基于ArcGIS的大学虚拟校园的建立
基于ARCGIS的三维数字校园开题报告综述
安徽建筑大学环境与能源工程学院毕业设计〔论文〕开题报告课题名称：安徽建筑大学校园建筑物三维建模与实现专业：基于Sketchup 和ArcGIS 地理信息系统班级：10地信2班姓名：宋磊学号：指导教师：朱传华2021年3 月9日1、毕业设计〔论文〕选题依据，理论与实践意义、主要参考文献录选题意义本次设计旨在通过实地测量，结合有关数据与资料，建立安徽建筑大学的数字高程模型，并以数字高程模型为根底建立地形三维模型。
然后通过实地测量、摄影采样等方式获得数据，使用SKETCHUPAUTOCA等三维建模软件构建相关校园建筑物与设施的三维模型。
最后通过ARCGIS软件中的ARCSCENEARCMA等组件将地形模型与建筑模型进行整合，得到虚拟校园的全景三维模型，并对模型进行三维分析。
另外，还可以进一步对分析结果图层进行重分类，以特定的方式归纳和组织信息，或者以一定的透明度将实地摄影所得图像叠加到地形外表上，并添加相关地面点信息，最终获得分析结果的三维显示输出。
随着GIS技术的日益成熟完善、空间信息的开展以及人们对信息的需求不断增加，传统的纸质地图以及二维地图已经难以承载大量的空间及属性信息，’数字校园’作为'数字地球’的一个缩影，将校园地理信息及其它校园信息相结合，以三维可视化场景实现校园景观及信息的浏览查询，使现实中的校园环境在时间和空间上得到延伸，从而提高现代化大学的管理水平；运用GIS将二维地图与三维场景结合起来，综合二维与三维地图的特点与优势，以三维可视化场景实现校园景观及信息的浏览查询和动态交互管理，使对数字校园的漫游、查询等各项功能更加完善。
目前，二维电子地图与三维虚拟场景之间的相互响应思想已经在三维虚拟军事训练、交通智能导航系统中得到了应用，并且也在数字校园的建设中崭露头角，基于GIS的三维数字校园的建设使校园三维GIS 将地理信息技术与传统的管理信息系统相结合，有助于促进立体化信息的开展。
基于WebGIS的虚拟校园系统开发与实现
收稿日期：2008-4-02；修返日期：作者简介：申屠晓名，男，杭州浙江，主要研究领域为虚拟现实技术；彭强，男，博士，教授，主要研究领域为计算机图形图像、视频压缩传输。
基于WebGIS 的虚拟数字校园系统的开发与实现申屠晓名， 彭 强（西南交通大学 信息科学与技术学院，成都 610031）摘 要： 详细介绍了基于WebGIS 虚拟数字校园系统的开发与实现过程。
本系统使用VRML 技术创建了可漫游的虚拟校园环境，同时结合MapXtreme 、Java 技术将WebGIS 引入到虚拟校园中，实现了三维场景与二维地图的同步定位、空间查询、导航漫游等功能，增强了虚拟校园的沉浸感与交互性。
关键词： 虚拟校园； WebGIS ； VRMLDesigning and Developing virtual digital campus systembased on WebGISSHENTU xiao-ming, PENG qiang(School of Information Science and Technology,Southwest Jiaotong University,Chengdu,China) Abstract: Detailed recommend the exploitation and implemention of virtual digital campus system based onWebGIS. VRML technology used to create wanderred virtual campus environment,alse MapXtreme 、java technology combined to introduce WebGIS into the virtual campus,realize the synchronous position 、spatial query 、navigation wander between three-dimension scene and two-dimension map,strengthen the immersion and interaction.Keywords ： virtual campus ；WebGIS ；vrml引言虚拟校园是基于真实校园的一个三维虚拟环境，通过对现实大学三维景观和教学环境的数字化和虚拟化，使用户能以动态交互的方式在虚拟的三维环境中进行全方位的漫游，从而获得仿佛置身于真实校园的临境感。
基于ArcGIS的校园三维场景模拟方法介绍
等）；比等高线图等二维图形更易于被读图者接 受。三维地图分为实景三维地图和虚拟三维地图两 类。其中，实景三维地图是基于实物拍摄、数据抽 象采集技术实现的，其利用卫星或激光技术直接扫 描建筑物的高度和宽度，最终形成三维地图数据文 件；虚拟三维地图是以现实地理信息为基础，基于 WebGIS、虚拟现实技术实现的，其通过人工拍摄 获取建筑物的外形，再通过 3D 模型无缝集成各个 独立的单视角，经虚拟美化处理后，最终形成三维 地图数据文件。
近年来，随着三维技术与虚拟现实的发展， GIS 技术发展迅速，相对二维平面图形显示而言。
一、数据资料准备 本文以西南科技大学城市学院为例。数据资 料准备包括学校影像图、地形图、学校 shp 文件、 学校 DEM 高程数据制作与获取。学校的影像图通 过软件进行截取，地形图通过数字测图的方式进行 野外实测得到，这里需要把已有的数据制作成能够 被 ArcGIS 应用的 shp 文件和提取相应的数字高程 模型。利用 ArcMap 对 shp 文件进行生成，然后利 用高程点、等高线矢量数据——生成 TIN——TIN 转为 DEM。需要注意的是生成 DEM 的时候需要
激活 ArcGIS 的 3D 分析模块。 二、制作过程 如果需要在三维场景中显示相应的要素，必
须要求要素具有对应的高程信息。一般来讲，有 两种方式进行要素的三维显示：第一种是本身有 XYZ 值的，直接利用 Z 值存储高程值，进行三维 显示；对于没有高程值的要素，可以用要素对应范 围内的表面模型的高程值进行替代叠加。比如某个 范围内栅格图像的值可以当作卫星遥感图像的高程 值，进行三维显示；另外可以根据要素的特性进行 突出显示需要的高程值。本文利用 DEM 作为表面 设置基表面高度。
基于3DGIS的虚拟校园系统设计与实现
基于3D GIS 的虚拟校园系统设计与实现刘爱华1,聂宜民1,王艳1,岳小春2(1.山东农业大学资源与环境学院,山东泰安271018;2.山东农业大学水利土木工程学院,山东泰安271018)摘要 以山东农业大学虚拟校园为例,介绍了虚拟校园系统的设计与实现,在三维建模上选取了中小场景,并且对模型的细节要求较高,因而选择3D M AX 进行建模;在功能建设方面利用ArcG IS 的分析功能优势,对三维场景进行缓冲区分析、叠置分析、网络分析等空间分析;并能利用V BA 语言进行特定功能的二次开发,从而完善三维虚拟校园的系统功能。
关键词 虚拟校园;空间分析;二次开发;3D M AX;ArcScene 中图分类号 TP315 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2009)03-01048-03Design and R ealization of V irtu al C ampus System B ased on 3DGISLIU Ai 2hu a et al (C ollege of Res ource and Environm ent ,Shand ong Agricultural University ,Taian ,Shand ong 271018)Abstract T aking the virtual cam pus of Shand ong Agricultural University as an exam ple ,this study aim ed to introduce the design and realization of virtual cam pus system.T his case selected a m iddle 2sm all scale scenes based on 3D M AX m odeling and had a higher requirem ent on the details of m odel.Utilizing the functional superiority of ArcG IS ,spacial analysis functions ,such as bu ffer analysis ,overlay analysis and netw ork analysis were conducted to 3D scenes.And a re 2developm ent aim ing at specific function could be im plem ented by V BA s o as to perfect the function of system.K ey w ords Virtual cam pus ;S pacial Analysis ;Re 2developm ent ;3D M AX;ArcScene基金项目 山东农业大学2007～2008年度大学生研究(SRT )计划项目“基于3DGIS 的虚拟校园的研究与探讨”(0703020)。
基于ArcGIS和SketchUp的数字校园三维可视化
2020年第19期信息与电脑China Computer & Communication信息化教育基于ArcGIS和SketchUp的数字校园三维可视化闫博枫 张思奇 白 皓（西北大学 城市与环境学院，陕西 西安 710127）摘 要：数字校园是将信息管理系统与GIS技术结合的计算机管理应用系统，是数字化的、虚拟的三维校园，有利于实现信息资源数字化、资源传输网络化、规范管理科学化、用户终端智能化。
通过ArcGIS和SketchUp互动，对模型进行任意的视图缩放、平移、视点变换、角度旋转及三维飞行漫游，能够使整个校园真实地再现于一个虚拟现实的系统内，最终建立一个具有良好可视化、交互性的三维数字校园，从而使用户通过互联网即可享受数字校园中的资源服务。
关键词：数字校园；三维可视化；ArcGIS；SketchUp中图分类号：TP391.41 文献标识码：A 文章编号：1003-9767（2020）19-237-033D Visualization of Digital Campus Based on Arcgis and SketchupYan Bofeng, Zhang Siqi, Bai Hao(School of City and Environment, Northwest University, Xi'an Shaanxi 710127, China) Abstract: Digital campus is a computer management application system combining information management system and GIS technology. It is a digital and virtual three-dimensional campus, which is conducive to the realization of information resources digitization, resource transmission networking, standardized management and intelligent user terminal. Through the interaction of ArcGIS and SketchUp, the model can be zoomed, translated, transformed, rotated and roamed in a virtual reality system. Finally, a 3D digital campus with good visualization and interactivity can be built, so that users can enjoy the resource services in the digital campus through the Internet Business.Key words: digital campus; 3D visualization; ArcGIS; SketchUp０ 引言三维建模是利用三维数据将现实中的三维物体或场景在计算机中进行重建，最终实现在计算机上模拟出真实的三维物体或场景。
基于GIS的数字校园建设
基于GIS的数字校园建设苏红军（中国矿业大学环境与测绘学院，江苏徐州，221008）E-mail：hjsu1@摘要：随着空间信息科学的深入发展，地理信息系统的应用领域也更加广泛。
本文以GIS 技术为起点，阐述了数字校园的内涵，探讨了基于GIS的数字校园的体系结构、系统功能及其主要支撑技术，并提出了在Visual C++6.0软件开发环境下，结合组件式GIS软件MapObjects开发数字校园系统的设想。
以期对高校数字校园的建设起到积极的促进作用。
关键词：地理信息系统，数字城市，数字校园，MapObjects1. 引言1.1 背景人类已进入信息时代，在新世纪里，信息化的浪潮一浪高过一浪。
一个地区信息化的程度已经成为衡量其社会经济发展水平和文明发达程度的标志。
1998年1月31日，美国前副总统戈尔首次提出了“数字地球”的概念，他认为：数字地球是指一个以地球坐标为依据的、具有分辨率的海量数据和多维显示的虚拟系统[1]。
于是，世界各国纷纷制定计划，力图抢占信息社会的制高点。
近几年来，“数字地球”、“数字城市”、“数字小区”已成为地球空间信息科学研究的热点，特别是“数字城市”的建设，因其规模适中，可操作性强，经济效益可观，得到了迅速发展。
随着地理信息系统（GIS）、遥感（RS）、全球定位系统（GPS）的迅速发展，“数字城市”的应用领域也是越来越广，深入到了社会生活的各个方面。
数字城市（Digital City）即指城市信息化，具体是通过建设空间基础信息平台、多媒体信息网络平台和地理信息平台，整合城市全部的信息资源，实现城市社会经济等的信息化。
1.2 数字校园概念近年来，我国高等教育取得了较大的发展，教育信息化也被提上了日程。
一个学校的信息化水平已成为体现其办学水平、地位和学校知名度的重要指标。
与此同时，“数字校园”的概念也应运而生。
所谓“数字校园”（Digital Campus）就是指数字化的、虚拟的校园，是“数字地球”的微观形式在校园区域的具体体现[2]。
基于GIS虚拟可视化数字校园构建
Ｎｏ ２ ２ １ ． ４． ０ １
Ｍｏ ｅｎＢ ｓ ｅｓ ｒｄ ｎ ｕｔ ｄ ｒ ｕｉ ｓ Ｔ ａ ｅＩｄ ｓ ｙ ｎ ｒ
２１ ０ １年第 ２ 期 ４
基于 Ｇ Ｓ虚拟 可视化 数字校 园构建 Ｉ
王 燕
（ 江 财 经 学 院 浙 江 杭 州 ３０ １ ） 浙 １ ０ ８ 摘 要 ： Ｇ Ｓ技 术 应 用 于 可 视 化 研 究 ， 将 Ｉ 已经 成 为 当前 ＧＩ 究 领 域 的 热 点 。 以 浙 江 财 经 学 院 为 研 究 区域 ， 讨 虚 拟 Ｓ研 探 现 实技 术 与 Ｇ Ｓ技 术相 结 合 的 ＶＲ ＧＩ 术 ， 虚 拟 空 间 场 景 代 替 传 统 的 抽 象 地 图 及 其 相 应 的 描 述 文 件 ， 而 以 生 动 的模 Ｉ － Ｓ技 用 从 型 来 模 拟 和 显 示 现 实三 维 空 间 ， 校 园 管 理 和 服 务 提 供 一 个 科 学 简便 、 象 直 观 的 可视 化 平 台 。 为 形
地理 信 息 系 统 （ ｏ ｒｐ ｉ Ｉｆｒ ｔ ｎ Ｓ ｓｅ 简 称 校园 的真实感 有 至关 重要 的作 用 ， Ｇｅ ｇａ ｈｃ ｎｏｍａｉ ｙ ｔｍ， ｏ 纹理 数据 是 指来 实 地拍 Ｇ Ｓ 是 建立在 地球 科 学 、 息科 学和 系统 科 学等 基 础上 的 摄 的数码 照片和用 于地表物体 的纹 理及简单 映射 几何 模 型 Ｉ） 信 边缘科 学 ， 是处理 空间信息 的强 大工具 ， 一 门技 术 引导 的 的纹理数据库 等 。其 主要 内容如 下 。 是
上构 建一个数 字空 间拓 展 现实 的 功能 ， 最终 实 现教 育过 程 建筑物是校 园景 观 的 主体 和 基本 组 成部 分 ， 江财 经 的全 部信 息化 。 浙 学 院的建筑物包 括教学楼 、 图书 馆 、 学术 中心 、 体育 馆 、 院 学 在开 发系统 的过 程 中， 终 以建 设 数 字校 园 的根 本 目 始 楼等 。一些重点 建 筑如 图 书馆 、 体育 馆 等是 学 校 的标志 性 的为宗 旨 ， 在实 现电子地 图基 本功 能 的基础 上 ， 系统 进行 了 建筑 。为满足视 觉上 的需要 ， 这类 标志 性建筑 应详 细建 模 。 扩 展 ， 统 实 现 的 主 要 功 能 如 下 ： 系 ＶＲ ＧＩ － Ｓ中完整 的建 模过程包 括几何 建模 和纹理贴 图 ， 即先 ３ １ 界 面 友 好 ． 构建 建筑物 的基本 轮廓 ， 根据 需要 在 其表 面 或者 内部 赋 再 上纹理和贴 图使其更 加真实展现 三维景观 的视觉 效果 。
分析基于GIS的三维虚拟校园设计与实现
分析基于GIS的三维虚拟校园设计与实现摘要以南京信息工程大学为例，基于GIS构建虚拟校园，其中包括三维场景的建模与优化、虚拟校园系统功能设计以及三维场景的功能实现。
关键词 GIS；虚拟校园；三维建模中图分类号：G712 文献标识码：B文章编号：1671-489X（2016）14-0034-02地理信息系统（简称GIS），简单地说是一种建立在电脑基础上的决策支持系统，它由与之对应的硬件、软件以及各种类型的数据所共同组成。
事实证明，它已经被有效地用来进行数据的采集、保存、处理、分析以及后面的建模等。
通过以往大量的实践结果表明，3D GIS与2D GIS比较的话，显得更逼真，让人感觉栩栩如生。
这是为什么呢？因为它为用户呈现出来的是一种地理空间现象，是通过立体造型技术实现的。
随着时代的进步与发展，可以将3D GIS技术有效地结合到虚拟校园，通过构建三维虚拟校园的场景，生动而且十分逼真地展现现实世界中的真实校园，让用户有一种身临其境的感觉。
除此之外，相关工作人员还可以通过人机交互，并结合GIS的空间分析功能，实现三维场景浏览、查询空间属性、测量距离等功能，从而最大限度地满足各类用户的实际需求。
1 科学合理地制作三维场景从上面的描述中可以清楚地看到，三维虚拟场景是否足够真实，将会在很大程度上直接影响最后系统足够的美观。
因此，下面将会采用当前较为先进的Sketchup进行建模，从而在满足建模精细度的要求的前提下，保证建模工作量的相对适中，并且生动逼真地展现在人们的面前。
有效获取基础数据就目前而言，三维场景制作主要需要三大类基础数据：地图数据、地物纹理信息数据、建筑物高度数据。
1）地图数据。
通常情况下，会从学校基建处获得一个比例尺为1：l000的.dwg格式的校园平面规划总图，通过这种方式为各种地物要素提供精确的轮廓形状和地理坐标，然后从CAD 平面数据中快速而有效地提取建筑物轮廓（单个）。
2）地物纹理信息数据。
基于GIS技术扩展数字校园功能
摘要：通过gis技术在数字化校园建设中起到的作用，选用合适实现方式，扩展数字化校园功能。
关键词：数字化校园 gis中图分类号：tp393.1 文献标识码：a 文章编号：1003-9082（2016）01-0302-01 我国的教育领域将数字化技术引入校园，实现校园的信息化。
随着信息可视化（information visualization）技术和 gis （地理信息系统，geographic information system）技术的发展和应用，出现了一种新的数字化校园概念，即在现实校园的基础上创建可视化的虚拟校园。
一、gis在数字化校园建设中系统功能介绍1.电子地图模块提供基本的电子地图浏览功能，通过校园鸟瞰，整体浏览以及小区内部具体房间的空间形状进行分级描述，也可以以无缝衔接的方式显示出来，同样能够通过双击查看相对应的下一级地图。
2.检索查询模块通过该模块可以查询多种信息，包括：空间信息，如电网、道路、建筑边界等以不同的颜色和图案显示在屏幕上，由系统将地下水道找出列出相关的信息。
选定地物的名称。
可以利用图层管理器设置可查询的图层、可见的图层。
历史数据回放。
选定过去一时间段，查询该时间段内指定的历史数据，并进行历史回显。
可以一次对多个跟踪点进行回放，并可在一个窗口里对比出现。
3.校园管网模块因为地下布设的管网线路多多，当校园面临扩建、多个校区或者设备更新的时候，可以利用gis技术，实时从数据库中读取管网数据，并通过从关系数据库中读取历史数据库，达到动态监测的目的。
二、地下综合管线数据的组织与数据库的设计一般来讲，在地下管线gis中常用的图形数据为点实体、线实体和文本实体。
1.点实体在gis中，点实体除了具有一对x， y坐标外，还有描述点特性的一些属性信息，如地物点、管线特征点、地籍界址点等。
2.线实体它是由线元素组成的各种线性要素，由至少两对以上的x， y坐标来表示，也具有描述该线条特性的属性信息，如管线、道路中心等。
基于GIS的数字校园的设计与实现
科技致富向导2009.7作为现代社会重要组成部分的高等院校，其校园的科学管理越来越受到社会的重视，随着校园信息化的迅猛发展，数字校园的概念应运而生。
结合计算机网络和GIS技术的WebGIS更是在构建数字校园过程中起到了举足轻重的作用。
本文讨论的“数字校园”就是在WebGIS建设的基础上提出的，试图用层次化、整体的观点来规划、实施学校的信息化建设为教育信息化确定一个清晰的目标。
数字校园的建设将对学校所有信息资源进行统一的、科学的组织与管理，对校园网上的信息进行更好的组织和分类，让用户在网上快速发现自己需求的信息，为师生提供优质的网上信息交流环境，让管理人员科学地、规范地管理自己的数据，并将这些信息以最有效的方式、更方便地发布，提供给用户服务。
本研究以中国矿业大学南湖校区为例，以南湖校区的实测及图文数据为基础数据，在开源软件平台上搭建基于WebGIS的校园地理信息系统。
利用WebGIS技术实现了用图形、图像数字信息来表示校园各种空间及属性要素，为用户提供了各种校园信息的查询、检索，为校园发展预测，规划决策及科学的管理提供了可靠的依据。
1.系统平台选择目前，商业WebGIS软件大多提供专业的地图制图、查询、地理编码等空间分析功能，这些商业软件确实提供了很多WebGIS建设机会，几乎所有的主流GIS厂商都推出了自己的WebGIS产品，如ESRI的ArcIMS、MapInfo公司的MapXTreme、Intergraph公司的GeoMedia Web Map、Bently公司推出了ModeIServer/Discovery、AutoCAD公司MapGuide、中地公司的MapGIS—IMS、超图公司的SuperMap IS．NET5等，用户可以直接在向导的指引下进行操作，简单方便地建立功能强大的WebGIS系统，但也有局限性：1）面向大型站点建设，软件和维护费用高且呈上升趋势。
2）系统配置复杂。
3）不能实现不同格式的数据共享，不能实现无缝连接。
基于ArcGIS和3D Max虚拟校园系统的建立
以及具 体内容 由三部分组成 。在． Ｄ 文件 中， ３Ｓ 每个实体都是 由三
角 面片组成 的。这样 ， 一个三维立体模 型包括一个 或多个 三维实
图 １ 基 于 ＡｒＧＩ ｃ Ｓ和 ３ Ｍａ Ｄ ｘ虚 拟 校 园建 立 的 总 体 框 架 图
１ 利用 ３ ｘ进 行地 物建 模 Ｄ Ｍａ
一
些问题及解决方案如下 ： １ 模型制作过程 中， ） 无法 实现对 多面 体 的局部贴 图 ： 应采用
［］ 阮 ２
晴， 宗宜． 于 ３ ＳＭＡ 何 基 Ｄ Ｘ的武 汉大 学校 园立 体 图的
制作 ［ ］ 测绘通报 ，０ ２ １ ） ４ —１ Ｊ． ２０ （ ２ ：９５ ．
“ 修改器列表” 的“ 下 编辑 网格” 令 ， 命 即可 实现 ， 通过 ｕ ｗ 坐标 ［ ］ 张立 亭， Ｖ ３ 陈竹安 ， 刘海飞 ， 三维可视 化校 园图的制作 ［ ］ 等． Ｊ． 可对 纹理图片进行移动 、 放大 缩小 等操作 。２ 建 筑物立体模 型无 ） 东华理工 学院学报 ，０ ４ ２ （ ） １６１８ ２ ０ ，７ ２ ：８ — ． ８ 法导人 Ａｃ ｃｎ 的模型库 中， ｒＳｅ ｅ 或者 导人 的速度 非常缓 慢 ， 主要 ［ ］ 曾润 国， 这 ４ 聂志锋 ， 卢建 刚 ， 数 码校 园 Ｇ Ｓ中的三 维建模 等． Ｉ 是 由于纹理图片的像素 较大 ， 导致纹 理 图片数 据量大 ， 之计算 加
基 于 Ａｃ Ｉ ｒＧＳ和 ３ ｘ虚 拟 校 园 系统 的 建 立 Ｄ Ｍａ
赵
摘
慧
要： 以内蒙古农业 大学水利楼为例 ， 讨 了虚拟校 园建立的 关键技术 ， 探 介绍 了３ ｘ创建三 维模 型 ， ｒＭａ Ｄ Ｍａ Ａ ｃ ｐ进行二
维地理要 素数字化 ， ｒＳｅｅ中实现部 分校 园景观虚拟的技术要点 ， 而使 用户足不 出户欣 赏校 园风光。 Ａ ｃｃｎ 从 关键词 ：Ｄ Ｍａ ， ３ ｘ 虚拟校 园， ｒＧＳ 三维建模 ＡｃＩ， 中图分类号 ：Ｐ ９ ． Ｔ ３ １９ 文献标识码 ： Ａ
基于GIS的三维虚拟校园设计与实现
文章编号：1674-7070（2012）01-0081-06基于GIS的三维虚拟校园设计与实现於永东1路明月1许笛1张翔1摘要三维GIS技术近来迅猛发展，受到了广泛关注．较二维GIS而言，三维GIS 能更真实地表达客观世界，且对空间对象进行三维显示、分析和操作也是三维GIS特有的功能．以南京信息工程大学为例，介绍了利用三维GIS技术进行虚拟校园建设的过程，阐述了基于Google SketchUp和ArcGIS的三维可视化设计方法进行三维场景建模与优化、虚拟校园系统功能设计以及三维场景的浏览功能、建筑物属性的查询功能、路径分析和动画输出等功能的实现技术．最后指出了系统存在的问题，并提出了下一步的研究方向．关键词三维GIS；虚拟校园；三维建模；SketchUp；ArcGIS中图分类号TH71；TG803文献标志码A收稿日期2010-12-24资助项目江苏省大学生实践创新训练计划项目（10CX025）；国家自然科学基金（40901244）作者简介於永东，男，主要研究方向为三维GIS．yydyydabc@sina．com路明月，男，博士，副教授，研究方向为雷电GIS、三维GIS及其数据模型，气象GIS理论与应用．lumingyue@nuist．edu．cn1南京信息工程大学遥感学院，南京，2100440引言虚拟校园建设近几年得到广泛的重视与发展，尤其是随着GIS的发展，人们不再仅仅满足于视觉上的“可视化”需求，更希望能够在可视化的前提下进行空间位置分析等．目前许多高校相继建立了基于GIS的虚拟校园系统．与二维GIS相比，三维GIS以立体造型技术给用户展现地理空间现象，更具有现实的逼真效果［1］．将三维GIS技术运用到虚拟校园的建设中，通过三维实景建模的表现方式，生动地展现真实的校园，给用户带来身临其境的感觉，结合GIS的空间分析技术，通过人机交互，可实现三维场景浏览、属性查询、路径分析等功能，在更大程度上满足用户的各种需求．综合目前国内外三维GIS的研究现状，现在的三维GIS研究和系统开发主要有3种途径：一是通过底层开发实现，代表为VC++和OpenGL的开发方式；二是在现有GIS平台上二次开发实现，代表为ArcGIS的ArcObjects组件；三是在三维可视化软件上通过插件的形式加载数据查询和显示的功能模块，代表为Vega实时驱动软件［2-3］．此外，目前三维GIS的研究主要集中于数据建模、显示和数据采集，忽视了GIS的一大重要功能———空间分析［4］．目前，三维虚拟校园设计方法主要有以下几种：一是以CAD、3D MAX为平台的构建三维模型，一般只适用于绘制三维效果图；二是基于虚拟现实软件VRML或开放图形程序库OpenGL，通过高级编程语言实现，但工作量较大；三是利用ArcGIS自带的三维功能，进行VBA 开发，但开发的系统不能脱离母软件［5］．考虑到底层开发代码量太大，而目前商业GIS软件在GIS功能方面已相当成熟，因此笔者采用现有GIS平台，通过二次开发进行三维GIS系统开发研究．本文以南京信息工程大学为例，综合运用Google SketchUp和ArcGIS建设虚拟校园技术，做了相关的探索与研究，逼真展现了三维校园场景，实现了虚拟校园系统相关功能．1三维场景建模现实校园的三维可视化是虚拟校园系统建立的前提．笔者采用了基于Google SketchUp和ArcGIS的三维可视化设计方法对南京信息工程大学各建筑物进行三维场景建模．1.1技术背景Google SketchUp 软件．SketchUp 是@Last Soft-ware 公司的一套三维设计工具，已被Google 公司收购，主要用于三维建模．SketchUp 是一套令人耳目一新的设计软件，可快速构建建筑草图，创作建筑方案，被建筑师誉为最优秀的建筑草图工具．Google SketchUp 简便易学，同时拥有丰富的软件接口，能够与多种主流设计软件交换数据，如AutoCAD 、3ds max 、ArchiCAD 、Piranesi 等［6］．ArcGIS 软件．ArcGIS 软件是美国国家环境系统研究所（ESRI ）经过将近40年的努力开发出来的一款功能强大的地理信息系统软件．它最显著的特点是海量数据的管理、建模与空间分析、可视化等［7］．ArcScene 作为ArcGIS 提供的3D 可视化环境，是一种适合展示三维透视场景的平台．文章主要讨论ArcGIS 桌面工具中的ArcScene 9.3实现对三维地物的立体描述．ArcGIS 为用户提供了一整套功能强大的GIS 框架，通过ArcGIS Engine 可以定制GIS 应用程序．ArcGIS Engine 由一个软件开发工具包（SDK ）和一个运行时（Runtime ）组成．1.2三维场景制作三维虚拟场景的真实性直接影响最后系统的美观程度．因此本文采用SketchUp 进行建模，利用SketchUp 能快速构建逼真的三维模型优势，在满足建模精细度的要求的基础上，保证建模工作量的相对适中．其整体三维场景制作流程如图1所示．图1三维场景制作流程Fig．1Flow chart of 3D modelling1.2.1基础数据的获取三维场景制作需要的主要数据有地图数据、建筑物高度数据及地物纹理信息数据等．1）地图数据．从学校基建处获得了比例尺为1ʒ1000的．dwg 格式的校园平面规划总图，为各种地物要素提供了精确的地理坐标和轮廓形状．从CAD平面数据中提取单个建筑物轮廓．2）建筑物高度数据．在三维场景建模中需要设定建筑物的高度，洪德法等［8］提出了利用全站仪测量建筑物的方法，操作简易且具有较高的精度．由全站仪测出平距和倾角，然后根据数学运算得出建筑物的高度数据．3）地物纹理信息数据．纹理数据可以展现逼真的视觉效果．通过数码相机采集各建筑物的外形轮廓，从而获得三维地物建模所需的纹理图片．由于受建筑物高度、拍摄距离、透视关系、光照条件等因素的影响，拍摄的图片比例失调，不能直接用作纹理，须对每张图片用Photoshop 等图像处理软件进行裁切、变换等处理，使之成为正射状态．1.2.2SketchUp 三维建模将从规划图数据中提取出来的建筑物轮廓导入SketchUp 软件中，为三维建模提供基础轮廓．拉伸建筑物模型体块的高度，使其与建筑物本身的高度相一致．通过SketchUp 一系列的编辑工具制作建筑物的具体细节，得到建筑物的三维雏形．利用SketchUp 材质工具中的的贴图功能，将纹理数据贴到建筑物的面上，调整贴图坐标，使纹理数据与建筑物的面相吻合．最后建筑物的三维模型以*．skp 格式进行存储．图2展示了南京信息工程大学宿舍楼的模型．图2宿舍楼三维模型Fig．2Illustration of 3D apartment building1.2.3ArcScene 三维场景集成ArcScene9.3版本支持*．skp 格式的三维模型作为三维标注符号（3D Marker Symbol ）对点、线、多边形三类地图数据进行显示［2］．将三维场景建模获取的*．skp 文件导入ArcScene 的样式管理器中，形成特有的样式．利用ArcToolbox 中的feature to point （要素转点）工具，将建筑物面状图层各要素转为点状要素．在符号属性管理器（symbol selector ）中，将各建筑物的点状要素的样式设为相应的三维模型．28於永东，等．基于GIS 的三维虚拟校园设计与实现．YU Yongdong ，et al．Design and implementation of 3D virtual campus based on GIS．通过角度（angle ）、大小（size ）等操作，将模型调整到合适位置．在ArcScene 中集成后的三维场景如图3所示．图3ArcScene 中三维集成效果Fig．3Visualization of 3D campus in ArcScene2三维场景优化三维模型的数据量较大，对于大范围的场景建模，为了使系统能顺畅运行，模型的优化工作是非常必要的．文章从地图数据、纹理数据、常见地物的三维建模、删除冗余几何要素、图层组管理等方面对所构建的三维模型进行了优化．2.1地图数据的优化获取的CAD 平面数据拥有丰富的信息，因此需要删除与建模无关的内容，如文字、标注、填充图案等，完成删除操作之后，将CAD 文件清理干净．如果将隐藏的CAD 图块一起导入到SketchUp 中，不仅会影响SketchUp 的建模速度，还会增大三维模型的数据量．2.2纹理数据的优化建筑物的三维模型通过纹理映射可以达到逼真的效果，丰富三维模型的细节，减少整个模型的面数和复杂程度，进而提高图形输出的实时显示速度．为了保证纹理的正常显示，避免浏览时纹理丢失，纹理数据的长度和宽度必须是2的整次幂大小，如16ˑ16、8ˑ32等［3］．运用图像处理软件，对纹理数据进行压缩，减小数据量．对于像草地、道路、操场这样的面状地物，也可以贴上相应的纹理图片，提高虚拟校园的真实感．2.3常见地物的三维建模诸如路灯、花草、树木等常见地物的建模可以直接调用ArcScene 提供的强大的三维模型数据库．通过SketchUp 软件也可以建立一个高度仿真的路灯或树木三维模型，但采用这种方法制作的三维模型数据量较大，会加重系统运行的负担．2.4删除冗余几何要素系统运行时看不见的几何要素称之为冗余几何要素，将其删除可以优化模型，减小模型的数据量．冗余几何要素普遍存在于模型的内部，或被挡住的部分等，这些部分在建模时需要删除．2.5图层组管理将所有图层加载到ArcScene 中，对不同区域（东苑、中苑、西苑）的图层建立图层组，这样可以提高计算机的处理速度．3三维虚拟校园系统功能设计与实现三维场景驱动方式有很多如MultiGen Creator与Vega 结合、Vrml 与Java 结合等．虽然这些软件在仿真和显示方面功能都很强，但是缺少基本的三维空间分析功能．ArcScene 软件具有较强的三维空间分析能力，可以采用ArcEngine 提供的SceneControl 控件作为三维显示工具．场景驱动所实现的功能具体包括三维场景浏览、建筑物属性查询、三维空间分析和动画输出等，如图4所示．图4三维虚拟校园功能Fig．4Functional diagram of 3D virtual campus3.1三维场景浏览功能通过对三维地图的放大（zoom in ）、缩小（zoomout ）、漫游（pan ）、导航（navigate ）、飞行（fly ）等操作实现对三维场景的浏览．ArcObjects 开发包中提供Toolbar Control 工具，可以方便加载已封装好的工具用于SceneControl 中，但是主界面不能改变．如果自定义工具要加入到ToolbarControl 中需要以COM 组件的方式注册到操作系统中，迁移较麻烦．ArcOb-jects 中提供了Camera 对象，通过对Camera 对象的缩放比率（zoom ）、目标点（target ）、观察者位置（ob-38学报：自然科学版，2012，4（1）：81-86Journal of Nanjing University of Information Science and Technology ：Natural Science Edition ，2012，4（1）：81-86server ）的控制达到可视化的变化．3.2建筑物属性查询功能用户可以在三维可视化场景中实现动态交互查询功能，技术路线如图5所示．一方面通过属性字段定位建筑物，主要通过建筑物的名称和用途进行筛选，调用IFeatureClass 的Select 方法选择符合条件的建筑物，将选中的建筑物在SceneControl 中高亮显示；另一方面，通过点击某个建筑物，调用IScene-Graph 的Locate 方法，将鼠标点击位置的屏幕坐标转换为三维空间点坐标，返回点击选择的建筑物对象，将建筑物对象传递给属性显示窗体，这样既可以显示该建筑物的详细信息，包括其名称、图片、楼层数，还可以通过选择楼层显示特定楼层的平面图（图6）．图5属性查询的技术路线Fig．5Technical route of informationquery图6建筑物属性查询界面Fig．6The interface of information query of a building3.3三维空间分析功能三维空间分析一般包括坡度坡向分析、通视分析和体积计算等，本文结合虚拟校园建设的需要，着重讨论虚拟校园系统中路径分析的功能．最短路径分析需要至少2个站点（起点和终点），分析结果就是途经这些站点的最短线路．如果道路数据不具有高程值，可通过设置I3Dproperties 接口的BaseSur-face 属性，从TIN 表面获取道路的高程值［9］．用户点击在TIN 表面上，通过调用ISceneGraph 接口的Lo-cate 方法能确定该点的Z 坐标．路径分析需要的站点必须位于道路网上，可以使用IPointToEID 接口的GetNearestEdge 方法将鼠标创建的点投影在最近的道路上．计算最短路径的功能由ITraceFlowSolver 接口的FindPath 方法实现，其算法流程如图7所示．图8显示的是南京信息工程大学文德楼与东苑体育馆之间的最短路径．图7路径分析的流程Fig．7Flow chart of pathanalysis图8文德楼和体育馆之间的最短路径Fig．8The shortest path between Wende Building and gym3.4动画输出功能开启“录像”功能，在三维地图中进行飞行演示，用鼠标控制飞行方向和速度．通过ISceneExporter3d48於永东，等．基于GIS 的三维虚拟校园设计与实现．YU Yongdong ，et al．Design and implementation of 3D virtual campus based on GIS．接口可以实现AVI 视频动画的输出，流程如图9所示．三维浏览的视频动画可作为宣传学校的视频材料．关键代码［10］如下．＇initialize a 3D SceneExporter ：Dim p3DExporter As ISceneExporter3d Set p3DExporter =New AVIExporterp3DExporter．ExportFileName =sExportFileName ＇set the viewer of the exporter ：Dim pExporter As ISceneVideoExporter Set pExporter =p3DExporterSet pExporter．Viewer =pScene．SceneGraph．ActiveViewer ＇set the video duration ：pExporter．VideoDuration =nVideoDuration ＇set the quality percentage of the video （1－100）：Dim pAVIExporter As IAVIExporter Set pAVIExporter =p3DExporter pAVIExporter．Quality =nQualityPercent ＇do the export ：p3DExporter．ExportScenepScene图9动画输出的步骤Fig．9Procedure of animation output4结语与展望本文介绍了基于三维GIS 技术构建虚拟校园的关键技术及其功能实现．实践表明，采用SketchUp 与ArcScene 结合的方法构建三维虚拟校园可以缩短系统开发周期，并能实现预期效果，对展示校园风貌、校园导航、对外宣传等起到了积极作用．不过系统还有一些不足的地方有待改进，例如大范围三维漫游速度仍然较慢等．当前，互联网已经深入人类社会活动的各个环节，促进世界经济迅猛发展．因此，将GIS 与互联网结合，构建网络化的地理空间集成平台（WebGIS ），可以使GIS 为更多用户服务［11］．基于WebGIS 的三维虚拟校园可作为下一步研究目标．随着物联网技术的飞速发展，物联网应用正在逐步推进．物联网（Internet of Things ）就是“物物相连的互联网”，通过射频识别（RFID ）装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络［12-15］．因此可以将开发基于物联网技术的出勤签到系统、校园安全视频监控系统、水电使用监测系统等，融入到三维虚拟校园系统中来，完善其相关功能，最终实现智慧校园的建设．参考文献References［1］穆扬，柳锦宝，张永福．基于ArcGIS Engine 的三维校园系统的设计与实现［J ］．航空计算技术，2009，39（6）：100-104MU Yang ，LIU Jinbao ，ZHANG Yongfu．Design and im-plementation of three-dimensional campus system basedon ArcGIS Engine ［J ］．Aeronautical Computing Tech-nique ，2009，39（6）：100-104［2］单楠．基于SketchUp 和ArcGIS 的三维GIS 开发技术研究［D ］．重庆：西南大学地理科学学院，2009：39SHAN Nan．The 3-D GIS development technology re-search based on SketchUp and ArcGIS ［D ］．Chongqing ：School of Geographical Sciences ，Southwest University ，2009：39［3］范力铭．基于ArcGIS Engine 的三维GIS 系统开发与应用：以华东师范大学校园三维GIS 为例［D ］．上海：华东师范大学资源与环境科学学院，2007：27FAN Liming．Development and application of 3D GIS system based on ArcGIS Engine ：A case of practice in ECNU campus 3D GIS ［D ］．Shanghai ：College of Re-sources and Environmental Science ，East China NormalUniversity ，2007：27［4］Abdul-Rahman A ，Pilouk M．Spatial data modelling for 3D GIS ［M ］．New York ：Springer Berlin Heidelberg ，2007：1-16［5］武宜广，胡召玲，黄翌，等．徐州师范大学三维虚拟校园设计与实现［J ］．徐州师范大学学报：自然科学版，2010，28（1）：75-78WU Yiguang ，HU Zhaoling ，HUANG Yi ，et al．Design and implementation of three-dimensional virtual campus ofXuzhou Normal University ［J ］．Journal of Xuzhou Normal University ：Natural Science Edition ，2010，28（1）：75-78［6］卫涛，王松，陈劢．建筑草图大师SketchUp 效果图设计流程详解［M ］．北京：清华大学出版社，2006WEI Tao ，WANG Song ，CHEN Mai．Detailed explanation of designing process of effect drawing by SketchUp ［M ］．58学报：自然科学版，2012，4（1）：81-86Journal of Nanjing University of Information Science and Technology ：Natural Science Edition ，2012，4（1）：81-86Beijing ：Tsinghua University Press ，2006［7］柴贵海，廖邦洪，胡庭兴．基于SketchUp 和ArcGIS 对虚拟校园的设计与实现［J ］．测绘科学，2009，34（6）：270-272CHAI Guihai ，LIAO Banghong ，HU Tingxing．Design and realization of the virtual Dujiangyan campus of Sichuan agriculture university based on Sketchup and ArcGIS ［J ］．Science of Surveying and Mapping ，2009，34（6）：270-272［8］洪德法，杨国东，王志恒．基于ArcScene 和SketchUp的虚拟校园的建立［J ］．计算机技术与发展，2008，18（12）：41-43HONG Defa ，YANG Guodong ，WANG Zhiheng．Con-struction of virtual campus based on ArcScene andSketchUp ［J ］．Computer Technology and Development ，2008，18（12）：41-43［9］张昆，张松林．3D GIS 环境下的路径分析可视化研究［J ］．测绘通报，2006（9）：23-24ZHANG Kun ，ZHANG Songlin．Visualization of find path analysis under 3D GIS ［J ］．Bulletin of Surveying andMapping ，2006（9）：23-24［10］ESRI．ArcGIS engine help for．net developers ［EB /OL ］．（2005-02-10）［2010-05-20］．http ：∥edndoc．esri．com /arcobjects /9．0/［11］董文方．三维WebGIS 的实现技术研究［D ］．西安：西安电子科技大学电子工程学院，2006：1-2DONG Wenfang．A study on realization technology of 3D WebGIS ［D ］．Xi'an ：School of Electronic Engineering ，Xidian University ，2006：1-2［12］胡向东．物联网研究与发展综述［J ］．数字通信，2010（4）：17-21HU Xiangdong．Summary of research and development on Internet of Things ［J ］．Digital Communication ，2010（4）：17-21［13］Internet Telecommunication Union．Internet reports 2005：The internet of things ［R ］．Geneva ：ITU ，2005［14］陈曦，翟国方．物联网发展对城市空间结构影响初探：以长春市为例［J ］．地理科学，2010，30（4）：529-535CHEN Xi ，ZHAI Guofang．Influence of “Internet of Things ”on urban spatial structure ：A case study of Changchun ［J ］．Scientia Geographica Sinica ，2010，30（4）：529-535［15］吴功宜．智慧的物联网：感知中国和世界的技术［M ］．北京：机械工业出版社，2010：162-163WU Gongyi．Internet of things ：Technology of reading China and the whole world ［M ］．Beijing ：China Machine Press ，2010：162-163Design and implementation of 3D virtual campus based on GISYU Yongdong 1LU Mingyue 1XU Di 1ZHANG Xiang 11School of Remote Sensing ，Nanjing University of Information Science ＆Technology ，Nanjing 210044Abstract Technology of 3D GIS had developed rapidly and obtained widespread attention．Compared with two-di-mensional GIS ，3D GIS represents natural world more vividly．Moreover ，it has specific functions of 3D displaying ，analyzing and operating on spatial objects under a 3D system．Taking Nanjing University of Information Science and Technology as an example ，introduced the modelling simulation process of virtual campus based on 3D GIS．It also discussed the key issues which are the essential technology and method of virtual campus simulation about 3D visu-alization on 3D-scene modelling ，modelling optimization and system development design based on Google SketchUp and ArcGIS．The development of functional modules consists of four sub modules ，namely 3D scene viewing ，attrib-utes query of buildings ，path analysis and animation outputting．Finally ，the paper addresses some problems involved in this system ，and puts forward thoughts for further study．Key words 3D GIS ；virtual campus ；3D modelling ；SketchUp ；ArcGIS68於永东，等．基于GIS 的三维虚拟校园设计与实现．YU Yongdong ，et al．Design and implementation of 3D virtual campus based on GIS．。
大学毕业论文-—基于arcgisengine的数字校园系统的设计与实现
分类号编号毕业论文题目基于ArcGIS Engine的数字校园系统的设计与实现摘要随着我国信息化建设步伐的加快，“数字地球”、“数字城市”建设正如火如荼的进行。
数字校园作为“数字城市” 的一个缩影, 具有“数字城市”的基本特点和功能,其建设工作对于我国高等教育的现代化建设具有重要意义[1]。
数字校园通过图形、图像数字信息来表现校园的各种空间及属性要素, 为用户提供各种校园信息的查询、检索和必要的空间分析、统计操作以及按不同用户要求输出相应的专题要素, 为校园的发展预测、规划决策以及科学管理提供可靠依据。
高等院校作为高新技术的集中地,有必要在“数字校园”建设方面做进一步的开发与研究。
本论文在以上认识的基础上，结合数字校园关键技术，提出了以地理信息系统为基础来建立华北水利水电学院数字校园系统。
系统是以组件式软件即ArcGIS Engine和面向对象的可视化编程工具Visua1Basic 6.0构架的技术体系为基础进行开发的。
系统不仅具有普通电子地图所具有的功能，同时具有统计分析、专题图制作、查询操作、三维模型展示等功能。
文章结合系统的开发过程，首先介绍了系统开发的背景环境；接着研究了系统开发过程中所涉及到的一些关键性技术；然后对三维建筑物模型的建立，从数据的采集到三维场景的制作整个流程做了详细介绍；再通过以华北水利水电学院数字校园系统为例，从系统开发平台、系统数据库的设计及系统结构进行研究；最后，对开发出的系统进行简单介绍，并对其实现的功能模块作了详细说明。
【关键字】：组件式GIS；数字校园；ArcGIS Engine;目录1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 论文研究背景 (1)1.3 数字校园的研究意义 (2)1.4 数字校园开发的关键技术 (3)1.4.1 地理信息系统 (3)1.4.2 组件式GIS (3)1.4.3 数据库(Access) (4)1.5 系统开发要解决的问题 (4)1.6 系统开发主要路线 (4)1.7 论文主要研究内容 (5)2 数字校园三维场景实现的基本流程 (6)2.1 数据的采集 (6)2.2 数据的预处理 (7)2.3 校园建筑物三维模型的建立 (7)2.3.1 Autocad底图的生成 (7)2.3.2 3dmax三维模型的创建 (8)2.3.3 photoshop纹理处理 (9)2.3.4 3D符号库的建立 (10)2.4 校园三维场景的生成 (12)2.5 本章小结 (13)3 基于ArcGISEngine数字校园系统的建立 (14)3.1 系统开发平台设计 (14)3.1.1 地理信息系统平台 (15)3.1.2 系统开发语言 (15)3.1.3 数据库平台 (16)3.1.4 系统运行平台 (16)3.2 系统数据层设计 (16)3.2.1 空间数据 (17)3.2.2 属性数据 (18)3.3 系统组织结构 (19)3.4 本章小结 (20)4.1 系统概述 (21)4.2 用户界面 (21)4.3 主要功能模块介绍 (22)4.3.1 地图操作功能模块 (22)4.3.2 地图排版模块 (23)4.3.3 信息查询模块 (24)4.3.4 最短路径查询模块 (25)4.3.5 专题地图制作模块 (26)4.3.6 统计图制作模块 (27)4.3.7 三维模型展示模块 (28)4.3.8 数据更新模块 (28)4.4 本章小结 (29)5 结论与展望 (30)5.1 论文的研究成果 (30)5.2 论文的不足及进一步工作展望 (31)致谢...................................................... 错误！未定义书签。
基于ArcGIS Engine的数字校园系统设计与实现
４ 统计 数据 ： ． 收集 各 院 系信 息 ， 包括 学 生 人 数 、
收 稿 日期 ：０ ９—０ ２０ ５—０ ７
作 者 简 介 ： 世 赞 （ ９５ ） 男 ， 南 沅 江 人 ， 读 硕 士研 究生 ， 要从 事地 理 信 息 系 统 与 遥 感 方 面 的研 究 邓 １８ 一 ， 湖 在 主
Ａ ｃ Ｉ 台而 独立运 行 的应用 程序 ． ｒＧ Ｓ平
基础．
关 键 词 ：ｋ ｔ ｕ ； ｒＧ ＳＥ ｇ ｅ 数 字 校 园 ｓｅ ｈ ｐ Ａ ｃ Ｉ ｎ ｉ ； ｃ ｎ
中 图分 类 号 ： Ｐ １ ． ２ Ｔ ３ １５ 文 献 标识 码 ： Ａ
华北 水利水 电 学 院位 于郑 州 市 ， 是水 利部 与河 南 省共建 、 以河南 省 管 理为 主 的 高校 ， 几 年来 ， 近 学
感 影像 图 ；
２ 纹理 资料 ： ． 由数码像 机对各个 学 院、 宿舍 的外 观及 校 区内 标 志性 建 筑 进 行 拍 照 以渲 染 真 实 三 维
场景；
整个 场景作 为一个 图层 显 示． 三维 场 景 的制 作 流 程
如图 １ 示． 所
３３ ． Ｄ模 型数据 ： 通过 实地采集 获取 每个 建筑 物
第 ３ ０卷第 ５期
２０ ０ ９年 １ 月 ０
华
北
水
利
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学
院
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报
Ｖｏ． ． １３Ｏ Ｎｏ ５ ０Ｃ． ２ ９ ｔ ００
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｒｈ Ｃｈｎａ Ｉ ｔｔｔ ｆＷ ａｅ ｎｓ ｒ ａ ｙａ ｄ ｏ ｌｃ ｒｃ Ｐｏ ｒ ｏ ｒ ａ ｆＮｏｔ ｉ ｎｓｉ ｅ ｏ ｔｒＣｏ ｅ ｖ ｎｃ ｎｄ Ｈｙ ｒ ｅｅ ｔｉ ｗｅ ｕ
基于arcgis的数字校园地理信息系统的设计与实现
基于arcgis的数字校园地理信息系统的设计与实现1. 引言1.1 概述数字校园地理信息系统是一种基于ArcGIS平台的校园地理数据管理和分析系统，旨在通过集成不同数据源和功能模块，实现对校园空间信息的综合管理与利用。
该系统可为学校提供全面的地理信息支持，包括教学、科研、后勤等方面的应用。
随着高等教育及校园规模的扩大，传统的手工记录和处理方式已逐渐无法满足日益增长的信息需求。
数字化技术和地理信息系统的发展为学校提供了新的解决方案，有效整合了各类空间数据，并为用户提供了灵活、高效且可视化的操作界面。
本文将介绍基于ArcGIS平台开发的数字校园地理信息系统设计与实现过程，包括系统需求分析、数据采集与处理、功能设计与实现等方面。
通过详细阐述技术工具和方法，并结合具体案例展示系统实现过程及结果分析，旨在为其他类似项目提供有益参考。
1.2 文章结构本文共分为五个部分组成：第一部分为引言部分，主要介绍数字校园地理信息系统的背景和意义，以及整篇文章的结构安排。
第二部分为系统设计，包括系统需求分析、数据采集与处理、功能设计与实现等方面。
通过对系统各个环节进行深入剖析，确保系统的可行性和有效性。
第三部分为技术工具与方法，重点介绍ArcGIS平台的特点和应用，以及数据库设计与管理、前端界面设计与开发等方面的关键技术。
第四部分为系统实现过程与结果分析，详细描述数据采集与处理过程，并对功能测试及性能评估结果进行深入分析。
同时，通过用户反馈与改进意见总结，提供对系统优化和改进的指导。
最后一部分为结论与展望，总结本文所述内容，并对未来的发展前景进行展望，同时提出存在问题和优化方向。
1.3 目的本文旨在分享基于ArcGIS平台开发的数字校园地理信息系统的设计与实现经验，并探讨该系统在学校管理中的应用效果。
通过详细描写系统设计过程和关键技术手段，在充分满足高校空间信息需求的前提下，提升学校数据管理水平，优化教育资源配置和学生服务体验。
基于SketchUp和ArcScene的虚拟校园的建立
结束语
在这里首先要感谢我的导师肖海老师。肖海老师 平日里工作繁多，但在我做毕业论文的每个阶段， 从外出实习到查阅资料，开题的确定和修改，论文 的详细设计和最后定稿等整个过程中都给予了我悉 心的指导。肖老师的专业水平，以及他治学严谨和 科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极 影响我今后的学习和工作。
研究意义：虚拟校园场景的建模及其与图像、声音、
文字、视频等多媒体技术的结合，构建出了一个生 动逼真的三维校园，给人以身临其境的感觉，使更 多的人可以通过网络了解学校。同时，基于GIS 的 虚拟校园系统可以实现丰富的查询、分析和决策功 能，为学校的日常教学、科研、管理等工作服务。
研究目标：文中以四川农业大学都江堰分校为例，
SketchUp中贴图制作集中在Paint Bucket工具 中。可以利用程序自带的材质库中的材质和纹理， 也可以自己拍摄、处理贴图，导入到SketchUp中使 用；可以设置贴图的具体尺寸；贴图的调整主要是 通过贴图坐标来调整。 通过SketchUp建立学校3D模型通过贴图与材质效 果如下图所示。
SketchUP的三维建模方法
SketchUP的三维建模方法
1：点状要素建模
SketchUp的网络 资源很丰富，有 大量的树木模型 可供用户免费下 载使用。如图所 示为SketchUp中 部分点状要素模 型。
SketchUp中部分点状要素模型
SketchUP的三维建模方法
2：线状要素建模 线状要素包括河流、道路等。以道路为例，首 先应该在SketchUp中将其扩展成面的形式， 才能对其进行后面的贴图纹理制作，使其具有 很高的仿真性。
ArcScene ：ArcScene作为ArcGIS提供的3D可视
化环境，是一种适合展示三维透视场景的平台。
三维GIS 虚拟校园构建
科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·52·2019年第06期文章编号：2095－6835（2019）06－0052－03三维GIS虚拟校园构建＊侯文静，李红月，刘鑫瑶，张革，杨楗斌（长春师范大学，吉林长春130032）摘要：伴随着日益增长的三维空间信息需求和现代新兴技术的发展，三维GIS在各个领域发挥着越来越重要的作用，以长春师范大学新校区建设为研究对象，从长春师范大学整体发展需求出发，结合学生对新校区整体布局以及软硬件设施的期望，选用CAD、SketchUp等建模工具与ArcScene相结合，进行长春师范大学新校区平面规划设计，对新校区主体建筑进行精确三维建模，实现新校区空间数据三维建模与可视化。
关键词：新校区建设；三维空间信息；三维建模；三维可视化中图分类号：TP311.11文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2019.06.0521引言近年来，伴随着日益增长的三维空间信息需求和现代新兴技术的发展，三维GIS在各个领域发挥着越来越重要的作用。
三维GIS不仅打破了地图信息符号化和空间平面化的状态，还有效直观地表达了客观世界。
同时，高校信息化建设也发展迅速，虚拟校园作为校园信息化建设的重要部分[1]，在实现校园数字化、虚拟化的建设中也成为了不可缺少的一部分。
虚拟校园打破了单一的平面校园展示图，使校园更加真实、立体。
给浏览者一种身临其境的感觉，可以更好地帮助校园的展示[2]。
以长春师范大学新校区建设为研究对象，选用CAD、SketchUp等建模工具与ArcScene相结合，对三维虚拟现实关键技术进行综合研究。
应用CAD软件，根据长春师范大学整体发展需求，结合学生对新校区整体布局以及软硬件设施的期望进行长春师范大学新校区平面规划设计[3]；应用SketchUp软件，对新校区主体建筑进行精确三维建模；应用ArcScene软件，实现新校区空间数据三维建模与可视化。
基于ArcGIS的大学虚拟校园的建立
第24卷第3期徐州工程学院学报(自然科学版)2009年9月Vol.24No.3Journal of Xuzhou Institute of Technology(Natural Sciences Edition)SEP12009基于Arc GIS的大学虚拟校园的建立丁一波(南京农业大学公共管理学院,南京 210095) 摘 要:虚拟现实技术是一门新兴的技术,应用领域广泛.将虚拟现实技术应用于数字校园建设中具有重要意义.虚拟校园打破了时空的限制,真实、直观地展现交互式三维校园场景.以南京农业大学主校区为例,通过虚拟地表生成、三维建模、图像处理及三维模型导入等一系列步骤建成南京农业大学虚拟校园,并对相关技术进行了讨论.关键词:虚拟现实;三维建模;Arc GIS;SketchUp中图分类号:TP315 文献标志码:A 文章编号:16742358X(2009)0320046204虚拟现实(virt ual reality)技术是20世纪80年代由美国人J aron Lanier正式提出的计算机图形新技术,它利用计算机,生成逼真的三维视觉、听觉、触觉等感觉形式的虚拟世界.由于它具有沉浸、交互、构想三个主要特征[1],所以近年来在计算机仿真研究领域十分活跃,被广泛应用于航天、医疗、工程、军事等领域.随着虚拟现实技术和GIS技术的发展,虚拟校园系统开始出现,它可以实现校园场景的三维可视化、场景漫游及信息查询等功能,用户在显示屏上可以很直观地看到生动逼真的校园立体景观,可以进行诸如查询、量测、漫游.实现数字校园技术由二维GIS向三维虚拟现实的转化,可为校园可视化管理、分析、指挥、决策提供支持[3-6].因此,将虚拟现实技术应用于校园建设中具有重要意义.1 软件介绍Arc GIS是ESRI在全面整合了GIS与数据库、软件工程、人工智能、网络技术及其它多方面的计算机主流技术之后,成功推出的代表GIS最高技术水平的全系列GIS产品.其3D分析扩展模块ArcScene提供了基于多种数据格式的三维模型建立及显示功能.ArcScene作为Arc GIS提供的3D可视化环境,是一种适合展示三维透视场景的平台.它的三维显示方式有以下几种[2]:(1)基于离散数据快速建立高质量的TIN和GRID;(2)将影像附着于TIN之上,建立2.5维地表影像;(3)点、线、面实体可在竖直方向上进行立体定向延伸;(4)点、线、面可以以TIN、GRID、2.5D地表影像为基准延伸或延伸至它们的表面;(5)点、线、面、TIN、GRID、2.5D地表影像可人为调整其透明率,增强模型的表现效果;(6)可建立高质量的属性数据库,并将库中的数值信息表达为三维可视模型;(7)可任意调整模型在x,y,z方向的显示比例;(8)提供了扩展ArcScene功能的Arc Engine二次开发组件库.三维场景建模主要使用SketchUp6软件,SketchUp通过其插件G oogle SketchUp Pro6GIS Plug2in 能够很好地与Arc GIS实现交互,生成Multipatch数据格式文件,该文件可以直接导入Arc GIS的GeoData2 base数据库中.SketchUp6是G oogle公司发布的方便易用且功能强大的三维建模软件之一,使用易于其他软件,借助其贴图功能,建立非常逼真的三维模型,可以节省大量时间,尤其在大场景建模中,它的优越性表现的更加突出.2 基础数据的获取建立虚拟校园用到的主要基础资料有1∶500的平面规划图(jp g格式)、高分辨率空间影像数据、建筑物高度数据及地物的纹理图片等.收稿日期:2009204221作者简介:丁一波(19842),男,浙江嘉兴人,硕士研究生,主要从事土地信息系统研究.丁一波:基于Arc GIS的大学虚拟校园的建立2.1 底图数据规划图成图年代较远,部分地形已发生变化,通过对现有基础条件的分析,以G oogle Eart h上免费获取的高分辨率空间影像数据(Quick Bird数据)为参考,完成对虚拟地表的数字化.具体步骤是把规划图导入ArcMap,输入两个已知点的坐标,进行配准,再把高分辨率空间空间影像导入,作为底图数据,然后进行跟踪矢量化.2.2 建筑物的高度数据建筑物的高度数据对于三维模型的构建至关重要.基于平面数据,结合建筑物的高度数据可以实现建筑物三维模型的构建.获取建筑物高度信息的方法有多种,其中利用全站仪测量的方法较为简易,而且精度较高.由全站仪测出平距和倾角,然后根据数学公式得到建筑物的高度数据.H=L×tanα.H—高度,L—平距,α—倾斜角.2.3 地物纹理图片地物纹理数据主要用于提供逼真的视觉表示,增强对地物本身及其相互之间空间关系的感知和识别.纹理数据往往是一幅图像,特别是具有相片质感的真实纹理数据常常只有通过实地拍摄照片才能获得.用Canon数码相机,对校园中的建筑物、道路、草地等进行实地拍摄,就可以获得三维地物建模所需的纹理图片.采集到的这些图片,由于受到各种因素的影响,如照片不可能从完全垂直建筑物表面的角度拍摄,透视关系和光照条件等因素的影响,这些图片并不能直接应用到三维建模中,需要进行相应的处理,主要用Photo shop图像处理软件对纹理图片进行处理,包括图片的正射纠正与部分截取(拉伸、旋转、剪切)、图片质量的改善(调整图片的颜色、亮度、对比度)、图片格式的转化、图片大小的调整,这样就可以获得满足要求的地物纹理图片.3 南京农业大学虚拟校园的具体实现3.1 校园虚拟地表的建立虚拟地表建立主要有以下几个步骤:(1)导入底图.将校园规划图导入ArcMap中.(2)栅格配准.对于现成的规划地图数据,由于没有匹配相关的地理坐标,需要对数字化原图的数据进行配准.栅格配准就是为了实现对数字化数据的坐标系赋予,这一过程可以先将图像文件设置其空间参考为GCS-W GS-1984,然后利用Arc GIS的Georeferencing(栅格配准)工具条,通过增加控制点的方式实现,控制点的选点要求准确而均匀,为此笔者选取了2个比较明显的点作为控制点———学校南门和学校北门,并输入经纬度增加控制点,更新显示后,执行rectify命令,生成一幅具有真实地理坐标的栅格影像地图,作为屏幕矢量化底图.如碰到部分地形发生变化的,可以导入高分辨率空间影像数据作为参考.(3)建立各要素图层.依据图形和对象原则,结合建设虚拟校园的实际需要,在ArcCatalog中建立相应的图层文件.(4)屏幕矢量化.把ArcCatalog中建立的要素图层文件加入到ArcMap中,激活ArcScan扩展工具条,通过半自动跟踪的方式对各要素图层分别进行矢量化.3.2 三维景观模型的建立三维立体景观在ArcScene中的显示,主要是通过改变点、线、面数据的符号属性(symbol selector)来实现的.ArcScene支持四种三维数据格式3.3ds、3.flt、3.skp、3.wrl.这里我们选择三维建模工具Sketch2 Up建立校园三维景观模型.虚拟校园三维模型主要分为建筑模型、地形模型、地物模型三类.对于常见地物如树木、电杆、路灯等,我们可以直接利用ArcScene提供的强大的三维数据模型库,利用库中提供的模型直接建模.这里笔者主要针对一些外形复杂的建筑物应用SketchUp 建模.3.2.1 建筑物模型的建立建筑物模型的建立是三维可视化的重要组成部分.为了更好地展示校园内不同建筑物的外形特征,采用了直接面向设计过程并与数字地球平台G oogle Eart h 有良好交互性的软件G oogle SketchUp 进行每个建筑物的独立建模.本次建模时是以G oogle Eart h 上免费获取的高分辨率空间影像数据(Quick Bird 数据)为底图的.专业设计建模软件G oogle SketchUp 与G oogle Eart h 有很好关联协作性,此软件可以直接获取G oogle Eart h 当前窗口遥感图像,并自动设置空间地理坐标,无需截图、方便快捷、定位准确.利用G oogle SketchUp 可直接获取当前查看,然后用划线工具对当前查看中建筑物轮廓描线,形成闭合图形(只要图形闭合,自动生成平面),在体块拉伸高度时候,在建模型界面右下侧数据框中可以输入相应的高度,形成建筑的主体,再用编辑工具创建一些具体的细节,这样就得到了建筑物三维模型.3.2.2 建筑物纹理贴图打开SketchUp 的材质工具,利用贴图功能,把纹理图片贴到建筑物的各个面上,如果建筑物不规则,则必须用Photo shop 对图片截取,然后分别对建筑物各个面贴图,调整贴图坐标,使图片与建筑物表面相吻合.3.2.3 三维模型的输出Arc GIS 不支持3.max 格式数据,在SketchUp 中把模型建好后须将模型导出为Arc GIS 样式库识别的数据格式3.3ds.模型输出时,必须携带模型自身所用到的材质,否则在Arc GIS 中无法显示材质贴图效果.图1为建成的逸夫楼模型图1 逸夫楼模型Fig.1 Model of Y if u Building3.3 校园三维场景的建立3.3.1 虚拟地表的导入将校园平面矢量图导入ArcScene 中,作为校园地理信息的载体.3.3.2 校园建筑模型的导入将三维景观建模获取的3.3ds 文件导入到Arc GIS 的样式管理器中,形成自己的样式.3.3.3 虚拟校园景观的显示(1)建筑模型的三维显示.ArcScene 中,除通过挤压方法建立的立体模型外,其它利用专业建模软件建立的模型的显示,都需要先将面状地物抽象为点,再改点的样式实现.为此,利用Arc Toolbox 中的Feat ure to Point (要素转点)工具,将建筑面状图层各要素转成点状要素.然后,打开符号属性管理器,将各建筑的点要素的样式设定为相应的三维模型,并根据需要调整模型的大小、方向等参数,使模型与实际建筑物大小、方位一致.(2)其它地物的三维显示.对于道路和墙体,可以将线状要素通过一个自定义属性字段拉伸为面,再赋予相应的贴图和材质;对于水体,可以直接赋予贴图;对于路灯、树等地物,只需分要素类型建立点状要素层,再修改各点的符号属性即可.徐州工程学院学报(自然科学版) 2009年第3期图2 南京农业大学三维虚拟校园的流程Fig.2 Procedures in building the 3D virtual campus of Nanjing Agricultural University 至此,南京农业大学主校区的三维虚拟校园初步建成.在ArcScene 中,可以放大、缩小、漫游整个虚拟校园,可以通过人机交互选择漫游或飞行路径,浏览校园建筑、风景,从而为数字校园的建设打下坚实基础.当然这只是虚拟校园建设的第一步,许多功能如查询、分析、冲突检测等,有待于进一步开发和完善.参考文献:[1]Stallings W.SNMP 网络管理[M ].胡成松,汪凯,译.北京:中国电力出版社,2001.[2]刘海义,王贵林,姚 鑫,等.一种快速的矿床空间三维模型的建立及可视化方法[J ].矿山测量,2007(1):57-59.[3]杨利兵,陈艳红,刘亚立.基于Geodatabase 的地理数据库的设计[J ].山西建筑,2007,33(25):367-368.[4]李建伟,吴学伟,苗前军,等.校园虚拟现实演示系统的开发[J ].东北林业大学学报,2006.34(3):93-96.[5]罗 永.数字高程模型数据整数小波水印算法[J ].软件学报,2005,16(6):1096-1103.[6]黄杏元.地理信息系统概论[M ].北京:高等教育出版社,2006.Construction of Virtual C ampus of N anjingAgricultural U niversity B ased on Arc GISDIN G Y i 2bo(Collage of Public Administration ,Nanjing Agricultural University ,Nanjing 210095,China )Abstract :Virt ual reality technology is an emerging technology ,and it is used widely.Virt ual Reality Technique plays a significant role in digital const ruction of t he camp us.Virt ual camp us can show interac 2tive 3D camp us scene fact ually ,t here is no time and space rest riction.Taking Nanjing Agricult ural Uni 2versity as an example ,t hrough step s of virt ual terrain generatio n ,t hree dimensional landscape modeling ,models lead 2in ,real scene const ruction ,t he paper builds a t hree 2dimensional virt ual camp us of Nanjing Agricult ural University ,and present s discussions on related techniques.K ey w ords :virt ual reality ;3D modeling ;Arc GIS ;SketchUp(责任编辑 燕善俊)丁一波:基于Arc GIS 的大学虚拟校园的建立。
基于ArcGIS与3DMax的虚拟校园构建及应用2
基于ArcGIS和3DMax的虚拟校园GIS构建初步摘要：ArcGIS 是美国环境研究所开发的新一代GIS软件，是世界上应用广泛的GIS软件之一，是我国GIS领域常用的商业软件，其功能十分强大。
通过收集资料、资料预处理、矢量数字化、建立三维模型、导入模型、建立三维可视化等一系列步骤，利用ArcGIS 、3DMax 2010、AutoCAD2009等软件，对梅州嘉应学院江北校区虚拟校园进行初步实现。
通过虚拟校园，可将现实校园的各项资源处以数字化管理，建立一个数字空间，实现学校的教学、管理、服务等过程的信息化管理，从而达到提高教育质量、管理水平的目的。
关键字：虚拟校园GIS、ArcGIS 、3DMax 2010、嘉应学院数字化校园是以数字化信息和网络为基础，在计算机和网络技术上建立起来的对教学、科研、管理、技术服务、生活服务等校园信息的收集、处理、整合、存储、传输和应用，使数字资源得到充分优化利用的一种虚拟教育环境。
虚拟校园是数字校园工程的重要组成部分。
虚拟校园是虚拟漫游技术的一个重要应用，虚拟校园可以提供三维虚拟环境,可支持对现实大学的资源管理、环境规划、学校发展和远程访问等。
可以说,虚拟校园将是未来校园数字信息化的一个重要发展方向。
在ArcGIS中，ArcGIS 3D分析扩展（3D Analysis Extensions）模块主要在三个领域提出了新的功能：三维可视化（3D Visualization）、三维符号（3D Symbology）和三维地理处理（3D Geoprocessing）。
3D分析扩展模块把一个专门化3D可视化应用程序ArcScene增加到desktop中，扩充了ArcCatalog和ArcMap，能更有效地管理3DGIS数据，进行3D分析，编辑3D要素，建立具有3D视图属性的图层。
用户可以从已经存在的二维GIS数据中建立3D要素，或通过在ArcMap中使用表面提供Z值来数字化新的3D栅格数据和图形。
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表影像 为基准延 伸或延 伸至它们 的表 面 ；５ 点 、 、 、 Ｉ ＧＲ Ｄ、． Ｄ地 表影像 可 人为 调整其 透 明率 ， （ ） 线 面 Ｔ Ｎ、 Ｉ ２ ５ 增
强模 型的表现效 果 ； ６ 可建立 高质量 的属性数 据库 ， （） 并将 库 中的数 值信 息表 达 为三 维可视 模 型 ； ７ 可 任 意 （）
调整模 型在 ｚ， 方 向 的显示 比例 ；８ 提供 了扩展 ＡｒＳ ｅ ｅ 能的 ＡｒＥ ｇｎ ， （） ｃ ｃｎ 功 ｃ ｎ ｉｅ二次开发 组件库 ． 三维场 景建模 主要使用 Ｓ ｅｃ Ｕｐ ｋ ｔｈ ６软件 ， ｋ ｔｈ Ｓ ｅｃ Ｕｐ通 过其 插 件 Ｇ ｏ ｌ Ｓ ｅｃ ＵｐＰ ｏ６ＧＩ ｌｇ ｎ ｏ ｇｅ ｋ ｔｈ ｒ ＳＰ ｕ ２ｉ
２０ ０ ９年 ９月
Ｓ ＥＰ．２ ９ ＯＯ
基 于 ＡｒＧＩ ｃ Ｓ的大 学虚 拟 校 园 的建 立
丁 一 波
（ 南京 农 业 大 学 公 共 管理 学院 ， 南京 ２ ０ ９ ） １ ０ ５
摘 要 ： 拟现 实技术是 一 门新 兴的技术 ， 虚 应用领 域广 泛． 虚拟 现 实技 术应 用 于数 字校 园建 将
能够很 好地 与 ＡｒＧＩ ｃ Ｓ实现交互 ， 生成 Ｍｕｔ ａｃ ｌｐ ｔｈ数据格 式文件 ， ｉ 该文 件可 以直接导 入 ＡｒＧＩ ｃ Ｓ的 Ｇ ｏ ａａ ｅ Ｄ ｔ— ｂ ｓ 数据库 中． ａｅ
Ｓ ｅｃ Ｕｐ 是 Ｇｏ ｇｅ 司发 布的方便 易用且 功能强 大 的三维 建 模软 件之 一 ， 用 易于其 他 软件 ， 助 ｋ ｔｈ ６ ｏ ｌ公 使 借 其贴 图功能 ， 建立 非常逼 真 的三维模 型 ， 以节 省 大量 时 间 ， 可 尤其 在 大 场景 建 模 中 ， 的优 越性 表 现 的更 加 它
ＡｒＧ Ｓ是 Ｅ ＲＩ ｃＩ Ｓ 在全 面整合 了 ＧＩ Ｓ与数 据库 、 件工程 、 软 人工智 能 、 网络技术 及其 它多方面 的计 算机 主 流技术之后 ， 成功 推 出的代 表 Ｇ Ｓ最 高技术水 平 的全 系列 ＧＩ Ｉ Ｓ产 品． ３ 其 Ｄ分 析扩 展 模块 Ａ ｃ ｃｎ 提 供 了 ｒＳ ｅ ｅ 基 于多种数 据格式 的三维模 型建立 及显示 功能．
第 ２ ４卷 第 ３ 期
Ｖｏ１２４ Ｎ ｏ ３ ． ．
徐 州 工 程 学 院 学 报 （自 然 科 学 版 ）
Ｊ ｕｎ１ ｆ ｏ ｒ ａ ｏ Ｘｕ ｈ ｕ ｎ ｔｔ ｔ Ｏ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ （ ｔ ｒ １ ｃｅ ｃ ｓ ｚ ｏ Ｉ ｓｉｕ ｅ ｆ ｃ ｎ ｌｇ Ｎａ ｕ ａ Ｓ ｉｎ ｅ Ｅｄ ｔ ｎ ｉｉ ） ｏ
・
４ ・ ６
丁一波 ： 于 Ａ ｃ Ｉ 基 ｒ Ｇ Ｓ的 大学 虚拟 校 园 的建 立
询、 测、 量 漫游 、 飞行浏 览等一 系列操作 ． 实现数 字校 园技术 由二 维 ＧＩ Ｓ向三 维虚 拟现 实 的转化 ， 为校 园可 可 视化 管理 、 析 、 分 指挥 、 决策提 供支持口 ． ］ 因此 ， 将虚 拟现实 技术应用 于校园建设 中具 有重要．
２ 基 础 数 据 的获 取
建立 虚拟校 园用到 的主要基础 资料有 １： ０ ５ ０的平 面规划 图 （ ｇ格 式 ） 高分 辨率 空 间影像 数 据 、 ｊ Ｐ 、 建筑 物 高度数据及 地物 的纹理 图片等．
收稿 日期 ： ０ ９０ — １ ２ ０ — ４２ 作者 简 介 ： 一 波 （ ９ ４ ） 男 ， 江 嘉 兴人 ， 士研 究生 ， 要从 事土 地 信 息 系统研 究 丁 １ ８一 ， 浙 硕 主
Ａ ｃ ｃｎ 作 为 Ａ ｃ Ｉ ｒＳ ｅ ｅ ｒＧ Ｓ提供 的 ３ Ｄ可视化 环境 ， 一种适 合展 示三 维透 视场 景 的平 台． 的三 维显 示方 是 它 式有 以下几种口 ：１ 基 于离散数 据快速建 立 高质量 的 ＴＩ 和 Ｇ Ｄ；２ 将影 像 附着 于 Ｔ Ｎ 之上 ， ］（） Ｎ ＲＩ （ ） Ｉ 建立 ２ ５ ．
虚拟现 实（ ｉ ｕ ｌ ｅｌ ｙ 技术是 ２ ｖｒ ａ ｒａｉ ） ｔ ｔ Ｏ世纪 ８ 年 代 由美 国人 Ｊｒ ｎＬ ｎｅ 正式 提 出的计 算机 图形新技术 ， Ｏ ａｏ ａ ｉ ｒ
它利用 计算机 ， 生成逼 真的三维 视觉 、 听觉 、 触觉 等感觉 形式 的虚拟世 界． 由于它具 有沉浸 、 交互 、 想三个 主 构 要特征 ｌ ， 以近年来 在计算 机仿 真研究领 域十分 活跃 ， 广泛应 用于航 天 、 １所 ］ 被 医疗 、 工程 、 军事 等领域．
设 中具有 重要 意义． 拟校 园打破 了时空的 限制 ， 虚 真实 、 直观地 展现 交互 式三维校 园场景． 以南京农
业大学主校 区为例 ， 通过虚 拟地表 生成 、 三维建模 、 图像 处理 及 三 维模 型导 入 等 一系 列步骤 建 成 南
京 农 业 大 学 虚 拟 校 园 ， 对 相 关 技 术 进 行 了讨 论 ． 并 关 键 词 ： 拟 现 实 ； 维 建 模 ； ｅ Ｓ Ｓ ｅｅ Ｕｐ 虚 三 ＡｒＧＩ ；ｋ ｔｈ 中图分类号 ： Ｐ １ 文 献标志码 ： Ｔ ３５ Ａ 文 章 编 号 ： ６ ４３ ８ ２ ０ ）３０ ４ －４ １ ７ ～５ Ｘ（０ ９ ０ —０ ６０
随 着 虚 拟 现 实 技 术 和 ＧＩ 术 的发 展 ， 拟 校 园 系 统 开 始 出 现 ， 可 以 实 现 校 园 场 景 的 三 维 可 视 化 、 Ｓ技 虚 它 场
景漫 游及信息 查询等 功能 ， 户在显 示屏 上 可 以很直 观 地看 到 生 动逼 真 的校 园立 体景 观 ， 以进 行 诸如 查 用 可