三维可视化地理信息系统的实现
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ຫໍສະໝຸດ Baidu
２ 城 市 三 维 平 台现 状
相 对 于二 维 Ｇ Ｉ Ｓ ， 三维 Ｇ Ｉ Ｓ虽 然起 步较 晚 ， 但 发 展
渲 染 的三维 场景 效 果 非 常 逼 真 ， 适 合 三 维 规划 效 果 展
示 等方 面 的应用 。 然而 ， Ｑ ｕ ｅ ｓ ｔ ３ Ｄ 既 不 支 持 大 范 围地 形 、 影 像 的 展 示， 也 没有地 物属 性管 理功 能 。
２ ． ４ Ｓ ｋ ｙ ｌ ｉ ｎ ｅ Ｔｅ ｒ ｒ ａ Ｓ ｕ ｉ ｔ ｅ
非常迅速 ， 目前市场已有许多软件开发包 和商业应用
软件 ， 简要 介绍 如下 ：
２ ． １ Ｏ Ｓ Ｇ平 台
Ｓ ｋ ｙ ｌ ｉ ｎ ｅ 是 一套 完全 基 于 网络 的三 维 Ｇ Ｉ Ｓ软 件 ， 具 备完 善 的三 维 地 形 以及 航 空 、 卫 星 影 像 的浏 览 功 能 。
Ｖ Ｅ Ｇ Ａ 是 Ｍｕ ｈ ｉ Ｇ ｅ ｎ公 司 出 品 的 三 维 场 景 展 示 软
件， 它与 Ｃ ｒ ｅ ａ ｔ ｏ ｒ 构 成 了一套 完整 的三维 制作 与 展示 的
产 品线 ， Ｖ Ｅ Ｇ Ａ可 以直 接对 Ｃ ｒ ｅ ａ ｔ ｏ ｒ 中组 织 好 的 场景 进 行三 维效 果展 示 ， 也 支持 地形数 据 的浏览 。
２ ０ １ ３年 １ ０月
城
市
勘
测
０ｃ ｔ ． ２０１ ３ Ｎｏ ． ５
第 ５期
文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ８ ２ ６ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ — ９ — ０ ４
Ｕｒ ｂａ ｎ Ｇｅ ｏ ｔ ｅ ｃ ｈｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｉ ｎ ｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ｇ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ＆ Ｓ ｕ ｒ ｖ ｅ ｙ ｉ ｎｇ
支持对城市三维地理信息的网络发布 、 应用 ， 具备 了较 完善 的三维模 型 的属性 管理 功能 。
Ｓ ｋ ｙ ｌ ｉ ｎ ｅ本身 不 支 持 光 照 效 果 以及 许 多 三 维 模 型 材质 ， 不 适合 对三 维视 觉效果 要求 较高 的用 户 。
２ ． ５ 国产 ３ Ｄ平 台
ｌ 引 言
传 统二维 Ｇ Ｉ Ｓ在 解决 一 些 涉及 三 维信 息 方 面 的城 市规划 、 市政 管理 、 应 急响应 问题 时存 在着 诸多 局 限 ， 研
究 与开发 服务 于多个 应 用领 域 的城 市 三维 Ｇ Ｉ Ｓ受 到人
难度 较 大 。 ２ ． ２ Ｖ Ｅ Ｇ Ａ 平 台
中展示 ， 平 台 的开放性 较差 。此 外 ， 它 还不 具备 Ｇ Ｉ Ｓ的 分析 、 查询 等功 能 。
２ ． ３ Ｑ ｕ ｅ ｓ ｔ ３ Ｄ
管理能力 ， 如何应用现有技术手段来实现地理信息数据
三维视觉表 现是近年来 数字地 球 、 数字 城市 等领域 亟待
解决 的关键技 术 之一 。本 系统 利 用组 件 技术 无 缝集 成
筑的三维虚拟仿真 ； ②完全免费并开放源代码 ， 可为系
统 开发 提供很 大 的可 扩展性 ， 应 用很 灵活 ； ③ 可实 现跨 平 台应 用 ； ④ 由于具备 Ｏ ｐ ｅ ｎ Ｇ Ｌ的所 有功 能 ， 在 可 视化
视觉 仿 真方 面效 果很逼 真 。 Ｏ Ｓ Ｇ的缺点 ： 它主要 应用 于三 维可 视化 方 面 ， 不具
三维 可视化 表 现 和 Ａ ｒ ｃ Ｇ Ｉ Ｓ核 心 功 能 ， 在保 持 原 有二 维 Ｇ Ｉ Ｓ业 务功能 的基 础上 ， 实现 三维可视化 Ｇ Ｉ Ｓ的升级 。
Ｑ ｕ ｅ ｓ ｔ ３ Ｄ是 在一套 基 于 Ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ Ｘ ３ Ｄ的三 维视觉 仿 真系 统 ， 由而具 备 了 Ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ Ｘ ３ Ｄ的大多数 三维 特效 ， 其
国产 三维 平 台虽 然 起 步 较 晚 ， 但 近年 来 发 展 非 常 迅速 ， 在 某些 应 用方 面 已取 得 了非 常好 的成绩 。但 就 综合 地理 信息 功 能 而 言 ， 国产 三 维 平 台还 是 存 在 一定
的局 限性 。
Ｏ Ｓ Ｇ（ Ｏ ｐ ｅ ｎ Ｓ ｃ ｅ ｎ ｅ Ｇ ｒ ａ ｐ ｈ的简称 ） 使用 Ｏ ｐ ｅ ｎ Ｇ Ｌ技 术
开发 ， 是 一套 基 于 ｃ ＋ ＋ 平 台的应用 程 序接 口， 允 许程 序
员更 加 快速 、 便捷 地创 建 高性能 、 跨平 台的交 互式 图形 程序 。具备 如下 优 点 ： ① 场 景 图结 构 非 常 适 合 城 市建
套灵活、 高效 的三维 Ｇ Ｉ Ｓ的可视化 内核 ， 满足城 市级海量三 维模 型的可视 化表现 ， 并集成 Ａ ｒ ｃ Ｇ Ｉ Ｓ核心功能 ， 实现 三维
可视化 Ｇ Ｉ Ｓ的管理、 浏览和查询分析等功能。案例表明该系统既可延 续原有二维功能， 也能 实现信 息的三维可视化。 关键词 ： 三维可视 化 ； 地理信 息 系统 ； Ａ ｒ ｃ Ｇ Ｉ Ｓ
中图分类号 ： Ｐ ２ ０ ８ ． ２
文献标识码 ： Ａ
三维可视化地理信息 系统 的实现
王春 青 ， 窦 伟通 ， 王冬
（ １ ．青海省第二测绘 院 ， 西宁 青海 ８ １ ０ ０ ０ ０ ； ２ ．天津市测绘院 ， 天津 ３ ０ ０ ３ ８ １ ）
摘
一
要： 通过对 国内外现 有三 维平 台的对 比与分析 ， 结合 用户对 三维 Ｇ Ｉ Ｓ的需求 ， 利 用开源 Ｏ ｐ ｅ ｎ Ｓ ｃ ｅ ｎ ｅ Ｇ ｒ ａ ｐ ｈ引擎， 设 计
们 越来越 多的关 注。然 而 ， 由于要 管 理 大量 的地 形 、 影 像、 三维模 型及 其纹 理 数 据 ， 三维 Ｇ Ｉ Ｓ的数 据 量通 常是 二维 Ｇ Ｉ Ｓ的几 十倍 ， 远 远超 出当前普通 计算 机 的存 储 和
由于 Ｖ Ｅ Ｇ Ａ仅支 持在 Ｃ ｒ ｅ ａ ｔ ｏ ｒ 中建立 的模 型 ， 因此 各种 建 模 成果 需 要 经 过 Ｃ ｒ ｅ ａ ｔ ｏ ｒ的转 换 才 能 在该 系统
２ 城 市 三 维 平 台现 状
相 对 于二 维 Ｇ Ｉ Ｓ ， 三维 Ｇ Ｉ Ｓ虽 然起 步较 晚 ， 但 发 展
渲 染 的三维 场景 效 果 非 常 逼 真 ， 适 合 三 维 规划 效 果 展
示 等方 面 的应用 。 然而 ， Ｑ ｕ ｅ ｓ ｔ ３ Ｄ 既 不 支 持 大 范 围地 形 、 影 像 的 展 示， 也 没有地 物属 性管 理功 能 。
２ ． ４ Ｓ ｋ ｙ ｌ ｉ ｎ ｅ Ｔｅ ｒ ｒ ａ Ｓ ｕ ｉ ｔ ｅ
非常迅速 ， 目前市场已有许多软件开发包 和商业应用
软件 ， 简要 介绍 如下 ：
２ ． １ Ｏ Ｓ Ｇ平 台
Ｓ ｋ ｙ ｌ ｉ ｎ ｅ 是 一套 完全 基 于 网络 的三 维 Ｇ Ｉ Ｓ软 件 ， 具 备完 善 的三 维 地 形 以及 航 空 、 卫 星 影 像 的浏 览 功 能 。
Ｖ Ｅ Ｇ Ａ 是 Ｍｕ ｈ ｉ Ｇ ｅ ｎ公 司 出 品 的 三 维 场 景 展 示 软
件， 它与 Ｃ ｒ ｅ ａ ｔ ｏ ｒ 构 成 了一套 完整 的三维 制作 与 展示 的
产 品线 ， Ｖ Ｅ Ｇ Ａ可 以直 接对 Ｃ ｒ ｅ ａ ｔ ｏ ｒ 中组 织 好 的 场景 进 行三 维效 果展 示 ， 也 支持 地形数 据 的浏览 。
２ ０ １ ３年 １ ０月
城
市
勘
测
０ｃ ｔ ． ２０１ ３ Ｎｏ ． ５
第 ５期
文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ８ ２ ６ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ — ９ — ０ ４
Ｕｒ ｂａ ｎ Ｇｅ ｏ ｔ ｅ ｃ ｈｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｉ ｎ ｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ｇ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ＆ Ｓ ｕ ｒ ｖ ｅ ｙ ｉ ｎｇ
支持对城市三维地理信息的网络发布 、 应用 ， 具备 了较 完善 的三维模 型 的属性 管理 功能 。
Ｓ ｋ ｙ ｌ ｉ ｎ ｅ本身 不 支 持 光 照 效 果 以及 许 多 三 维 模 型 材质 ， 不 适合 对三 维视 觉效果 要求 较高 的用 户 。
２ ． ５ 国产 ３ Ｄ平 台
ｌ 引 言
传 统二维 Ｇ Ｉ Ｓ在 解决 一 些 涉及 三 维信 息 方 面 的城 市规划 、 市政 管理 、 应 急响应 问题 时存 在着 诸多 局 限 ， 研
究 与开发 服务 于多个 应 用领 域 的城 市 三维 Ｇ Ｉ Ｓ受 到人
难度 较 大 。 ２ ． ２ Ｖ Ｅ Ｇ Ａ 平 台
中展示 ， 平 台 的开放性 较差 。此 外 ， 它 还不 具备 Ｇ Ｉ Ｓ的 分析 、 查询 等功 能 。
２ ． ３ Ｑ ｕ ｅ ｓ ｔ ３ Ｄ
管理能力 ， 如何应用现有技术手段来实现地理信息数据
三维视觉表 现是近年来 数字地 球 、 数字 城市 等领域 亟待
解决 的关键技 术 之一 。本 系统 利 用组 件 技术 无 缝集 成
筑的三维虚拟仿真 ； ②完全免费并开放源代码 ， 可为系
统 开发 提供很 大 的可 扩展性 ， 应 用很 灵活 ； ③ 可实 现跨 平 台应 用 ； ④ 由于具备 Ｏ ｐ ｅ ｎ Ｇ Ｌ的所 有功 能 ， 在 可 视化
视觉 仿 真方 面效 果很逼 真 。 Ｏ Ｓ Ｇ的缺点 ： 它主要 应用 于三 维可 视化 方 面 ， 不具
三维 可视化 表 现 和 Ａ ｒ ｃ Ｇ Ｉ Ｓ核 心 功 能 ， 在保 持 原 有二 维 Ｇ Ｉ Ｓ业 务功能 的基 础上 ， 实现 三维可视化 Ｇ Ｉ Ｓ的升级 。
Ｑ ｕ ｅ ｓ ｔ ３ Ｄ是 在一套 基 于 Ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ Ｘ ３ Ｄ的三 维视觉 仿 真系 统 ， 由而具 备 了 Ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ Ｘ ３ Ｄ的大多数 三维 特效 ， 其
国产 三维 平 台虽 然 起 步 较 晚 ， 但 近年 来 发 展 非 常 迅速 ， 在 某些 应 用方 面 已取 得 了非 常好 的成绩 。但 就 综合 地理 信息 功 能 而 言 ， 国产 三 维 平 台还 是 存 在 一定
的局 限性 。
Ｏ Ｓ Ｇ（ Ｏ ｐ ｅ ｎ Ｓ ｃ ｅ ｎ ｅ Ｇ ｒ ａ ｐ ｈ的简称 ） 使用 Ｏ ｐ ｅ ｎ Ｇ Ｌ技 术
开发 ， 是 一套 基 于 ｃ ＋ ＋ 平 台的应用 程 序接 口， 允 许程 序
员更 加 快速 、 便捷 地创 建 高性能 、 跨平 台的交 互式 图形 程序 。具备 如下 优 点 ： ① 场 景 图结 构 非 常 适 合 城 市建
套灵活、 高效 的三维 Ｇ Ｉ Ｓ的可视化 内核 ， 满足城 市级海量三 维模 型的可视 化表现 ， 并集成 Ａ ｒ ｃ Ｇ Ｉ Ｓ核心功能 ， 实现 三维
可视化 Ｇ Ｉ Ｓ的管理、 浏览和查询分析等功能。案例表明该系统既可延 续原有二维功能， 也能 实现信 息的三维可视化。 关键词 ： 三维可视 化 ； 地理信 息 系统 ； Ａ ｒ ｃ Ｇ Ｉ Ｓ
中图分类号 ： Ｐ ２ ０ ８ ． ２
文献标识码 ： Ａ
三维可视化地理信息 系统 的实现
王春 青 ， 窦 伟通 ， 王冬
（ １ ．青海省第二测绘 院 ， 西宁 青海 ８ １ ０ ０ ０ ０ ； ２ ．天津市测绘院 ， 天津 ３ ０ ０ ３ ８ １ ）
摘
一
要： 通过对 国内外现 有三 维平 台的对 比与分析 ， 结合 用户对 三维 Ｇ Ｉ Ｓ的需求 ， 利 用开源 Ｏ ｐ ｅ ｎ Ｓ ｃ ｅ ｎ ｅ Ｇ ｒ ａ ｐ ｈ引擎， 设 计
们 越来越 多的关 注。然 而 ， 由于要 管 理 大量 的地 形 、 影 像、 三维模 型及 其纹 理 数 据 ， 三维 Ｇ Ｉ Ｓ的数 据 量通 常是 二维 Ｇ Ｉ Ｓ的几 十倍 ， 远 远超 出当前普通 计算 机 的存 储 和
由于 Ｖ Ｅ Ｇ Ａ仅支 持在 Ｃ ｒ ｅ ａ ｔ ｏ ｒ 中建立 的模 型 ， 因此 各种 建 模 成果 需 要 经 过 Ｃ ｒ ｅ ａ ｔ ｏ ｒ的转 换 才 能 在该 系统