三维可视化

地 形 三 维 可 视 化 表 达
地 形 三 维 可 视 化 表 达
基于遥感、航空影像的地形三维景观
在获取区域内的DEM的基础上，在数字化航摄图像上按一定的 点位分布要求选取一定数量的明显特征点，量测其影响坐标的精 确值以及地面的精确位置，按公式（直接线性变换、空间后方交 汇）确定数字航图和地面之间的映射关系，解算变换参数，确定 纹理图像
地பைடு நூலகம்形 三 维 可 视 化 表 达
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地 形 二 维 可 视 化 表 达
立体等高线模型
地形的三维表达平面等高线图在二维平面上实现了三维地形的 表达，但 地形起伏需要迚行判读，虽具量测性但不直观。借助 于计算 机技术，可以实现平面等高线构成的空间图形在平面上 的立 体体 现 即 将 等 高 线 作 为 空 间 直 角 坐 标 系 中 的 函 数 H = f ( x，) 的空间图形，投影到平面上所获得的立体效果图。
地 形 三 维 可 视 化 表 达
基于地物叠加的DEM可视化
在DEM模型上叠加地形表面的各种人工和自然地物，如公路、河 流、建筑等，则更能逼真的反应地表的实际情况，而且这样生成 的地形环境还能迚行空间信息查询和管理。大大拓宽了DEM的应 用范围
地 形 三 维 可 视 化 表 达
地 形 三 维 可 视 化 表 达
基于VR的地形三维可视化
VR技术通过营造拟人化的多维空间，使用户更有效、充分地运用 GIS来分析地理信息，开发更高层的GIS功能
地 形 三 维 可 视 化 表 达
地形场景漫游与动画
动画技术分为两种帧动画、阵列动画两种。无论使用哪一种动画 形式，都要预先建立动画序列。为了获取理想的视觉效果和处理 速度使用一定的技术对地形场景模型迚行管理和调度。（单元分 割法、细节层次法、脱线预计算、内存管理）
地形一维可视化表达的基本形式是地形剖面（也称为地形断面） 。地形剖面是工程中常用的一种地形起伏表达形式，特别是线状 工程如公路、铁路、渠道等，地形剖面刻画沿一条直线或曲线在 垂直方向上的地形起伏情况。
地 形 一 维 可 视 化 表 达
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等高线法
·内插等高点 ·追踪等高线 ·注记等高线 ·光滑等高线并输 出
三 维 地 形 可 视 化 方 法 及 应 用
前 言
DEM虽然实现了地形表面的数字化表达，但信息隐含，地形可 读性较差，需要借助DEM地形可视化技术来增强DEM的地形表 达效果，即以DEM为基础实现对地形的直观表达。
维数
数据
模拟
技术 纹理
地 形 可 视 化 表 达 的 基 本 类 型
地形剖面图
地 形 三 维 可 视 化 表 达
地形三维表面模型
三维线框透视图是通过点和线来建立三维对象的立体 模型，仅提供可视化效果而无从迚行有关的分析。地形三 维表面模型是在三维线框模型基础上，通过增加有关的面、 表面特征、边的连接方向等信息，实现对三维表面的以面 为基础的定义和描述，从而可满足面面求交、线面消除、 明暗色彩图等应用的需求。简言之，三维表面模型是用有 向边所围成的面域来定义形体表面，由面的集合来定义 形体。
地 形 三 维 可 视 化 表 达
立体等高线模型
地 形 三 维 可 视 化 表 达
三维线框透视模型
线框模型是三维对象的轮廓描述，用顶点和邻边 来表示三维对象，其优点是结构简单、易于理解、数据量 少、建模速度快，缺点是线框模型没有面和体的特征，表 面轮廓线将随着视线方向的变化而变化，由于不是连续的 几何信息因而不能明确地定义给定点与对象之间的关系( 如 点在形体内、外等) 。同时从原理上讲，此种模型不能消除 隐藏线，不能做任意剖切，不能计算属性和不能迚行两个 面的求交。尽管如此，但其速度快、计算简单的优点，仍 然在DEM 的粗差探测、地形趋势分析中有着重要的应用。
明暗等高线法
·根据斜坡所对光 线方向确定等高线 的明暗程度 ·将受光部分的等 高线饰为白色，背 光部分的等高线饰 为黑色 ·地图的底色饰为 灰色
分层设色法
·基于高程的分带 设色 ·基于高程数据的 分带设色
地形晕渲法
·确定光源方向 ·计算DEM单元 坡度、坡向 ·将坡向与光源方 向比较面向光源的 斜坡得到浅色调灰 度值，
地 形 三 维 可 视 化 表 达
地 形 三 维 可 视 化 表 达
地形三维景观模型
地 形 三 维 可 视 化 表 达
纹理映射
地 形 三 维 可 视 化 表 达
基于分形的地形三维景观
利用分形理论中的随即分维函数模型，可以模拟自然景观中的许 多不规则物体和表面
地 形 三 维 可 视 化 表 达
地 形 三 维 可 视 化 表 达
基于纹理映射算法的地形三维景观
以扫描数字化地形图也称“像素地形图”作为纹理图像依据地形 图和DEM数据建立纹理空间、景物空间和图像空间计算机屏幕空 间这三者之间的映射关系根据真实感三维图形绘制的基本理论生 成以地形要素的地图符号作为表面纹理的立体地形图。二景物空 间与纹理空间之间的映射关系景物空间与纹理空间之间的映射实 际上是实现地形图与相应地面之间在平面位置上的配准。