三维可视化

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
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，
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）
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 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
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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 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
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。
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。