基于ArcGIS的校园三维场景漫游关键技术与实现

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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SketchUp和ArcGIS三维虚拟校园模型的设计与实现

文章编号:1674-9146(2016)02-0053-02虚拟现实技术最早应用于现代教育中的虚拟校园,它实现了校园教学环境和立体景观的数字化和虚拟化,对学校教学资源的管理,环境规划和学校发展都起着重要作用[1]。

虚拟现实技术最大的优势在于它的互动性和直观性。

与传统校园二维地图相比,三维数字校园打破了时空限制,可以直观地刻画真实校园场景。

在专业技术理论领域,虚拟现实技术可以帮助学生理解所学知识,并可以让学生进行一些现实中很难开展的实验。

由于虚拟现实技术可以真正地再造一个数字化校园,让校园“不做宣传即展示于全球”,即提供了一个突破地域限制,展现办学规模、设施、师资的全球信息服务窗口。

总之,虚拟三维校园展现了校园内别致的建筑、平坦的道路和优美的植物,对学校的对外宣传,教学资源管理、环境规划、招生就业、校容校貌的展现和学校未来的发展具有重要的现实意义。

笔者主要介绍了在构建三维虚拟校园时,结合SketchUp 和ArcGIS 建模的主要理论和建模方法,对大量的属性数据和时空数据进行了收集和处理,着重阐述了三维校园模型构建,表面纹理贴图,SketchUp 和Ar -cGIS 结合建模的具体流程。

1三维数字校园建模的一般过程空间数据的获取是建立三维建模的核心步骤。

借助SketchUp 和ArcGIS 的建模功能,结合实地测量的建筑平面和高程数据、几何数据、纹理数据可以实现三维模型的建立[2],模型表面贴上纹理图片,可以产生真实感的场景。

具体流程见图1。

2数据预处理2.1数据来源及数据格式转换数据的获取不仅包括矢量数据的获取,还包括纹理贴图数据和高程数据的获取。

矢量数据可以使用学校校园规划设计的CAD 平面数据作为建筑平面数据,删除无用或不需要的图层,然后利用Conversion Tools 将CAD 处理过的数据导入ArcGIS 10.0。

对于纹理贴图数据主要通过数码相机进行实地拍摄而获取,且要尽量避开遮挡物,然后用基于SketchUp 和ArcGIS 三维虚拟校园模型的设计与实现周鹏收稿日期:2015-08-18;修回日期:2015-12-20作者简介:周鹏(1990-),男,安徽池州人,在读硕士,主要从事三维GIS 拓扑构建研究,E-ma il :jiuhua _pengz@ 。

基于ArcGIS的三维虚拟技术在校园设计与应用方面的指南

为中心，从而加入一系列人性化的功能，不仅为学院管理提供的方便，还为学生的学习融入了更多的乐趣，有利于学校学风的建设；以虚拟现实技术作为交互式远程教学的基础平
个总体的设计，这个设计应该包括以下几个部分：
（１）模型的设计。建立三维虚拟校园首先要对整个校园内的所有建筑物甚至是校园周边的事物进行建模，网络建模的工具就是上文我们提到的将ＡｒｃＧＩＳ同Ｇｏｏｇｌｅ公司的景观
一
、
引言
二、ＡｒｃＧｌＳ和ＡｒｃＧＩＳ技术下虚拟校园模型
２．１ＡｒｃＧＩＳ简介。ＡｒｃＧＩＳ是ＥＳＲＩ将ＧＩＳ同数据库、软件
随着我国高等教育的普遍化和大众化，各高校之间在招生生源问题产生了激烈的竞争。随着网络的普及，越来越多的家长和学生选择通过网络来提前熟知所倾向的学校，这就使得高校如何通过网络技术的宣传和推广，并根据自身的特点和定位以及考生和家长的心理接受性来提高高校在学生和家长心目中的满意度和认可度成为每个高校推广工作的重中之重。虚拟校园建设是依靠网络技术在 “ 可视化 ”基础上进行空间、位置的分析等，这种通过ＧＩＳ技术来加强虚拟校园建设的做法在近年来得到越来越广泛的重视和发展
教学的课程目录和网站，由局域网工具作校园网站的链接，可对各个终端提供开放性的、远距离的持续教育，还可为社会提供新技术和高等职业培训的机会，创造更大的经济效益与社会效益。池州学院三维虚拟校园的建设对于学校各项工作的开展具有重要的意义，但是针对学校尚无三维虚拟校园的，因此适时建设三维虚拟校园是十分必须和必要的。本文

基于ArcGIS的校园三维场景模拟方法介绍

1）点击 ArcScene 工具条上的“添加数据”按钮，将学校的 DEM 和影像图添加到 ArcScene 中去。
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ArcGIS Engine的校园地理信息系统研究与实现——以昆明理工大学呈贡校区为例

规则三角网）。从１５０区用地现状地形图中提取出：０校测量点，用测量点数据的高程信息，利在ＡｒＧＳ台下，用测量点创建了用地现ｃＩ平使状地形表面模型（Ｎ）ＴＩＴＩ。Ｎ用不规则三角网表达地形表面，角形的网点存储ｚ值三（程值）高。 ②生成等高线。利用用地现状地形表面模型即可生成等高线，高距为１。等ｍ ③ 在ＴＩＮ上叠加建筑物高度。在ＡｒＧＩ台下，已创建的ＴＩｃＳ平对Ｎ分别叠加居民地和校园单体建筑的建筑高度，从而得到了叠加居民地的地形表面模型和叠加校园单体建筑的地形表面模型，照按不同的高程段用不同的颜色显示，示了展校园不同时期的三维地形景观，图ｌ图５结语如和２示。所本文以昆明理工大学贡校区进行探讨（）３三维分析。了以ＡｃＩｎｉｅ件技术的地理信息系ｒＧＳＥｇｎ组
参考文献
［］顾留碗，平建，海荣．于ＧＳ术１郑张基Ｉ技的滁州学院管理系统［］滁州学院学Ｊ．报，０９１．２０（）【］赵俊兰，仲科．于组件式的数字校２冯基园信息管理系统的建立［】测绘通报，Ｊ．２０（）０７６．［】朱庆，晓明，叶廷，．种高效的３李张等一

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ArcScene和3dsMax构建三维校园漫游系统的研究

科技天地63INTELLIGENCE基于ArcScene 和3ds Max 构建三维校园漫游系统的研究郑州大学水利与环境学院地理信息系09级张曦文摘要：针对目前校园三维展示系统真实感不强，空间分析功能弱的现状，提出一种基于GIS（Geographic Information System 的简称）构建三维校园漫游系统的方法。

本次设计立足于真三维，以ArcGIS 为平台构建河南理工大学三维漫游系统，先在3ds Max 中制作三维模型，再通过ArcScene 对小范围内精细场景刻画。

该系统可实现校园三维展示、查询及路径分析等功能，且不需要插件和平台即可运行。

关键词：GIS 数字校园三维校园 ArcScene引言校园数字化建设能够对校园设施实现有效的管理和资源合理配置、利用，日趋成为高校建设中不可缺少的一部分。

目前高校基于GIS 的校园管理系统大多是基于二维的，是对现实世界中的地理现象进行二维平面投影，大量第三维信息无法充分利用。

虚拟现实技术与GIS 技术相结合的三维GIS 比二维GIS 更形象逼真，表达效果更好。

借助于ArcGIS 可以较快构建三维校园漫游系统，而ArcScene 是一个适合展示三维透视场景的平台。

基于ArcGIS 平台构建三维校园漫游系统，不仅可以实现校园的可视化，还可用于校园管理和辅助决策。

一、概述1、三维校园的研究现状三维校园漫游系统提供了良好的视觉效果，能满足人们对可视化较高层次的要求。

目前，多所大学都已建立了三维校园漫游系统，用以展示校园风采及宣传校园文化，如武汉大学三维系统，哈尔滨工业大学三维虚拟校园等。

虽然3D GIS 是当前GIS 的研究热点，但理论尚未成熟。

目前的漫游系统多是基于3ds Max、VRML、Java3D 及sketchup 等方式，以可视化为重点，属性查询及管理分析功能弱，真实感不强，且运行需要平台软件为依托，系统配置要求较高，价格昂贵。

2、三维校园漫游系统的特点系统不仅要能对校园环境进行三维展示，还要有一定查询及分析功能。

基于ArcGIS Engine的3维校园地理信息系统设计与开发

ＡｂｔａｔＴｋｇｔｅｄｍｎｉａｄｉｌａｐｓｏＮｎｉｇＦｒｓｙＵｉｅｓｙａｘｍｌｉｉｐｐｒｗｎｏｕｅｍｔｏｓｓｃ：ａｉｒｅ— ｉｅｓｎｌｉｔｍｕｆａｊｏｅｔｎｖｒｉｓｅａｐｅｎｔｓａｅ，ｅｉｔｄｃｅｈｄｒｎｈｏｇａｃｎｒｔｈｒ
ａｄｐｏｅｓｓｏｄｌｇｂｏｇｅＳｅｃＵ，ｓｎｅｄｔｂｓｒａｉｅａｄｍａａｅｔｒｅ—ｄｍｅｓｏａｐｔａａａｄＵｎｒｃｓｅｆ３ｍｏｅｉｙＧｏｌｋｔｈｐｕｉｇｇｏａａａｅｔｏｇｎｚｎｎｇｈｅＤｎｏｉｎｉｎｌｓａｉｄｔｎ — ｌａｓｎｃｎｉｅ３ｏｏｅｔｎｈｃｏｏｔＮＴｐａｆｒｔｅｅｏｈｅｉｇＡｒＥｇｎｃｍｐｎｎｓａｄｔｅＭｉｒｓｆＥｌｔｍｏｄｖｌｐｔｒｅ—ｄｍｅｓｏａＳｃｍｐｓＰａｔｅｈｓｐｏｅｈｔＤ．ｏｉｎｉｎＧＩａｕ．ｒｃｉａｒｖｄｔａｌｃ
Ｏ引言
目，前国内许多高校都建立了基于ＧＳ２Ｉ的维校园管理系统，我们知道２ＧＳ维Ｉ数据呈现的方式是将现实世界的地理信息投影到２维平面上并通过符号化进行表示，此方式易于实现空间数据的表达，借其宏观性、洁性等特点而并凭简
Ｋｅｒｓｃｍｐｓｇｏｒｐｉａｎｏｍａｉｎｓｓｅ；ｐｔｌａａｙｔｔｒｅ—ｄｍｅｓｎｄｌＡｃｎｉｅ３ｙｗｏｄ：ａｕｅｇａｈｃｌｉｆｒｔｙｔｍｓａｉｎｌｓ；ｈｅｏａｉｎｉａｍｏｅ；ｒＥｇｎｏｌＤ

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ArcGIS的校园三维场景漫游关键技术研究与实现

第３卷第４４期２１年１月０１２
长春理工大学学报（自然科学版）
ＪｕｎｌｆＣａｇｈｎＵｎｖｒｉｆＳｉｃｎｅｈｏｏｙ（ｔｒｌｃｅｃｉｏｏｒａｈｎｃｕｉｅｓｙｏｃｅｅａｄＴｃｎｌｇＮａｕａｉｎｅｔｎ）ｏｔｎＳＥｄｉ
ｂｓｄｏＡｒＧＩｉｃｕｉｇｏｌｉｎｅｅｔｎｌｏｉｍ，ｒａｉｇａｇｒｔｍ，ｓａｅａｅｎｃＳ，ｎｌｄｎｃｌｓｏｄｔｃｉａｇｒｈｉｏｔｏｍｎｌｏｉｈｐｃｍｅｓｒｍｅｔｌｏｉｍ；ｔｅｍｏｅａｕｅｎａｇｒｈｔｈｄｌ
ＧＵ０ａｐｎＬＩＷｅｗｅＨｉｅｇ，ｉｉ
（．ａｇｈ，Ｃｈｎｃｕ３０２；１Ｃｈｎｃｕｉｅｓｔｆｃｅｃｎｃｎｌｇａｇｈｎ１０２２Ｃｏｌｇｆｔｅｅｔｏｉｎｏｍａｉｎ，Ｃｈｎｃｕｉｅｓｔｆｃｅｃｎｃｎｌｇ．ｌｅｏｏｌｃｒｎｃＩｆｒｔｅＯｐｏａｇｈｎＵｎｖｒｉｏｉｎｅａｄＴｅｈｏｏｙ，Ｃｈｎｃｕ３０２）ｙＳａｇｈｎ１０１
ｏｔｚｔｎ，ａｌａｉｓｅｅａｅｏｉｏｔｐｉａｉｍｉｏｓｗｅｌｓｓｕｓｒｌｔｄｔｍｐｒｍｏｅｓｎｔａａｉ，ｔｅｐｐｒｃｍｐｅｅａｔｒｅｉｎｉｎｌｒａｄｌ．ｏｈｔｂｓｓｈａｅｏｌｔｓｈｅ —ｄｍｅｓｏａｏｍ—

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 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，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．。

基于ArcGIS构建三维校园毕业论文

南阳师范学院20XX届毕业生毕业论文（设计）题目：基于ArcGIS构建三维校园--以南阳师范学院东区为例完成人：班级：学制：专业：地理信息系统指导教师：完成日期：目录摘要 (1)0引言 (1)1前期立项 (2)2准备 (2)数据准备 (2)数据采集 (2)数据分析 (3)数据处理 (3)模型构建 (7)对象研究 (7)软件建模 (7)模型处理 (9)模型导入 (10)3交互式操作 (11)4研究的过程意义及需要注意的问题 (12)过程与意义 (12)需要注意的问题 (12)5结束语 (13)参考文献 (13)Abstract (14)基于ArcGIS构建三维校园——以南阳师范学院东区为例摘要：是美国环境系统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 软件,对南阳师范学院东校区虚拟校园进行了初步实现。

通过虚拟校园，可将现实校园的各项资源数字化形成一个数字空间,实现学校的教学、科研、管理、服务等活动的全部过程,从而达到提高教学质量、科研水平、管理水平的目的。

基于ArcGIS构建三维校园[1]——以南阳师范学院东区为例，主要是将三维模型与结合，实现虚拟与现实[2]之间的交互操作。

在过程中主要运用软件3Dmax[6]、[3]、Photoshop等，将纸质地图转换为数字地图，平面图向三维立体图形的过度。

面临的主要技术难点是矢量化过程、数据纠错、构建模型、贴图制作、人机交互等。

通过虚拟校园[4][7]，可将现实校园的各项资源数字化形成一个数字空间,实现学校的教学、科研、管理、服务等活动的全部过程,从而达到提高教学质量、科研水平、管理水平的目的。

关键字：虚拟校园；三维建模；ArcGIS；南阳师范学院数字校园是数字地球的微观表现形式在校园区域的具体体现。

基于ArcGIS的数字校园3维景观可视化

传统校园的全面信息化是信息时代对校园建设尤其是高等院校信息化建设的必然要求，以数字化、网络化、可视化和智能化为基本特征的数字校园是一个基于传统校园的可扩展的开放的虚拟数字空间（Ｃｙｂｅｒ－ｓｐａｃｅ）和柔性信息平台。

数字校园通过整合和共享各类信息资源，可以有效地扩展和提升传统校园的功能，最终实现科研、教学、管理和校园生活的全面信息化，这是校园信息化建设的高级阶段。

可视化是数字校园的高级技术特征之一，是实现虚拟校园空间的基础工作和必然要求，现实校园的三维可视化及其建模是数字校园建设的重要内容。

本文以ＡｒｃＧＩＳ系列软件对数字校园三维景观可视化作一探讨。

一、数字校园的３维建模方法传统的二维地图是以符号系统来表示地理信息的，其空间信息的水平化和地图内容的凝固化、静止化无法满足现代人的视觉心理和数字校园建设的需要。

为了更准确、形象地把真实校园展示出来，需要建立三维景观图来代替二维线划图。

３维景观图以直观的３维地形、地物代替了抽象的地图符号，这就使得地图进入了动态化、时空变换、多维的可交互的地图时代。

因此，将３维景观图作为地理信息系统中的又一个专题图层将是一种必然的趋势，为３维ＧＩＳ建立相应的３维景观图已是摆在我们面前的重要任务。

解决这个问题大致有如下的方法。

１．直接使用３Ｄ软件著名的３Ｄ建模软件有ＡｕｔｏＣＡＤ、３ＤＭＡＸ、美国ＵＧＡ公司的ＵＧ软件，用它们可以直接做出比较逼真的３维模型，但它们所使用的坐标系统是笛卡尔平面坐标，与真实的地理空间很难关联，生成的数据很难进入ＧＩＳ，因为ＧＩＳ中的空间对象都是使用大地坐标；对于大范围区域，如果每个地物目标都这样建模不仅费时，而且也不实际。

２．应用ＭｕｌｔｉｇｅｎＣｒｅａｔｏｒ等虚拟现实软件ＭｕｌｔｉｇｅｎＣｒｅａｔｏｒ软件具有简单、直观的交互能力，运行在所见即所得、３维、实时的环境中，它的每一种实现都包含了一个共同的用户接口和一个适应特定平台的特殊子系统；更重要的是它建立的３维模型尺寸较小，从而不会影响虚拟环境的实时性能。

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ArcGIS的三维虚拟数字校园建模

基于ArcGIS的三维虚拟数字校园建模作者：郭玲韩召华张旭东来源：《青年与社会》2019年第33期摘要：随着地理信息技术的发展，将二维信息转为三维信息成为符合时代需求的关键技术，三维虚拟数字建模为人们提供了更加直观易懂的信息。

文章基于ArcGIS平台与软件3ds MAX，通过空间数据的采集与处理，构建三维数字校园模型，实现三维数字校园可视化等工作，完成了对河北轨道运输职业技术学院西校区三维数字校园的建模研究。

关键词：数字校园;虚拟现实;三维建模虚拟现实（Virtual Reality）是近年来研究的热点之一，它是计算机技术、仿真技术、图形图像处理等技术快速发展的产物。

而且，随着社会发展和学校管理等方面的需求，三维技术广泛地应用于校园地理信息系统建设中。

三维虚拟校园可以为数字校园提供一个三维平台，通过虚拟现实技术和地理信息技术等相关技术，将大学优美的地理环境和浓厚的人文环境展示出来，同时也为学校教学及科研等工作建立平台，提高工作效率。

文章以河北轨道运输职业技术学院西校区为例（以下简称河北轨院西校区），构建该校区的三维虚拟数字化校园。

一、三维数字虚拟校园建模设计基于软件ArcGIS的地图制作功能、3D分析模块的ArcScene模块及三维建模软件3ds MAX，实现三维虚拟数字校园的建模。

具体可分为四个部分：一、空间基础数据的获取及处理;二、三维数字校园模型的构建、渲染处理;三、三维数字校园的可视化。

三维数字虚拟校园建模的流程图，见图1所示。

二、三维数字校园模型的构建（一）数据获取及处理空间数据的获取包括，河北轨院西校区的卫星影像、建筑物的高度、校园地物纹理照片及其属性信息数据等。

具体处理过程如下。

（1）卫星影像空间数据的采集可以通过实测方法，直接对校园进行测绘，并通过制图软件绘制校园地图;还可以从高分辨率遥感影像上矢量化获取。

文章的数据获取采用的是从遥感影像上下载河北轨院西校区的卫星影像，将下载的影像数据，加载到软件ArcGIS 10中，制作比例1：500的地形图。

基于三维GIS的校园浏览系统的研究

基于三维GIS的校园浏览系统的研究【摘要】本文主要研究了基于三维GIS技术的校园浏览系统。

在介绍了研究背景、研究意义和研究目的。

在分析了三维GIS技术在校园浏览系统中的应用，并详细介绍了系统的设计与实现、功能介绍、性能评估和用户体验调查。

在总结了基于三维GIS的校园浏览系统的优势，展望了未来的发展方向并提出了进一步研究的展望。

通过本文研究，可以更好地了解如何利用三维GIS技术来设计和实现校园浏览系统，从而提升用户体验和系统性能，为校园导航提供更加精准、全面的服务。

【关键词】三维GIS、校园浏览系统、研究背景、研究意义、研究目的、应用、设计与实现、系统功能、性能评估、用户体验调查、优势、总结、展望、进一步研究。

1. 引言1.1 研究背景校园浏览是大学生活中常见的需求，学生经常需要在校园内找到各种建筑、教学楼、食堂、图书馆等地点。

传统的校园导览系统往往只提供简单的平面地图和文字信息，用户很难准确快速地定位到目标位置。

随着三维GIS技术的发展，利用地理信息系统构建校园浏览系统已经有了新的可能。

三维GIS技术可以模拟出真实的地理环境和建筑模型，通过虚拟现实技术展示出校园的立体结构，使用户能够更直观地了解校园内的空间布局和建筑特征。

基于三维GIS的校园浏览系统成为了当前研究的热点之一。

通过引入三维GIS技术，可以提高校园导览系统的可视化效果和用户体验，帮助用户更快速准确地找到目标位置。

这也是本研究的背景所在，旨在探讨如何利用三维GIS技术来设计和实现更高效、更便捷的校园导览系统。

1.2 研究意义校园是学生学习、生活和交流的重要场所，而校园浏览系统则是为了方便人们更好地了解和利用校园资源而设计的。

基于三维GIS技术的校园浏览系统具有极大的研究意义。

通过三维技术可以实现更加真实、直观的校园地图展示，提高用户体验，方便用户快速找到目标地点。

通过系统功能的设计，可以为用户提供更多的信息和服务，如校园景点介绍、路线规划等，帮助用户更加便捷地了解和利用校园资源。

基于三维GIS的校园浏览系统的研究

基于三维GIS的校园浏览系统的研究一、引言随着社会的发展，人们对于信息的获取要求越来越高，如何快速准确的获取目标信息成为了摆在人们面前的一道难题。

在校园浏览中，学生和老师需要在校园中快速准确的找到目标地点，学生需要了解校园中的各种资源和环境情况。

传统的校园导览方式不能够满足人们的需求。

在这个背景下，基于三维GIS技术的校园浏览系统应运而生。

本文将围绕基于三维GIS的校园浏览系统展开研究，通过对三维GIS技术理论的研究和对校园浏览系统的需求分析，设计一套基于三维GIS的校园浏览系统，以提高校园浏览系统的效率和准确性。

二、基于三维GIS的校园浏览系统技术原理1.三维GIS技术三维GIS技术是地理信息系统的一种重要应用技术，在二维GIS技术的基础上，加入了第三维坐标信息。

通过利用三维GIS技术，可以将地理信息以三维形式展现出来，提高了地理信息系统的可视化程度。

三维GIS技术主要包括三维数据模型、数据获取、数据管理、数据分析和应用等方面。

2.校园浏览系统的需求分析在校园浏览系统中，基于三维GIS技术可以有效的解决当前二维地图导航系统的不足。

通过使用三维GIS技术，可以将校园地图以三维形式展现出来，使得用户在浏览校园时能够更加直观的获取地理信息和目标位置。

基于三维GIS的校园浏览系统还可以加入校园资源数据，如图书馆、实验室、食堂等，帮助用户更好的了解校园资源分布情况。

1.系统架构设计基于三维GIS的校园浏览系统主要包括前端界面、后台管理和数据库三个模块。

前端界面以三维地图为主，用户可以通过交互式界面来进行校园浏览，并且可以查询校园资源位置。

后台管理主要包括系统数据管理和用户管理，保障系统数据的完整性和安全性。

数据库模块用于存储校园地理信息和资源数据以及用户信息。

基于三维GIS的校园浏览系统主要具有以下功能：- 三维地图浏览：用户可以通过系统界面浏览校园地图，并通过交互的方式进行放大缩小、旋转等操作。

- 资源查询：用户可以通过系统查询校园中的资源位置和详细信息。

基于三维GIS的校园浏览系统的研究

基于三维GIS的校园浏览系统的研究随着科技的不断发展，校园浏览系统已经逐渐成为了各个大学和高校必备的软件。

传统的校园浏览系统只能提供平面地图和文字描述，然而这种方式无法真正让人们感受到校园的真实环境。

基于三维GIS的校园浏览系统可以提供更加真实、直观的校园环境，进一步提升用户的体验。

基于三维GIS的校园浏览系统可以将校园的地理信息与三维模型相结合，使用户可以通过虚拟现实的方式自由导航、探索校园。

用户可以通过系统在校园中进行自由漫游，仿佛身临其境，可以更好地了解校园的各个角落。

系统还可以提供校园建筑物的内部连线，让用户可以更加直观地了解校园建筑物的内部布局。

基于三维GIS的校园浏览系统还可以提供一些实用的功能，如导航功能和搜索功能。

用户可以输入目的地，系统会自动给出最佳的导航路径，并通过定位技术指引用户前往。

用户还可以通过搜索功能查找特定的建筑物或景点，系统会显示该建筑物或景点的位置和相关信息。

这些功能使得用户在校园中的出行更加方便快捷。

基于三维GIS的校园浏览系统还可以提供一些额外的功能，如历史文化介绍和活动发布。

系统可以通过音频、视频等形式向用户介绍校园的历史和文化，增加用户对校园的了解和认知。

系统还可以显示校园内举办的各种活动信息，使用户可以更加方便地获取校园的最新动态。

基于三维GIS的校园浏览系统需要使用专业的地理信息系统软件和建模软件进行开发。

开发团队需要对校园的地理信息进行收集和整理，同时还需要对校园建筑物进行三维建模。

在开发过程中，开发团队需要与学校合作，获取校园的相关数据和权限。

基于三维GIS的校园浏览系统可以为用户提供更加真实、直观的校园环境，提升用户的体验。

系统不仅可以提供导航和搜索功能，还可以提供历史文化介绍和活动发布等额外的功能。

开发团队需要与学校合作，收集和整理相关数据，并进行三维建模。

随着科技的不断进步，相信基于三维GIS的校园浏览系统将会在未来得到更加广泛的应用。

基于ArcGIS的校园三维场景漫游关键技术与实现

法的基础是空间直线与空间多边形的求交，可以判断在漫游过程中是否与地形或建筑物发生碰撞。其检测步骤为：（1）获取人的视点为 V。（2）获取沿运动方向距离为 d 的点 M。（3）获取周围要素的长方体坐标范围。（4）判断 VM 是否和周围要素是否相交，如果碰撞则采取规避措施。
1 关键技术和模型优化
2 系统的设计与实现
2.1 总体设计流程通过在 ArcGIS 中定义基本的场景模型之间的空间关系，利用 ArcGIS 中 ArcMap 的编辑、分析、浏览功能以及 ArcCatalog 的数据管理功能，建立起校园的二维数字场景；再利用 ArcScene 的强大的三维编辑、显示、漫游以及二次开发功能进行三维场景的构建。该系统详细设计流程如图 3 所示。 2.2 程序运行效果
第 34 卷第 4 期 2011 年 12 月
长春理工大学学报（自然科学版）
Journal of Changchun University of Science and Technology （Natural Science Edition）
Vol.34 No.4 Dec.2011
基于 ArcGIS 的校园三维场景漫游关键技术研究与实现
（3）
路径下保存。 3. 颜色、亮度、光度损失：模型导入 ArcScene 后，其颜色、亮度、灯光效果会出现一定程度的失
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长春理工大学学报（自然科学版）
2011 年
图 3 虚拟校园制作流程图 Fig.3 Virtual campus design chart
真，可通过 3DEffects 工具进行调节。
（a）贴图前
（b）贴图后
图 1 科技大厦贴图前后效果对比 FБайду номын сангаасg.1 The effect comparison diagram of the before and after chartlets of technology mansion