基于Skyline校园三维可视化的技术发展
基于CityEngine建模技术的三维虚拟校园开发与制作
42软件开发与应用Software Development And Application电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering●项目性质:赛尔网络下一代互联网技术创新项目;项目名称:基于IPv6的AR 录取通知书设计与实现;项目编号:NGII20180610。
三维虚拟校园漫游系统以其逼真的校园环境再现能力和丰富的交互功能,在校园规划、对外宣传、帮助新生熟悉校园等方面,都能起到非常重要的作用,近年来在国内外高校中得到了广泛的应用。
笔者在赛尔网络下一代互联网创新开发项目研究中,也制作了荆楚理工学院三维校园模型。
我们最初使用3DMax 三维建模软件,花费了大量人力和时间对荆楚理工学院校园环境进行了三维建模,校园环境细节得到最大程度的还原。
虽然展示校果很好,但因模型面数巨大,程序在目前主流配置手机上都无法流畅运行,所以我们转而使用专用于大规模城市仿真的CityEngine 进行校园模型制作。
1 数据准备与处理1.1 影像数据获取建模所需的影像数据可以通过CityEngine 软件的Get Map Data 功能获取,也可以从水经注万能地图下载器等相关软件中获取。
1.2 建筑物轮廓数据如果有校园建筑的测绘地形图,我们可以直接从地形图里提取建筑物平面轮廓的CAD 数据,然后使用ArcGIS 工具,将CAD 数据转化为Shapefile 文件,设置相关属性,如楼层、屋顶、建筑名称等。
如果拿不到建筑的CAD 数据,也可以在ArcGIS 中对高分辨率的地图影像进行矢量化得到建筑物轮廓。
本次建模没有使用这两种方法,一是我们没有CAD 数据;二是高清影像图进行矢量化也不能达到所需效果。
我们采用的办法是在CityEngine 中对照影像数据绘出轮廓图和在3D Max 中参照实际建筑绘出轮廓图,然后再将轮廓图导入CityEngine ,将其转化为形状后再进行规则建模。
智慧校园3D校园可视化管理平台建设方案
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Contents
目录
1. 方案介绍 2. 系统介绍 3. 可视化技术介绍
Part 1
方案介绍
方案介绍 Case Study
高教普教可视化系统
为了配合国家教育体制信息化建设的工作,我们开发了智慧校园可视化系统,该系统在多种显示终端上实现了全画面、三维动态的数据可视化展示,实现校园信息的智能化与 大数据的完美结合,对各个学校的数据实现动态的、实时的、可视化的三维可视化展现。
需求
方案介绍 Case Study
可视化系统
基于Skyline的网络三维GIS建设及应用研究
网络出版时间:2011-4-28 17:42网络出版地址:/kcms/detail/11.4415.p.20110428.1742.084.html基于Skyline的网络三维GIS建设及应用研究陶 刚①②,池天河②,郑桂香①②(①中国科学院研究生院,北京100049;②中国科学院遥感应用研究所,北京100101)【摘 要】本文简要介绍当前网络三维GIS的研究进展。
设计具有数据层、发布层和应用层的三层网络三维GIS框架,进一步阐述基于Skyline软件体系实现该框架的技术路线,并详细说明建设的具体步骤:数据采集、数据处理、系统开发和发布与部署。
并且针对实际建设过程,从三维建模、模型显示、数据加载和缓存设置四个方面提出相应的优化措施。
【关键词】三维地理信息系统;三维可视化;网络地理信息系统;Skyline【中图分类号】P208 【文献标识码】A 【文章编号】1009-2307(2011)06- -Web 3D-GIS construction and application based on SkylineAbstract: This paper introduced current researches on Web 3D-GIS in brief. After that, the paper designed a three-tier architecture for Web 3D-GIS, which includes data tier, publishing tier and applicationtier. According to it, the technical route based on Skyline software was elaborated. Moreover,the papershowed the specific construction steps that are data acquisition, data processing, system development andrelease & deployment. Then, some measures to optimize actual construction process in terms of 3D modelbuilding, model displaying, data loading and cache setting were provided. At last, a lot of disadvantages asdeficient expansibility, huge difficulty of data update and nonsupport for spatial analysis were pointed outby analyzing the practical application case. The paper claimed that the development direction and trend ofWeb 3D-GIS could be to apply the standard of HTML 5 and 3D structure feature, which would promote theprogress of 2D & 3D integration.Key word: 3D-GIS; 3D visualization; WebGIS; SkylineTAO Gang①②, CHI Tian-he②, ZHENG Gui-xiang①②(①G r aduat e U ni ver si t y of C hi nese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; ②Institute of Remote Sensing Applications, Chinese Academy ofSciences, Beijing 100101, China)1 引言地理空间信息区别于其他类型信息的最显著标志是其具有地域性(territorial)、动态变化特性(dynamic changes)和多维结构特性(multidimensional structure)。
210408141_校园三维数据可视化模型的研究与应用
Science &Technology Vision 科技视界0引言随着云计算、物联网、移动互联、大数据等新型信息技术的广泛应用[1],在当下众多领域中,可视化产品的身影随处可见。
当前数据可视化技术中数据实时交互的可视化技术是较为前沿的技术,此技术目前主要应用于商业、政务等领域,在教育领域内的应用还并不频繁,但教育领域产生的数据海量,且主要使用传统的一维二维数据可视化方法,但数据本身具有的空间属性、三维空间具有的数据信息无法通过传统的可视化手段表现出来,导致数据获取效率较低、利用率不高从而极大地影响了校园服务管理质量。
本文研究选择以RayData Pro 为平台,使用卫星地图影像和建模技术建立校园实景模型、数据库和本地数据导入等多种数据接入方式,实现了数据与三维实景一体化展示,达到优化校园决策管理,推动三维数据可视化实时交互技术在校园中的发展[2,3]。
1校园三维数据可视化现状三维可视化与数据可视化的技术有多种。
常见的数字化校园、智慧校园案例使用地理信息(Geo-Infor-mation system ,GIS )技术、3D MAX 或CityEngine 建模技术、AutoCAD 二维制图技术等可视化技术[4,5],将数据处理转换为地理图形,对基础设施、绿化、重要建筑以及建筑物内部进行三维建模。
虽然传统的校园三维可视化能够对校园实景的环境设施、地理信息、空间属性等三维数据进行良好的展示,为校园规划、管理提供一定的可视化支持。
但是学校作为集成了教学、科研等功能的一个大型建设区域,每天都伴随着各类信息广泛、动态的变化,产生的数据量庞大且快速变化,存在大量的信息数据可视化需求。
而校园的管理、决策主要依据正是这些海量变化的数据,这种侧重校园实景的三维可视化削弱了对校园数据信息的展示,很难有效地满足校园管理、决策所需的可视化需求。
校园的数据可视化经历了从一维文字信息到二维的数据表再到多样化的图表,图表类的数据表达方式也是目前校园内主要使用的数据可视化方法。
基于Skyline校园三维可视化的技术发展
基于Skyline校园三维可视化的技术发展本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意!0 引言三维数字校园是运用Sketchup、WebGIS等三维技术构建校园三维虚拟场景。
传统的校园宣传工作主要是依赖于照片,文字介绍等,满足不了全方位展现校园特色的需求。
以数字化、网络化为特征的信息科学技术成为推动社会可持续发展的强大动力。
在这种背景下,数字校园系统将成为校园新的信息源,任何与校园有关的信息都将给予定位并与空间数据联系起来[1]。
三维虚拟校园系统逐步兴起,逐渐成为各大高校宣传校园文化,展示校园风貌的平台。
并且三维校园的建立使得我们对校园的观察方式有了很大的改变。
逼真的模型和校园场景可以让我们从各个角度欣赏校园的景色。
三维数字校园系统还可为参观者提供便利的条件,且对于学校自身的管理和办公效率也有很大的帮助。
目前,我国多所大学均已完成数字化校园信息系统建设,使得校园信息化服务水平空前提高。
本文以太原师范学院校园为例,探讨采用Sketchup建模软件以及Skyline可视化软件实现校园的三维可视化,为后续的三维数字校园做准备。
1 Skyline 简介Skyline是由美国Skyline公司推出的一套优秀的三维数字地球平台软件。
主要包含TerraBuilder、TerraExplorer、TerraGate三个子系统。
其中Terraexplore 是一个桌面应用程序,使得用户可以浏览、分析空间数据,并对其进行编辑,添加二维或者是三维的物体、路径、场所以及地理信息文件。
Terraexplore与TerraBuilder所创建的地形库相连接,并且可以在网络上直接加入GIS层。
在三维GIS与虚拟现实等方面,Skyline系列软件可为用户提供各种解决三维空间应用的决策方案[2]。
2 数据获取地形图数据的获取建模时需要高精度的地形图作为底图,如DWG格式的地形图数据作为模型构建的基础,如只在影像上画出建筑物的二维平面图,精度不是很高,对于建模精度要求较高的建筑物建模需要地形图作为底图,导入到SketchUp下进行三维建模。
三维全景技术下的虚拟校园漫游系统设计方案
三维全景技术下的虚拟校园漫游系统设计方案随着科技的不断发展,三维全景技术已经被广泛应用于各个领域,其中包括教育领域。
虚拟校园漫游系统是基于三维全景技术的一种教育创新方式,它可以为学生提供更加生动、直观的学习体验,帮助他们更好地了解和认识校园环境,提高他们的学习兴趣和专注力。
本文将就三维全景技术下的虚拟校园漫游系统的设计方案进行详细探讨,希望能为相关领域的研究和实践提供一些有益的参考。
一、系统概述虚拟校园漫游系统是指利用三维全景技术,将校园的各个场景、建筑、设施等进行数字化建模,并通过专业的虚拟现实设备,如头戴式VR眼镜、全景摄像头等,实现用户在虚拟环境中的自由漫游。
用户可以通过操作设备来实现在虚拟校园中的自由移动、观察、交互等,从而获得一种身临其境的感觉,加深对校园环境的了解和认识。
二、系统设计1. 数据采集系统设计的第一步是进行校园的数据采集工作。
这包括校园各个场景、建筑、设施的实地拍摄、测绘、建模等工作,通过高清摄像头、三维激光扫描仪等设备来获取真实的校园场景数据,并将这些数据进行数字化处理,生成虚拟校园的三维模型。
2. 虚拟环境建设在数据采集的基础上,需要利用相应的三维建模软件,对采集到的校园数据进行数字化建模和渲染,使其具有逼真的质感和真实的物理特性。
同时还需要进行场景的布局设计、光线效果的调整、材质贴图的设定等工作,以确保虚拟校园的整体环境能够真实地呈现给用户。
3. 功能模块设计针对虚拟校园漫游系统的用户需求,需要设计相应的功能模块,包括导航模块、交互模块、信息展示模块、社交分享模块等。
导航模块可以帮助用户在虚拟校园中快速定位和移动,交互模块可以让用户在虚拟环境中进行操作和互动,信息展示模块可以为用户提供更加全面和深入的校园信息,社交分享模块可以让用户与他人分享自己在虚拟校园中的体验和感受。
4. 兼容性与可扩展性考量在系统设计中需要考虑虚拟校园漫游系统的兼容性和可扩展性,即系统需要能够适配不同的虚拟现实设备,如PC端、移动端、头戴式VR设备等,并且还需要能够支持不同的操作系统和平台,以满足不同用户群体的需求。
基于Skyline的虚拟城市三维空间可视化研究与实现
基于Skyline的虚拟城市三维空间可视化研究与实现作者:国锋来源:《电脑知识与技术》2022年第25期摘要:该文以青岛市的传统地理数据资源为基础,利用最新的遥感、航拍、地理信息系统技术手段,根据skyline的环境特征建立了市区1159平方千米的虚拟城市三维空间环境。
通过实践表明,利用虚拟城市三维空间可视化技术进行城市管理,能够优化城市管理和服务,提高公共服务的效率、提升市民生活的便利性。
虚拟城市三维空间可视化在城市规划管理、虚拟社区服务管理等领域,均有着良好的前景。
关键词:虚拟城市;三维空间可视化;研究与实现中图分类号:TP311 文献标识码:A文章编号:1009-3044(2022)25-0093-03开放科学(资源服务)标识码(OSID):1 引言虚拟城市三维空间可视化是利用虚拟现实技术构建可视化的3D城市虚拟仿真系统,并借助数据融合与互联互通机制,实现对城市的智慧管理。
城市是人类人口聚集的重点地区,是人们主要生产、生活、社会交往活动的主要载体,城市的三维空间虚拟可视化包括:城市建筑、园林绿化、道路与交通设施、基础设施、地理环境可视化等。
有着数量多、种类多、地理形状复杂等特征。
本文主要运用了虚拟空间可视化的理论,以青岛市内现有的地理学统计资料为依据,通过栅格数据分析(Spot遥感影像和航拍摄像)、矢量数据分析(地形图测绘数据分析),综合运用遥感、地理学信息系统、计算机开发等手段,建立了市区1159平方千米范围的虚拟现实地理数据库,并使用互联网进行了分布式访问,深入探索了虚拟现实环境在城市建设和管理中的实际运用[1]。
2 虚拟城市三维空间可视化的发展现状当前,虚拟现实信息技术已经在欧美等区域应用到了城市规划建设、旅游服务、文化产品、房地产、会展等领域,而在我国内城市虚拟可视化应用的不多.这主要是因为中国城市计划建设项目涉及的用地范围较大,三维建模和环境绘制工程量较大,建设周期长,对三维海量数据的管理复杂度过高,且软硬件投入较大。
基于Skyline的三维城市规划信息系统的设计与实现
基于Skyline的三维城市规划信息系统的设计与实现三维城市规划信息系统可提供城市立体直观的表现形式,可为规划相关人员进行规划决策提供技术支持,提高规划管理水平和工作效率。
Skyline 软件体系下的TerraExplorer Pro在三维显示、浏览及开发等方面具有明显优势。
文章以该软件为平台,以本校区为例,设计和开发了基本满足辅助城市规划需求的三维城市规划信息系统,能够为城市规划决策者进行决策提供一定的技术支持。
标签:城市规划;Skyline;三维地理信息系统;TerraExplorer Pro1 概述随着3DGIS技术的不断进步,以及城市规划要求的不断提高,二维GIS技术支撑下所建立的城市空间信息管理体系向三维的转变成为必然趋势。
目前城市规划3DGIS的研究取得了一定的研究成果。
尹长林,许文强提出了针对地形和建筑物可视性分析的数学几何模型[1]。
祁信舒,赵祺提出三维城市规划管理系统的功能设计及实现方案,为城市规划设计向信息化方向推进提供技术支撑[2]。
李扬等从数据建设和系统建设两个层面,探讨了建设面向城市规划的GIS[3]。
曾忠平总结了三维GIS城市规划信息系统的应用层次和特征[4]。
冯琰从模型数据、要素类别和精细程度三个方面分析了三维城市模型(3DCM)的数据内容[5]。
Skyline软件自2004年进入我国市场,以其在三维GIS领域的出色表现迅速得到国内大范围的研究和应用。
Skyline的研究主要包括三维建模、三维数据建库、三维数据发布、行业3DGIS构建和应用等方面。
李志伟基于Skyline与ArcGIS Server开发了上海市土地资源可视化系统,该系统弥补了二维GIS抽象性的同时兼具二维GIS的空间分析功能[6]。
李佼研究构建了崇明岛生态建设三维GIS平台,为管理人员提供基于三维场景共享的异地协同决策支持[7]。
卢闯、常德海、王钰分别就Skyline在农业资源[8]、虚拟校园[9]、油田地面[10]三维可视化等方面的应用及其中进行了研究。
基于虚拟现实技术的三维校园漫游系统设计与实现
第13期2023年7月无线互联科技Wireless Internet TechnologyNo.14July,2023作者简介:张玉婷(1980 ),女,江苏南京人,讲师,硕士;研究方向:数字媒体技术,虚拟现实技术㊂基于虚拟现实技术的三维校园漫游系统设计与实现张玉婷(金肯职业技术学院人工智能与信息工程学院,江苏南京210000)摘要:文章以金肯职业技术学院为例,通过3Ds Max 软件进行三维模型的创建,使用Photoshop 处理照片,Substance Painter 编辑材质贴图,再导出模型到Unreal Engine 4虚幻引擎中完成整个场景的搭建和运行㊂应用Unreal Engine 4自带的蓝图可视化脚本或者C ++语言,添加多样的人机交互,再连接到VR 设备,通过控制手柄,完成沉浸式的虚拟现实校园漫游系统㊂关键词:虚拟现实;漫游;Unreal Engine 4中图分类号:TP391㊀㊀文献标志码:A0㊀引言㊀㊀随着三维技术和虚拟现实技术的发展,现实场景的数字化可以更好㊁更便捷地展示特定的区域㊁场馆㊁风景㊂其科技性㊁艺术性和身临其境的观感,可以给人们提供跨越时间和空间的沉浸式体验㊂近年来,国内外各大高校一直努力进行硬件㊁软件的数字化㊁智能化㊁信息化的建设㊂在以往传统的校园场景三维建筑动画的基础上,融入新的虚拟现实技术,增加体验效果㊂本文以金肯职业技术学院为例,介绍基于虚拟现实技术的三维校园漫游系统的设计与实现㊂1㊀总体设计㊀㊀首先确定了应用虚拟现实技术实现三维校园漫游的方案㊂使用CAD㊁3ds max 制作三维模型,在三维软件中对建筑物㊁地形㊁实体对象进行模型的创建和优化㊁展开UV,再导出FBX 文件到Unreal Engine 4(以下简称 UE4 )中进行整合和搭建场景㊂在其中完成植被㊁灯光㊁材质㊁碰撞等设置㊂通过蓝图可视化脚本或者C ++语言,添加有趣㊁恰当的交互设计,最后与VR 硬件设备进行打包安装㊁测试发布,完成虚拟校园的三维漫游系统的设计与制作[1]㊂2㊀漫游系统的开发与实现2.1㊀数据采集㊀㊀真实场景的数字化还原要有准确的校园各场景建筑物分布信息㊂金肯学院有南㊁东㊁西3个校区,已有的CAD 图纸不完整㊂通过实地勘测与拍照结合的方式,采集㊁整理了地形图和建筑设计图等数据,绘制了校园内的各教学楼㊁体育馆㊁图书馆㊁宿舍区㊁食堂㊁办公楼㊁实训楼等区域分布图,划分出主干道和建筑小品的区域[2]㊂2.2㊀模型创建和导入㊀㊀在前期绘制的CAD 图纸的基础上,通过照片建模的方式,在三维软件3Ds Max 中,1ʒ1还原各主要建筑物的外观模型㊂由于整个场景数字化数据较大,因此在创建过程中,务必要做好模型面数的控制,及时优化㊁处理错漏面,最后导出为FBX 格式的文件㊂打开UE4,在新建项目中选择蓝图,选择第一人称,创建空白项目㊂点击导入命令按钮,将FBX 文件导入引擎中㊂第一次导入的时候,通常需要选择设置选项卡㊂可以根据系统要求设置 自动创建碰撞体 创建灯光UV 视图 合并模型 等项目内容㊂此外,还可以选择 新建材质 或者 导入纹理 来决定导入模型时,是否创建材质球和附带相关的材质素材㊂将地形㊁建筑物等模型依次导入后,UE4会对导入有问题的部分进行提醒,通常要一一查看模型㊁材质球㊁纹理贴图等效果是否需要修改㊂必要的时候,要返回到三维模型软件中进行调整㊂解决问题后,对各个文件进行分类整理,方便以后调取使用㊂2.3㊀材质贴图制作㊀㊀由于整个校园的建筑外立面设计独特㊁风格统一,系统采用了大量拍摄的实景照片,使用Photoshop 软件进行后期处理,Substance Painter 软件绘制纹理,作为建筑的贴图使用㊂此外,使用UE4虚幻引擎自带的材质系统为模型添加外观效果[3]㊂打开UE4虚幻引擎,在内容浏览器空白处单击鼠标右键,选择创建新材质㊂双击材质球,打开UE4的材质编辑器,在界面中空白位置按下数字键3,创建一个三维数组㊂点击Constant 色块可以设置具体的RGB 颜色㊂按住鼠标左键不松手,拖拽连接到基础颜色的节点上,完成材质颜色的创建㊂同样的原理,按住数字键1,创建一个一维数组,设置参数在0~1的任意数值,再拖拽到粗糙度或者高光度的节点上,就可以设置相对应的效果㊂之后返回场景中,将材质球附在模型上,就可以看到实际效果㊂漫游系统中,可以通过复制已有的材质球,在编辑器中修改其中的某些参数,来得到另一个新的材质㊂基础材质如图1所示㊂图1㊀基础材质在系统中,有些模型需要添加纹理贴图㊂可以在材质编辑器界面中,按住U 键的同时单击鼠标左键,就会创建新的节点纹理坐标㊂在其中导入处理好的贴图,将输出端连接到UV 引脚上㊂在左下角的界面中输入数量,可以调整贴图的比例以适应模型的大小㊂2.4㊀交互设计㊀㊀本系统设置了第一人称的视角,带上VR 眼镜之后,仿佛置身于现实场景中㊂参观者通过对手柄的控制,实现走㊁跑㊁跳跃㊁转向㊁瞬移等运动效果,模拟真实场景中人的基本运动动作㊂系统添加了对话系统㊂当人物走进特定的区域,或者点击场景中的某个道具,画面中会出现相关的校园介绍㊂为了增加参观者的体验感,这些内容以动态文字㊁动画视频结合的方式呈现,伴以适合的音乐,提升氛围感和视觉效果㊂系统设计了自动导航,默认情况下顺着设计好的路线进行漫游㊂通过右上角的同步小地图,体验者可以一目了然地掌握所在位置㊂同时,考虑到校区区域范围大,在制作系统时,设计了通过快捷键或者操作VR 设备配套的手柄,可以跳转到不同的校园区域,精准定位到各场景,实现空间的交互㊂为了添加趣味性,系统特地增加了一些交互小游戏㊂比如在漫游到湖心亭的时候,体验者通过手柄射线点击UI 界面上的按钮,开启材质贴图的样式和颜色的切换功能,欣赏由 一键换装 带来的春夏秋冬不同的风景㊂2.5㊀多视角角色的创建和切换㊀㊀高职院校各类实训室㊁工作室的建设,也体现学院的成果和特色㊂系统特意增加了室内漫游的内容,因此系统需要实现360ʎ室外场景自由旋转查看的功能和用于室内漫游的角色,以及两种角色相互切换控制权的设置㊂在UE4中选择蓝图类创建Pawn,创建一个能被操控的角色㊂在编辑界面中,添加组件里面新建弹簧臂组件㊂以这个点做一个牵制,以弹簧臂组件为父类,添加摄像机组件为子类,弹簧臂就能牵制摄像机进行360ʎ的旋转查看㊂接着点击弹簧臂组件,在细节面板中勾选使用Pawn 控制旋转,弹簧臂会跟着鼠标进行旋转㊂接下来,通过蓝图输入一些控制逻辑,来实现鼠标输入的事件㊂在事件列表界面中,输入Turn,调取 输入轴Turn ;再输入LookUp,调取 输入轴LookUp ㊂将 输入轴Turn 里面的Axis Value 连接关联的 添加控制器Yaw 输入 ,其中Yaw 设置的是Z 轴㊂将Lookup 连接关联的 添加控制器Pitch 输入 ,Pitch 对应的是Y 轴㊂设置完成之后,摄像机就可以跟随鼠标旋转㊂接着把蓝图类放置在场景中,调整位置㊁高度㊂可以通过调整摄像机的目标臂长度的数值,将视角调整得远或者近一些㊂设置完成回到场景,在细节面板中,自动控制玩家选择 玩家0 ㊂保存文件进行编译,查看设置效果㊂如果旋转生硬,可以在蓝图类中选择弹簧臂组件,启动摄像机旋转延迟㊂这样旋转角度时,就会更加丝滑自然㊂接下来继续创建第二个用于室内场景漫游的角色㊂在内容浏览器中单击鼠标右键,选择蓝图类,创建一个有碰撞的Actor 角色,用来模仿人在场景中真实漫游㊂先添加弹簧臂组件和摄像机㊂摄像机放在弹簧臂组件的子类里面,但弹簧臂长度要改成0,用来模拟人的头部旋转查看场景㊂在右侧的编辑面板中,勾选 使用Pawn 的控制旋转 ㊂在设置完Z 轴Y 轴坐标后,还需要设置角色前后左右的移动㊂在场景漫游角色的事件图表界面中,添加 输入轴Move Forward 和 输入轴Move Right ,再调出 获取控制旋转 ,在Return Value 右键引出 分割结构体引脚 ,使用Z 轴Yaw 创建旋转体,Return Value 中获取向前向量,再获取向右向量Add Movement,添加移动输入㊂系统已经封装好能够让角色移动的蓝图节点,只要传入对应的参数即可㊂设置完成之后,当按下键盘W,就会返回数字+1,按下S 就会返回数字-1,如果没有输入,就会返回数字0㊂有数值之后,角色就会移动㊂当按下W 键,传入的是+1,移动的方向就会参考向控制器正前方移动;当按下S 键,传入的是-1,向前的向量乘以-1,变成向后的向量,就会向后移动㊂同样的原理,按下A 键输入的是-1,向左移动;按下D 键输入的是+1,向右移动㊂将设置好的Actor 角色拖动到场景中编译测试㊂如果角色移动速度或快或慢,可以在Character Movement 组件中设置最大行走速度,改成适合的数值即可㊂最后,设置两个角色控制权的切换㊂为了能够快速地实现功能,可以把这些蓝图写在关卡蓝图里面㊂打开关卡蓝图界面,先创建两个自定义事件,一个是切换到场景漫游,另一个是切换到360度自由查看㊂接下来将两个蓝图类拖拽到关卡蓝图界面㊂新建 获取玩家控制器 节点,连接 使用混合设置视图目标 ,引脚连到 切换到场景漫游 ,再将 场景漫游角色 连接到New View Target,Bland Time(混合时间)设置成2.0㊂设置的效果是经过2s时间,将当前的画面,混合到新的画面㊂Bland Func(混合函数)选择 VT混合交叉缓动 ,就会有缓动效果㊂再用同样的方法,完成从另一个角色的跳转设置,实现2个镜头之间的混合㊂之后,在事件图表界面中输入F键㊁空格键和键盘,直接跳转到键盘事件,用FlipFlop制作一个流程控制㊂按下F走A,再按一下走B,再按一下再走A,往复循环的功能㊂实现由A引出切换到场景漫游,由B切换到360ʎ全景漫游㊂2.6㊀场景中播放视频㊀㊀为了更好地展示和介绍学院信息,系统在场景中设置了几处通过屏幕播放视频的组件㊂先提前制作好相关的mp4格式的视频文件㊂在内容文件夹里面创建新文件夹存储相关文件㊂在空白处单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择Media里面的Media Player㊂再次单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择创建蓝图类,选择Actor角色,命名之后双击打开编辑界面㊂在左侧的组件中选择Cube,调整尺寸大小,做成类似显示屏的模型,用来播放视频使用,再根据需求设置材质㊂在关卡蓝图中,调出Event BeginPlay事件㊂创建变量,选择Media Player中的Object Reference对象引用㊂在默认值中选择创建的Media Player㊂再将Media Player拖入编辑区,拖出引脚连接Open Source 打开源㊂在下方选择需要播放的视频㊂再将创建的Actor拖入场景,并编译保存㊂此时场景中可以播放视频画面,但缺少声音㊂这是因为这种播放视频的原理是将视频作为材质附在模型上㊂因此需要再设置声音㊂双击打开Actor编辑界面,在Cube组件中找出Media Sound组件㊂在编辑器的Media Player里面找到创建的播放器㊂再次编译,视频画面和声音都同步出现了㊂3 结语㊀㊀本系统使用了三维软件㊁虚幻引擎和VR设备,创建了校园的虚拟现实漫游系统,对现实场景数字化构建㊁虚拟交互体验,进行了实践操作㊂由于相关技术难度较大,更新换代较快,目前国内的研究还需要学习和补充一些国外的技术和思维㊂随着技术的发展,还会有更多的虚拟数字化应用,适用于更多不同的领域,拓展时间和空间的范围[4]㊂参考文献[1]叶玉萍.基于虚拟现实技术的三维校园漫游系统研究[J].电脑与信息技术,2020(28):14-16. [2]庄姗姗.基于虚拟现实技术的漫游校园VR系统的研究与开发[J].信息记录材料,2021(22):227-229. [3]苏雨晴,李彦雪,严进轩.虚拟现实技术在校园景观漫游中的应用研究[J].现代园艺,2022(7):121-123.[4]刘崧印,朱学芳,李川.基于VR技术的虚拟图书馆全景漫游系统的设计与实现[J].图书馆学研究, 2022(11):47-56.(编辑㊀沈㊀强)Design and implementation of3D campus roaming system based on virtual reality technologyZhang YutingSchool of Artificial Intelligence and Information Engineering Jinken College of Technology Nanjing210000 ChinaAbstract Taking JinKen Vocational and Technical College as an example the system uses3ds Max software to create a three-dimensional model uses Photoshop to process photos Substance Painter to process material maps and then exports the model to the Unreal Engine4virtual engine to complete the construction and operation of the entire scene. Apply Unreal Engine4 s own blueprint visualization script or C++language add various human-computer interactions and then connect to VR devices.Through the control handle complete an immersive virtual reality campus roaming system.Key words virtual reality roam Unreal Engine4。
基于SkyLine的三维地理信息系统的实现
基于SkyLine的三维地理信息系统的实现摘要:本文讲述基于B/S架构的WEB 三维地理信息系统的解决方案。
重点讲述了WEB可视化技术,是如何在网络环境下搭建一种三维地理信息系统的,以及讲述了Skyline系列软件中的TerraExplorer Pro的建模过程和TerraGate的发布过程。
关键词:Skyline 三维地理信息 B/S架构0 引言随着计算机技术、计算机图形学、三维数据获取技术、和虚拟现实技术的迅速发展,三维GIS逐步从理论的范畴走向了实际的操作应用。
由于三维GIS具有多维信息展现、处理和分析的特点,致使这种技术广泛应用于国土、水利、环保、海洋、测绘、农林、数字城市、应急、交通、通信、能源、金融等国民经济的各个领域。
这些领域的广泛应用为三维GIS勾勒出美好的前景。
1 Skyline软件概况从20世纪90年代中期开始,Skyline的软件系统一直在基于网络的三维可视化软件中居于领先地位。
应用软件、工具包和服务的集成平台将复杂的地理空间信息以简单的三维图像的形式表现出来,这种技术能广泛应用于各种网络之上,包括局域网和万维网。
为了实现真正的三维可视化,美国Skyline公司与相关的地理信息系统组织视构进行协作,研发了高效专业的Skyline TerraSuite三维地理信息系统软件。
2 建模技术Skyline系列软件中的TerraBuilder可以把影像、高程和矢量数据融合成一个高精度带有地理坐标信息的地形数据文件即 *.MPT文件,关于TerraBuilder的具体操作过程不在此做详细论述。
利用TerraExplorer Pro,通过纹理拍摄、图片处理和贴图建立一些如房屋等简单的模型。
而一些比较复杂的模型,比如城市中的标志性建筑、各个行业中的大型装置设备等,需要在3D MAX等一些三维模型制作软件中创建。
以3D MAX为例,按实物的实际大小创建模型,注意要把实物的某个特殊坐标点定于3D MAX中的原点上。
基于Skyline的三维数字校园设计与实现
关键词 : s k y l i n e ; 三维地理信 息系统 ; 数 字校 园; 三维建模
Ke y wo r d s : s k y l i n e ; t h r e e - d i me n s i o n l a g e o ra g p h i c i n f o r ma t i o n s y s t e m; d i g i t a l c a mp u s ; 3 D mo d e l
摘要 : 教 字化 , 信息化是 源自今世界 国内外 高科技 发展的潮流和趋 势, 随着 3 s 技 术, 高速宽带 网, 虚 拟现 实技 术的发展 , 数字地球 ,
数字城市 , 数 字校 园等概念 的进一步实施就越来越得 到地理信 息系统界 的重视 。阐述利用 s k y l i n e系列软件 的 T e r r a B u i l d e r 对遥感影
像和 D E M 数据 进行融合 整理 , 建立 M P T文件 。用 3 D m a x和 T e r r a E x p l o r e r P r o 建立模型 , 然后三维模 型到三维景观 的转化。最后得到
三 维 数 字 校 园景 观 图。
Ab s t r a c t :Di g i t a l i z a t i o n a n d i n f o r ma t i o n i z a t i o n i s t h e d o me s t i c a n d f o r e i g n h i g h - t e c h d e v e l o p me n t t r e n d . Al o n g wi t h he t d e v e l o p me n t
张先 Z HA NG Xi a n; 宣滨 X UAN B i n
基于Skyline二三维一体可视化系统的探讨
基于Skyline二三维一体可视化系统的探讨作者:彭冰王立平来源:《珠江水运》2016年第05期摘要:以广州海事测绘中心现有航道海事测绘数据为基础,以Skyline作为软件开发平台,以3Dmax作为三维建模软件,对水上水下地形地貌及海事附属设施进行真实建模,构建基于二三维GIS、可量测实景展示系统,实现该航段的海事测绘成果数据的浏览、查询、发布等功能。
该系统探索三维实景展示的技术方法,将大大拓展了海事测绘数据的表现力,使用户更加方便直观从系统中获取海事测绘信息,很大程度提升海事测绘的技术和服务水平。
关键词:Skyline 三维可视化三维建模数据分析随着技术的发展,采用各种新技术实现二三维地理信息一体化平台展示应用,成为信息化建设的一个方向。
为了探索“数字海事”的空间表达从二维提升到三维,并进一步延伸到视觉,从而为海事建设管理提供三维可视、真实可靠的地理信息环境作为辅助决策支持的技术方法,同时配合海事管理的需要和宣传展示,本文选择清远飞来峡水域作为系统的研究区域,以海事测绘的CAD数据为基础建立了二三维一体可视化系统,通过构建三维场景,以skyline viewer 浏览,可展示水面水底一体化地形地貌模型、相关海事设施、标志性建筑三维模型等,提供直观立体的航行前方水下三维立体景观,能对水域进行查询定位、统计分析等,为粤北地区水路运输带来现代化的管理手段及安全保障服务。
1.技术路线(1)数据采集与数据预处理数据采集是指基础测绘信息数据的采集、现场影像拍摄。
数据预处理包括:从海图数据提取高程信息制作DEM。
(2)三维建模基于遥感影像图(DOM)、数字高程模型(DEM),通过三维仿真平台DEM、DOM入库工具,实时生成地形地貌三维模型,建立地理空间参考。
基于点云、现场影像、卫片,通过3DMAX建模工具,建立海事设施、沿线标志性建筑三维模型。
(3)三维场景搭建应用max插件把三维模型转换为skyline可以支持的格式,应用skyline TerraExplorer Pro 叠加到地形地貌模型上搭建三维场景。
三维可视化与物联网技术在数字校园建设中的应用
三维可视化与物联网技术在数字校园建设中的应用——以滨海新区三维可视化数字校园系统建设研究为例天津市滨海新区塘沽教育中心马连成贺秀芳摘要:天津市滨海新区三维可视化数字校园信息管理系统的建设,首次将物联网、三维可视化技术在校园中进行集成应用,通过各类传感器的对接,实现了校园内资产与设备管理、多媒体教室和实验室使用监管、地下管网管理、安全监督管理、应急管理等系统的集成应用和联动管理,并借助三维场景和动态模型表现管理对象的空间位置、属性及其状态信息,为校园各部门管理人员提供可视化管理方式,极大的丰富了数字校园信息管理的内涵,提升了校园管理信息化水平,为校园全方位管理提供决策支撑。
关键字:物联网三维可视化数字校园三维可视化数字校园信息管理系统主要是通过物联网、数据通信与传感网络、三维可视化与虚拟仿真、智能分析与多维联动、三维GIS 空间信息等最新技术的联合应用,依托于三维可视化综合管理平台,集成各种感知识别设备、现有业务系统和各类数据,完成了对校园校产、校园人员、设备与设施的属性和位置管理,实现了对以上对象的状态进行实时监测、数据分析和报警联动,最后通过三维可视化的方式对便于展示的部分进行位置、属性和状态的综合直观显示。
该系统集成校园现有固定资产、校园OA、校园教务管理系统等业务的接口,真正建立起包括校园环境及建筑监管、校园设备监管、校园运营管理、校园决策辅助等功能在内的全方位、网络化、可视化信息管理系统,最终实现校园管理信息系统的数据交互与共享,为数字校园安全、精细化管理、绿色校园建设提供重要的辅助支撑。
本系统建设完成后,还可以与教育局等主管部门进行基于GIS的教育布局分析系统进行对接,不断完善同空间位置相关联的各类管理信息的集成、联动与分析,并形成适合教育系统应用的多层次管理结构。
一、系统结构设计二、系统功能模块设计(一)基于GIS 的三维电子地图该模块是系统的主界面和主要显示部分,提供二三维集成的电子地图窗口,主要包括以下功能:地图基本视窗操作、导航定位、三维显示、图层管理、数据处理。
智慧校园三维可视化管理平台-项目建议
智慧校园三维可视化管控平台一、建设背景高等学校是一个大型建设区域,人、财、物及校园环境都在不断的变化之中,各类信息广泛且在动态变化。
近年来,为适应社会发展需要,各高校都加大改革力度,开展大规模校园建设、购置设备、引进教师、扩大招生等,所有这些都给学校的运维管理工作带来很大困难,管理工作非常复杂。
并且,学校各个机构、建筑等情况的介绍仍停留在传统的文字与图片结合的模式中,忽略了其空间属性及意义,表现方式单一。
二、建设目标(1)将整个天华学院校区的建筑模型、地形地貌、道路、水系、运动场、树木、路标、路灯、苗圃绿化等“搬迁”到三维虚拟现实场景中,并进行适化的修饰美化,制作成可操作互动的电子沙盘,直观表达校园地理位置、内部功能分区、建筑设施用途,利用直观、可视、互动的三维信息化平台描绘天华学院富有特色的校园风貌。
(2)能够在三维虚拟场景中集成安防摄像头、机房设备、校车位置、智能设施的运行状态集,为实际的全局管控工作提供直观、友好的可视化界面。
(3)系统全面介绍学校情况、教学情况、专业情况,能够在IPAD上流畅运行,成为对外宣传的亮点窗口。
三、建设内容3。
1 校园三维数虚拟现实场景制作按照校园实际情况,制作天华学院校区所有建筑、地形地貌、道路、水系、运动场、树木、路标、路灯、花圃绿化等三维模型,构建三维数字化场景。
3。
2 重要建筑内部精细化模型制作对校园内需要重点突出的展示馆、实训室、智能化展厅等重要建筑,按楼层和区块精细制作其内部结构、功能分区、办公家俱、智能设备的三维模型。
3.3 三维可视化管控平台定制开发系统以三维地理信息技术为基础,按照校园“一张图”的设计理念,在IPAD移动平台上,真实再现天华学院校园各类设施,并实时集成安防系统、机房系统、环控系统、电力系统、校车定位等实时数据,为校园智能化管控工作提供信息支撑、手段支持。
四、项目预算智慧校园三维可视化管控平台建设费用主要由三维场景制作、设备运行数据采集与转换、三维可视管理平台定制开发以及IPAD设备采购组,合计142万元.(实际费用可根据需要开发的模块数量进行调整)五、效果图例。
基于Skyline校园三维可视化研究
张会 霞 Z HAN G Hu i — x i a ; 刘影 L I U Y i n g
( 太原 师范 学 院 , 太原 0 3 0 0 1 2 )
( T a i y u a n N o r m a l C o l l e g e , T a i y u a n 0 3 0 0 1 2 , C h i n a )
字校 园系统还可为参观者提供便利 的条件 , 且对于学校 自 昂贵 : 身 的管 理 和 办 公 效 率 也 有 很 大 的 帮助 。 目前 , 我 国 多所 大 ③ 通过算法从遥感 影像 的阴影来 直接提取建 筑物 高 学 均 已完 成 数 字 化 校 园 信 息 系 统建 设 , 使 得 校 园信 息 化服 度 以及 其他 信 息在 一 般 的 非 精细 三维 建 模 中 , 通 常 可 利 用
视 化
Ab s t r a c t :S k y l i n e i s o n e o f t h e 3 D GI S s o f t wa r e wi d e l y u s e d c u r r e n t l y . T h e a r t i c l e r e s e a r c h s t h e me t h o d a n d t e c h n o l o g y o f S k y l i n e s o f t wa r e u s e d i n 3 D d i g i t l a c a mp u s ,u s i n g 3 D mo d e l i n g s o f t wa r e S k e t c h u p f o r b u i l d i n g mo d e l i n g , a n d i n t h e S k y l i n e s o f t w a r e i f n i s h e d t h e i n t e g r a t i o n a n d v i s u a l i z a t i o n o f t h e mo d e 1 . T a k i n g t h e t a i y u a n n o r ma l c o l l e g e a s a n e x a mp l e , i t i f n i s h e d 3 D v i s u a l i z a t i o n o f c a mp u s
三维漫游系统在Skyline下的实现
三维漫游系统在Skyline下的实现摘要:“数字城市”是城市发展的新的经济增长点,这一概念的提出源于“数字地球”,是城市化进程加快、可持续发展的必然要求。
Skyline是当前世界应用较为广泛的三维软件之一,它能够快速地融合数据,更新场景数据库,展现三维地理空间数据,功能强大。
本文探讨并实现了通过收集资料、数据预处理、建立三维地形空间数据库、快速三维建模、空间数据整合、系统集成等一系列步骤建立起的基于Skyline、以抚顺市浑河景观带为项目区的三维漫游系统关键技术。
关键字:Skyline;数字城市;三维景观;地形数据库;三维建模1 引言随着“数字城市”战略的实施,从理论模型的研究阶段过渡到软件产品的开发应用阶段,这也为虚拟现实技术的应用提供了良好的条件。
而地理信息系统技术近年发展也十分迅速,已成功应用到社会经济建设的许多领域。
以传统的二维的平面地理信息技术进行城市地理信息系统建设,虽已取得了很好的应用,但其不能提供直观而且有效的三维空间信息。
而地理信息公共服务平台与三维漫游系统是综合利用计算机虚拟现实技术、仿真技术、GIS技术和数据库技术,通过有机的结合实现三维城市再现,并建立人机实时交互操作的空间信息系统。
因而三维的城市空间地理信息技术将以其鲜明的技术特点和应用前景,在城市的建设规划管理中发挥巨大的作用。
为了探索和研究三维数码城市建模与地理信息服务平台三维漫游系统的方法和技术路线,利用抚顺市地理信息公共服务平台三维漫子游系统实测地形图和规划地形图制作三维景观漫游,进一步研究建立城市三维景观模型和开发实时交互的城市空间信息系统的技术和方法。
2 Skyline软件结构及功能本系统采用Skyline作为三维GIS平台,Skyline是目前国际上应用最广泛、技术最领先的三维GIS平台,由TerraBuilder、TerraExplorer Pro和TerraGatesare 三个相互独立的子系统构成,分别实现数据合成、数据发布、数据展示三大功能。
校园三维可视化详细制作流程
基于遥感数据的三维可视化研究报告目录目录 0一、绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 实习目的 (2)二、三维可视化研究介绍 (2)2.1 三维可视化的研究意义 (2)2.2 三维可视化的现状 (3)2.3 建模软件 (3)2.4 平台软件和应用软件 (3)2.5 三维可视化的发展前景 (4)三、三维可视化方法举例 (5)3.1 基于SketchUp和ArcGIS的三维可视化研究 (5)3.2 基于sketchup和ERDAS的三维可视化研究方法 (5)3.3 基于sketchup和google earth 下的校园三维建模方法研究 (7)四、作业流程 (9)4.1 前期说明 (9)4.2 准备数据 (9)4.3 使用的软件 (9)4.4 步骤 (10)4.4.1 总体流程图及细节流程图 (10)4.4.2 三维地形生成过程 (11)4.4.3 楼房建模过程 (21)4.4.4 成图 (22)4.4.5 动画的制作 (23)五、小组实习日志........................................................................................... 错误!未定义书签。
六、心得体会................................................................................................... 错误!未定义书签。
七、参考文献 (23)一、绪论1.1 引言随着空间技术、三维可视化技术以及数字测绘技术等的飞速发展,“数字地球”、“数字城市”、“数字校园”等理念深入人心。
“数字校园”是“数字城市”建设的一部分,其不仅能提高校园地理信息的可视化程度,使用户更快速、完整地了解校园情况、有效扩展数字校园的功能、而且能对“数字城市”起到实验作用。
现实世界是三维立体的,并随着时间在不断发生变化,前人源于无需求或有需求但缺乏技段长期以来惯性地使用二维地理空间信息,并作为认识世界与改造世界的基础资料。
基于Skyline的三维地形模型建立方法略谈
□7B醮糕N G O基于S k y I i n e的三维地形模型建立方法略谈黄卫玲(广东省国土资源技术中心,广东广州510075)摘要:在数字城市的空间分析中,三维地形模型的建立至关重要。
利用Sk ylin e软件进行三维地形模型 的建立,能够提高三维地形模型的建立效果,保证在建立过程中达到数据准确的要求。
因此,应立足S kylin e软件的特点分析三维地形模型建立的方法,对其内容和特点有全面的了解,并根据Skylin e软件的具体特性分析三维地形模型的建立过程,为整个数字城市的空间分析提供有力的技术支持,保证三维地形模型在建立过程中能够达到准确性要求,解决三维地形模型建立过程中存在的技术应用问题。
关键词:Sk ylin e;三维地形模型;建立方法中图分类号:P208 文献标识码:A文章编号:2096-7519 (2021) 01-76-21S k y I i n e三维地形模型建立方法概述1.1Sky I i ne三维地形模型建立方法的内容Skyline三维地形模型建立,主要是指依靠软件的功能 显示三维地形模型。
在模型的建立中,既要根据软件的维 度和软件的高程模型进行数字处理,同时也能够模拟三维 地形特征,使整个地形在展示过程中能够达到三维展示的 目标,并且根据维度的特点以及维度的具体类型和三维地 形模型的需要进行模型的建立,能够解决Sky1ine软件问 题,使整个三维地形模型在建立中能够达到预期目标。
因此,采取有效的软件应用措施,并将其作为三维地形模型 建立的重要基础和主要软件,对提高三维地形模型的建立 效果具有重要作用,能够保证Skyl ine三维地形模型在建立 中达到准确性要求。
1.2 Sky I i ne三维地形模型建立方法的特点从Skyline软件的目前应用来看,该软件具有准确性 高、维度处理符合要求以及维度的表示方面具有优势。
在 操作过程中根据Skyline的特点以及三维地形模型的建立要 求,在应用中能够提高三维地形模型的显示效果,根据三 维地形模型的具体要求和特点进行有效显示。
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基于Skyline校园三维可视化的技术发展本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意!
0 引言
三维数字校园是运用Sketchup、WebGIS等三维技术构建校园三维虚拟场景。
传统的校园宣传工作主要是依赖于照片,文字介绍等,满足不了全方位展现校园特色的需求。
以数字化、网络化为特征的信息科学技术成为推动社会可持续发展的强大动力。
在这种背景下,数字校园系统将成为校园新的信息源,任何与校园有关的信息都将给予定位并与空间数据联系起来[1]。
三维虚拟校园系统逐步兴起,逐渐成为各大高校宣传校园文化,展示校园风貌的平台。
并且三维校园的建立使得我们对校园的观察方式有了很大的改变。
逼真的模型和校园场景可以让我们从各个角度欣赏校园的景色。
三维数字校园系统还可为参观者提供便利的条件,且对于学校自身的管理和办公效率也有很大的帮助。
目前,我国多所大学均已完成数字化校园信息系统建设,使得校园信息化服务水平空前提高。
本文以太原师范学院校园为例,探讨采用
Sketchup建模软件以及Skyline可视化软件实现校园的三维可视化,为后续的三维数字校园做准备。
1 Skyline 简介
Skyline是由美国Skyline公司推出的一套优秀的三维数字地球平台软件。
主要包含TerraBuilder、TerraExplorer、TerraGate三个子系统。
其中Terraexplore 是一个桌面应用程序,使得用户可以浏览、分析空间数据,并对其进行编辑,添加二维或者是三维的物体、路径、场所以及地理信息文件。
Terraexplore与TerraBuilder所创建的地形库相连接,并且可以在网络上直接加入GIS层。
在三维GIS与虚拟现实等方面,Skyline系列软件可为用户提供各种解决三维空间应用的决策方案[2]。
2 数据获取
地形图数据的获取建模时需要高精度的地形图作为底图,如DWG格式的地形图数据作为模型构建的基础,如只在影像上画出建筑物的二维平面图,精度不是很高,对于建模精度要求较高的建筑物建模需要地形图作为底图,导入到SketchUp下进行三维建模。
建筑物高度信息获取高度信息是三维模型的一个重要参数,当前主要通过以下几种方式获得建筑物
的高度[3]:
①通过矢量二维空间数据其建筑物层数的属性乘以楼层高(如3m)来提取其高度,这种方法获取的建筑物高度只是一个估算值;
②运用机载激光扫描仪与遥感影像相结合来提取建筑物高度,该方法获取速度快,但后续处理工作量大,费用昂贵;
③通过算法从遥感影像的阴影来直接提取建筑物高度以及其他信息在一般的非精细三维建模中,通常可利用遥感影像的阴影来提取建筑物的高度,与二维GIS的层数数据以及现场量测的一些特殊高度的建筑物数据相结合来推算建筑物的实际高度。
本研究采用的是第1种方法来获取建筑物的高度。
地物纹理信息获取纹理信息主要包括实地拍摄的建筑物的相片和影像中的建筑物顶部信息,在采集建筑物侧面纹理的过程中要尽量采集非倾斜明亮的照片,如果某些地方不易获取,则通过获取局部,再通过图像处理软件(如Photoshop等)进行拼接,所采集的图像需要经过处理,如纠正、亮度调整、数据量压缩等,目的在于得到端正、美观、数据量小的纹理材质,对于屋顶纹理则可从正射影像或高分辨率航片中获取[4]。
3 三维建模关键技术
校园三维模型的构建包括建筑物的建模、道路、树木、路灯、操场等的建模。
建筑物模型的构建主要采用SketchUp软件进行建模,其他模型的构建主要采用Skyline软件进行建模。
建筑物的建模利用SketchUp进行建模的过程主要包括导入CAD底图、建立模型、纹理处理与贴图等。
校园建筑物模型的构建采用1:500比例尺地形图作为数据源,把CAD 软件下dwg格式数据进行数据预处理,去掉多余的要素,保留建筑物数据,属性数据中去掉高程属性,否则,导入到SketchUp软件中会出现要素不在一个平面上。
版本的SketchUp软件可以直接导入dwg格式数据。
建筑物建模时利用画线工具勾勒出建筑物的底面形状,使得线状要素转换成面状要素,并利用拉伸工具,把建筑物拉伸到合适的高度,高度的控制是在数值控制框中输入准确的值进行控制。
再建立窗户的模型,利用填充工具选择不同的材质进行贴纹理,可以选用系统自带的纹理,也可采用自制的纹理进行填充。
为了加快建模的速度,利用移动/复制工具,在不同的位置复制出多个窗户。
屋顶的建模根据不同的
屋顶形状,若是尖顶状屋顶,可先画出侧面的的三角形形状,通过拉伸工具,画出屋顶,再对外表面进行纹理填充。
平顶的房子只需进行纹理填充。
纹理数据的获取与处理采用数码相机获取建筑物的纹理图片,用PhotoShop软件对采集的图片进行处理,为建模时贴图做准备。
把需要的纹理图片导入到PhotoShop中,运用剪切工具去掉周围不需要的部分,运用扭曲工具调整照片的倾斜度,使的图片成正射状,并调整图片的亮度。
保存到统一的文件夹下,便于纹理贴图时使用。
在Sketchup的贴图工具上加载已经处理好的图片,调整照片的大小和位置,使达到最真实的纹理效果[5]。
图1为Sketchup软件下的三维建筑物模型。
4 三维场景的集成
Sketchup软件建立的模型需导入到Skyline软件下与影像以及其他地物模型进行集成,Skyline 以上的版本可以直接加载.dae格式的数据,把建立好的单个模型导出成.dae格式的数据,为模型的加载做准备。
影像数据采用Google earth上的影像,采用GetScreen软件下载校园的影像图,该软件下载的影像具有投影信息,坐标系为WGS84。
在Skyline软件的Terrabuilder模块下,加载校园
影像图,创建影像金字塔,生成MPT格式的文件。
该文件可在Terraexplore pro模块下与模型进行集成。
三维建筑物模型的加载把sketchup软件建立的三维模型加载到Terraexplore pro模块下,需把建立的模型导出成dae格式的数据。
在Terraexplore pro模块下,在MPT格式的影像文件上加载建筑物模型,选择添加三维模型菜单,添加dae文件,单击鼠标将模型放在指定位置,进行以下操作:
①移动位置,与影像进行精确的匹配;
②修改偏航角,当模型发生水平方向的倾斜式,点击航偏角将模型进行旋转;
③旋转,当部分模型隐藏于地表之下时,点击旋转将模型旋转至地表之上。
逐个导入模型,并进行处理。
其他地物的建模其他地物的建模是在Skyline 软件下的Terraexplore pro模块下完成,制作道路、绿地、树木等地物模型。
在工具栏2D objects,选择多边形按钮,根据影像上道路形状、位置等,用鼠标画出道路,选中所画道路,在属性中可设置道路的纹理。
道路的纹理可采用系统自带的纹理,也可采用网上下载的道路纹理,通过旋转,偏航角等属性进行调试。
采用同样的方法,进行绿地、广场等面状地物的建模。
树木的创建是通过选择数据素材库,选择理想的树木素材,在图中单击鼠标左键放置树木,在属性中,可移动树木的位置。
在Skyline软件下,三维景观的集成可以让使用者从正视、侧视、俯视等多个角度观察校园,更加全方位生动形象地展现出校园的三维景观。
图2为Skyline 软件下的校园局部三维可视化图形。
5 结语
本文研究了Skyline的三维校园理论与方法,采用Sketchup软件对校园建筑物进行建模,并在Skyline 软件下进行三维可视化,以太原师范学院为例,实现了校园的三维可视化。
为后期的三维数字校园系统的研究做好准备。
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