本科毕业论文（设计） 题目： 城市建筑三维建模工艺方法研究化石林为例 姓 名： 郑建康 学号： 2114772 院（系）： 信科学院 专业： 地信 指导教师： 雷震 职称： 教授 评 阅 人： 职称： 2014 年 6 月学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 年 月 日 学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士学位论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、 保密 ，在_年解密后适用本授权书。2、 不保密 。（请在以上相应方框内打“”）作者签名： 年 月 日 导师签名： 年 月 日 摘要数字城市的提出给传统的地理信息系统（GIS）带来的不仅仅是许许多多的机遇，同时也可以看到很多挑战。数字城市的特点在于利用真实的地理位置信息，包括其中的各种自然情况，以及建筑物之间的布局与拓扑关系，来搭建出城市的数字化信息框架，同时在这个信息框架中嵌入人们所需要的相应信息。随着科技的进步和人们对信息需求的增长，传统的地理信息系统基于二维数据的查询分析功能已经不能满足市场对更直观、更海量的数据的需求，三维可视化的数字城市能够更加直观、更加真实的表达与展现空间信息，特别是随着虚拟现实技术、视景仿真技术以及硬件设备等等各方面的发展，更加加速了三维数字城市和三维GIS的发展。在三维虚拟场景中，能够看到贴近事实的三维景观，并且能够通过动态交互的方式，观察和控制场景，达到与虚拟场景的交互3。由于当前各行业对于构建城市三维GIS研究的高成本、长周期、大手笔且存在许多不足之处，基于GIS行业中三维领域这样的特点，本文就利用传统的软硬件来建立城市三维景观进行一些初步探讨，概述了三维GIS数据的特点及其获取方法，分析了基于3DMAX建立建筑三维模型的技术路线，并以地大东区化石林虚拟场景建立为例详细讨论了基于skyline构建仿真三维场景的实现方法，提出了建立城市三维GIS的作用、意义和发展前景。关键字：三维，skyline，3DMAXAbstractDigital City proposed to the traditional geographic information system (GIS) has brought opportunities and challenges. It is based on the true location information , as well as a variety of natural conditions in which the layout and relationship between the various buildings , to create digital information framework of the city, while people can get relevant information embedded within that framework.However , with the development progress of the times and technology, geography dimensional query analysis and data processing and other information has been greatly failed to meet market and customer needs for massive data analysis , 3D visualization of digital city can provide the city with more real intuitive expression , especially with the development of virtual reality technology such as virtual modeling technology , visual simulation technology and virtual hardware devices and other technologies , and promote the development of 3D digital city and 3D GIS . In the three-dimensional virtual scene , feel the lifelike three-dimensional landscape , and can dynamically interact with , observe and control the scene , to interact with the virtual scene.Based on the characteristics of the various sectors of the current three-dimensional GIS Urban Construction cost , long cycle, generous , this article on how to build using traditional software and hardware 3D City conducted a preliminary study , an overview of the theodolite prism combination in buildings without three-dimensional coordinate data acquisition part of the practical application , analyzed the AUTOCAD and 3DMAX establishment of urban -based 3D landscape technology roadmap , and to produce a digital district, for example detailed discussion of the three-dimensional scene modeling, dynamic simulation and real-time driving method, proposed three-dimensional GIS to establish the role of the city , the significance and development prospects.Keyword：3D,skyline,3DMAX目 录第一章 引言11.1 研究背景和意义11.1.1 研究背景11.1.2 研究意义11.2 国内外研究现状21.3 本文主要研究内容31.4 实现方法和技术路线4第二章 三维模型数据获取52.1 数据特点52.2 遥感影像62.3 近景摄影测量62.4 激光扫描测量62.5 GIS/CAD数据导出7第三章 三维模型制作83.1 导入影像图83.2 影像图矢量化83.3 3DMAX建模83.4 注意事项103.5 贴图制作103.6 成果展示11第四章 基于skyline三维场景134.1 MPT制作134.2 Skyline支持的模型格式134.3 模型输出144.3.1 .X格式模型输出144.3.2 导出设置144.3.3 所记录的模型中心点坐标值文本格式174.4 XPL2格式模型的获取174.4.1 MakeXpl各项参数说明174.4.2 操作方法184.5 模型点SHP文件的创建184.6 批量加载模型194.7 Bounding box的使用214.7.1 创建Bounding box的方法214.7.2 重要参数224.8 成果展示22第五章 结束语245.1 过程中出现的问题及解决方案245.2 结论245.3 存在的问题255.4 前景展望255.5 致谢25参考文献27第一章 引言1.1 研究背景和意义1.1.1 研究背景城市建筑三维建模是利用三维建模软件，选取特定的目标和区域根据采集到的数据建立三维模型，如：树木，建筑物，草地，道路，水系，以及一些辅助性的设施，如天桥，路灯，消防栓等等。前微软首席执行官比尔盖茨认为，在今天的世界上，如果一个城市不跟踪最新的理念，把现有的技术应用到极限，明天可能他就会变成一个鬼城。说明人们不该把视线停留在现有的二维城市空间数据上，二维的城市空间数据逐步被三维空间数据取代是未来地理信息发展的必然趋势。目前三维虚拟场景的主要技术点在于通过三维建模技术建立三维模型，在城市信息化平台上，将这些模型编制到相应的三维空间中，以此产生逼真的环境，使用户在视觉上有一种“如临其境”的感觉，它以视觉和听觉的形式反映了设计者的思想，使用数字化的虚拟场景模拟技术代替了过去借助传统沙盘模型来展示真实场景的方法。三维空间信息的表达效果是传统的二维空间信息远远所不能比拟的。1.1.2 研究意义假想在未来一个年轻的孩子对数字地球的成果进行参观，在戴上专业的显示头盔后，他看见如同真实场景一般的三维画面，使用遥控器可以对眼前的画面进行相应的操控，放大、缩小、移动；慢慢放大眼前显示的三维场景的分辨率，可以依次看见大陆，之后是乡村、城市，最后是住房、街道、消防栓、树木以及其他天然和人工的大大小小的地物。他利用带有透视的漫游功能来欣赏眼前的3D视图，眼前被发现的区域引起他探究的兴趣。当然，地形仅仅是她能与之互动的多种数据之一。利用声音辨别能力系统，他能够获取类似于植物和动物的物种分布、实时天气、道路、政治范围、人口等等各个方面自己需要的信息。他也能让他和其他学生收集到的相关数据作为现有的实时数据的具体化，这些信息都能被完整无损的融入当前的数字地图或者地形数据。使用遥控器单击连接按钮，他能够获得他所看见的事物的更为详细的信息，例如，为毕业旅行去国家地质公园游玩作准备，他计划徒步去看大片的岩浆岩，他刚刚阅读到关于沉积岩的知识。事实上，利用手中的遥控器，他同样能完成一场虚拟的旅行，同样会很有趣。他可以穿越空间、穿越时间，丝毫不会受到限制。在完成一场虚拟的卢浮宫之游之后，她利用相应的时间偏移工具可以观看到一段时间之前的状态，借此可以学习法国的历史，观看一些相关新闻短片、口述历史以及报纸等等各种各样的原始资料。他可以将一些有用的信息打包起来发送到自己的电子邮箱中，以便今后学习。因此，城市三维