平的限制，人类获取地学三维数据的能力的弱小是阻碍三维GIS迅速发展的一个重要原因。因此现时的三维GIS设计与开发应充分考虑未来三维地学数据获取能力的提高，以便及时受益于现代数据获取方法的进步。
2.三维GIS与数字城市建设
世界的本原是处在三维空间中的，城市三维现在已成为当前三维GIS中研究与开发的一个重要方面。信息化目前正成为社会发展的主流，城市作为信息存在与传播的主体，理所当然地也成为三维GIS表达的一个重要对象。
空间分析能力在二维GIS中就比较薄弱，目前大多数的GIS都不能做到决策层次上来，只能作为一个大的空间数据库，满足简单的编辑、管理、查询和显示要求，不能为决策者直接提供决策方案。因此，研究开发GIS的基本空间分析及将各领域的专家知识入嵌入GIS中，是三维GIS发展的一个重要方面。
2.1数字城市的基本框架
数字城市有一个基本的框架，主要由三大部分组成：
1）数字城市建设的信息支撑技术。主要有遥感技术、全球定位系统(GPS)、地理信息系统技术、城市综合功能GIS技术、数字城市的管理信息技术、虚拟技术、数据库建设技术、元数据和宽带网络等，应用这些技术可以实现城市空间数据的获取、分析、归纳与整合。
2）数字城市建设的基本内容。首先，建立由城市空间基础信息平台、城市综合信息平台和城市电信基础平台组成的核心系统，达到共享和支持。其次，建立应用系统，它们是数字城市发挥作用的根本。第三，网络与信息接入设备，它们是数字城市应用的前端，直接面向最终用户。第四，政策法规与保障体系，它数字城市建设及运行提供法律、经济、标准、组织和管理等方面的保障。
3）数字城市的服务对象。包括政府、企业、社会和公众四大类。
2.2三维GIS技术在城市总体规划中的应用
城市区域三维GIS将以GIS为核心的技术应用于城市三维海量空间数据的存储与管理，进行各类城市三维空间数据的综合显示与融合分析，并且在此基础上进行多种专业分析与相关三维信息的网络，从而为城市指定科学的、合理的发展规划及管理提供基础资料和决策依据。基于三维GIS的城市总体规划信息管理系统，不仅具备一般的MIS系统的报表和统计功能，而且还具有空间分析功能，用户可根据不同的要求来对城市信息进行分类统计，构建相应的土地利用专题，直观的了解城市规划的总体情况。城市总体规划中涉及到的土地的空间特征和属性特征处于不断的变化之中，三维GIS技术可以成为土地数据管理、更新、评价的有力工具，可以建立覆盖整个行政区域的数字高程（DEM）模型，通过DEM与航空摄影资料的合成建立起三维立体旋转景观模型，使得修订城市总体规划更具有现实性和科学性。
系统应能将城市地上的建筑、道路、水系、管道及地下构筑物等景观内容利用现有的资料在三维场景中展现出来，并且可针对城市地质的特性将城市地质勘查资料揭示结果在三维空间中综合起来，重现地下地质界面和地质体的空间形态和组合关系，重建三维地质构造形态模型，并将地上、地下的三维模型用三维可视化技术生动地表现出来，从而实现地上、地下复杂空间结构与位置关系的表达、分析。系统可以利用空间分析和数据挖掘技术支持复杂问题的决策研究。
三维城市规划还将在实施漫游的基础上实现对各种信息进行集成与分析的基本功能，具体来说具备以下几种主要功能：实现各种信息的二维查看、查询和测量等一系列功能；实现二维与三维的交互性查看、漫游。利用数据模型的一些特点进行相应的加工处理，要实现数据库与模型库的对应关系，同时要实现对各种信息的查询、调用、分析和处理，就必须利用GIS及相关工具建立一个高效率的数据库，并使之具备对信息进行搜集、分析、处理和更新的功能，将数据库中的信息与实施场景中的模型进行绑定，从而达到对各种信息的即查即用，实现丰富的查询和分析、决策功能。
3 结束语
三维GIS是物质城市在数字网络空间的再现和反映，是以空间信息为核心的城市信息系统体系。它将地理信息技术、数字化技术和网络技术渗透到城市经济和社会生活的各个方面，为政府部门、企业、社区、公众提供多层次、高质量、高效率的信息服务及决策支持，以提高城市和社区建设与管理的现代化水平和效率，提高人们的生活质量。目前，我国以“数字城市”为目标，面向城市可持续发展的全数字化信息系统建设正在探索中，全国已有100多个城市陆续展开各自的数字城市建设计划。
三维GIS是数字城市的重要基础空间信息。三维城市的建立能够全方位地、直观地给人们提供有关城市的各种具有真实感的场景信息，构建出一个真实、直观的虚拟城市环境，为城市管理者面对复杂的城市，实施科学的、人文的、生态的规划，提供有力的决策手段。由于城市规划的关联性和前瞻性要求较高，城市规划一直是三维可视化技术应用的主要领域，建立基于影像的城市三维系统，构建真实、准确的虚拟城市场景，实时互动地评估与分析规划方案，为城市规划的决策提供更加直观与科学的依据，这是传统手段如平面图、效果图、沙盘乃至动画等所不能达到的，是当今城市规划信息化发展的重要方向。
参考文献：
[1]李荣杰，宋照才，刘电芬，等．数字城市建设[J]．河南科技，2008，07：10-11．
[2]颉继珍，城市3维地理信息服务系统框架研究[J]．测绘与空间地理信息，2008，6：95-99．
[3]龚知凡，三维GIS技术及其发展[J]
[4]周游，“数字城市”三维仿真平台建设的研究综述[N],科技创新导报，2008，27（19，21）．
[5]张治中，陈鹏霄．数字城市三维地理信息系统在武汉江岸地区的实现[N]
三维城市范文第5篇
【关键词】3D建模 城市地质 GIS
地下空间信息是城市规划建设的基础，发展地下空间信息化并施行信息化管理是城市建设的迫切需要。三维城市地质管理系统具有直观、高效、便利等特点，在城市地下空间开发利用领域有着广阔的应用前景。
1 研究思路及系统目标
系统的总体目标是利用三维建模引擎将地质数据（地表以及地表以下数据）通过三维建模的方式展现，形象表达区域地质构造单元的空间分布特征以及相关的地质属性；通过建设地质数据服务平台，将城市地质数据进行科学性、合理性和规范性的整理保存。在保证地质数据安全的情况下，面向公众、政府以及专业人员提供形式友好，形式多样的城市地质数据。系统主要有以下三个方面的建设目标：
1.1 基础地质数据管理
对类型众多的城市地质数据录入、存储、管理与提取，系统能将文字报告和图件为基础的城市地质调查成果信息和基本地理信息，转换到数据库，为GIS数据展示和3D建模进行数据支撑。城市地质数据库采用统一的数据模型、数据标准、数据代码和数据接口，能实现基础地质数据库与其他分布式数据库之间的信息传输与交叉访问。
1.2 地质数据分析以及3D建模引擎
系统能以点、线类型的零散的、局部的地质勘查资料在三维空间中综合起来，重现地下地质界面和地质体的空间形态和组合关系，并将三维地质模型用三维图形图像生动地表现出来，从而实现地下复杂空间结构与关系的三维可视化展示和分析。系统提供基于地质体3D实体模型绘制各种等值线、等值面的功能，对三维地质实体模型进行任意剖面切割、透视分析等可视化模拟功能，能对包括体积、面积、距离在内的三维数据进行计算的功能。
1.3 Web与服务子系统
用户只需使用标准的浏览器就可以访问和浏览系统提供的公共服务信息，进行3D图形和GIS专业地质图浏览、图形检索、属性查询、资料查询等操作，使城市三维地质信息系统向社会公众提供增值信息服务。
2 系统总体架构
2.1 总体架构
系统采用三层架构模式，C/S与B/S相结合的体系结构，总体架构如图1所示。
从系统架构上可以分为地质数据库层、数据逻辑访问层、地质数据应用层。在地质数据应用层中，B/S结构的Web应用服务模块和C/S结构的基础数据分析模块以及空间数据可视化引擎等相关专业应用通过数据访问层的数据库访问引擎、文件系统访问引擎以及数据格式转换访问引擎提供的数据接口，访问地质数据层的相关数据库。地质数据层库中的数据库服务器根据不同业务分别存储专业数据。数据逻辑访问层提供的不同类型的数据访问接口，理论上可以提供充分的横向和纵向的扩展空间，应对未来新的服务数据类型的读取。该层接口的设计利于数据的安全性和数据读取规范性，可以根据不同的安全策略和应用规范进行工作，提供标准化的数据服务。地质数据应用层主要根据业务的需要进行系统开发，当前主要体现在空间数据可视化引擎、web应用模块、专业数据分析模块、基础数据分析模块、二次开发工具开发等功能表现方面。
2.2 系统组成
平台分为三个主要系统：
（1）数据管理子系统：综合现有的城市地质资料，利用网络技术、数据库技术、GIS技术构建城市基础地理数据库、基础地质数据库，并实现数据的转换、管理、维护和查询统计。
（2）三维建模引擎子系统：采用国内先进的三维建模引擎-3Dmine。通过平台基础信息构建需要的三维模型。
（3）Web公共信息子系统：对相关的元数据、各类地质图表、地质文献资料进行权限划分，对不同权限的用户从浏览内容、下载信息等方面进行限制，提供不同的公共服务。
3 关键技术
3.1 3D建模引擎
利用钻孔数据，采用三角网建模技术，运用控制线和分区线联合的方法，对任意形态的物体都可以通过一系列的散点或剖面创建地质模型。
3.2 成果输出
多方位纵、横断面三维分析图：包括任意曲线折线、不规则区域等三维分析图，为解决道路地下空间，地块使用时使用。
综合类报表：包括矿权资源图，规划图，土地利用等综合性专业报表。
图件类：地质平面图、地形图、水文地质分区图、工程地质分区图等等。
4 技术难点
4.1 数据转换
大多数现存的地质资料普遍存在格式不统一的现象，将各种数据转换成平台标准应用格式，从数据转换层面和平台兼容层面都是技术难点。
4.2 3D建模web呈现
3D数据信息量比普通的图片信息大，通过3D建模引擎输出3D图像在web中体现，减少浏览器缓存压力，根据业务需求进行二次开发，是web数据应用的核心内容。
5 结论
利用原始地勘资料生成的城市三维地质模型，可以使专业人员非常直观地了解城市每个位置的地质情况。利用三维地质建模系统提供的“切剖面”功能，就可以掌握相应位置的地下空间地质信息，为城市地下空间的地质资源的管理和利用提供支撑。
参考文献
[1]程光华.中国城市地质调查工作指南[M].北京：科学出版社，2013.
作者简介
盛有锡（1964-），男，浙江省金华市人。现为山东正元冶达科技发展有限公司高级工程师。主要研究方向为地质环境在线监测、矿山安全在线监测。
