城市三维仿真模型数据标准制定方法
随着三维可视化技术发展, 三维仿真系统在城市规划、城市管理辅助决策中得到越来越广泛的应用。城市三维模型数据生产制作流程和工艺方法多种多样, 但是三维模型数据至今没有行业规范和标准,各平台之间的数据共享困难。
一、制定要点
(1)满足三维可视化表达的需要
能准确表现地物空间对象和对象特征。三维模型的建立和数据组织要满足三维仿真后期渲染、系统集成,甚至动画制作的需要。
(2)为三维数据规模化生产提供指导
通过对三维数据的规范和约束 , 实现三维数据采集获取、生产、质量检查等环节既独立又完整 , 为规模化生产提供规范基础和作业指导。
(3)支持三维海量数据的存储、管理和维护更新
在标准制定中要将表现地物对象精度和合理控制数据规模统筹考虑 , 数据组织和结构设计
要能支持海量三维数据的存储、管理 ,更新和维护三维数据方便、高效。
(4)支持三维地理信息系统共享和集成
满足标准规范的数据既能提供三维仿真平台使用,还要在空间参考系的定义、数据源获取、数据组织和发布上能充分结合三维地理信息系统的特点, 使得这些三维数据成果成为三维
地理信息系统的重要数据源 ,促进三维地理系统共享和集成。
二、城市三维仿真模型分类
城市三维仿真模型一般分为:地形三维模型、现状建构筑物三维模型、城市设计三维模型。不同的模型类别, 其基础数据的采集获取方式多种多样, 模型制作方法和工艺流程多样。
(1)地形三维模型
利用基础测绘数据 , 如带有高程值的数字线划图 ,建立地面高程模型 (DEM), 将地形的高低起伏完全的真实模拟出来 , 这里的地面高程模型可以按照要求制作不同比例尺;正射影像(DOM)数据来源有多种方式 ,可以是不同分辨率的遥感影像, 也可以是高分辨率的航空影像, 甚至通过低空摄影及近景摄影得到的地貌数据 , 精度要求也是根据需求的不同选择不同分辨率的影像数据。按照统一的空间参考系 ,将正射影像叠加到地面高程模型上 , 形成表征地形地貌的三维模型。
(2)现状建 (构)筑物三维模型
现状建(构 )筑物是城市三维仿真模型中最重要的组成部分,包括房屋、道路、人行天桥、桥梁、隧道、堤坝、公园、绿地、树木等重要地物要素 ,以及路灯、消火栓、井盖、公交车站等城市附属设施。这类三维模型的制作往往投入人力和物力最多 ,时间周期最长, 所以在开始这部分工作时 ,要根据实际需要,按照不同的精度要求选择不同的建模方式。对于要求不高或者不重要的建 (构)筑物 ,可以利用基础测绘数据成果进行批量建模 ,尤其是规则形状的建 (构 )物 , 甚至建 (构 )筑物顶端的纹理也可以采用高分辨的影像进行贴图;而对于不规则形状的或者需要重点表现的建 (构 )筑物, 亦采用交互式手工精细建模 ,这部分纹理通过实地拍摄,采用专业的图像处理软件进行处理后贴图 , 体现建(构)筑物模型的美观性、逼真性。
(3)城市设计三维模型
这类三维模型的制作, 主要是满足城市规划设计、辅助城市规划管理需要 ,规划设计师在AutoCAD或者 3Dmax等三维软件中进行设计 , 将设计成果加入本系统与现状三维模型融为一体 , 同时可以根据现状三维模型周围环境对全部规划模型或部分模型进行修改、调整、替换 , 或在三维仿真系统上重新生成新模型 , 包括设计和定义位置、朝向、形状、高度、外部色调和纹理等 , 这些修改调整需要在统一的空间参考系中依比例进行。
三、案例演示和应用
桂林市城市三维仿真模型技术要求
1．数据范围：
完成桂林市主城区约21平方公里范围三维模型的采集、处理、建模与建库，包括约0.5平方公里（标志
性建筑、景观性道路）的精细模型和20.5平方公里标准模型。
2．内容与技术要求：
2.1建设内容
结合桂林市实际，三维模型制作内容主要包括：
1)房屋：是指永久性建筑（包括设计方案），含台阶、雨棚、阳台、飘窗、永久性装饰、人字型屋顶、屋顶架子（方柱状或圆柱形）、柱子等建筑物附属物。
2)地形：是指公园、绿地、景观、水域等自然或人工地貌，包括小区景观、内部道路、植物、花坛、水池、围墙、凉亭、游乐设施、体育设施、石凳、石桌、雕塑、等设施。
3)道路：是指反映车道、隔离带、照明、交通站点等设施，包括道路、交通轨道、桥梁、路灯、交通指示牌、路牌、公交站牌、交通指示灯、交通岗亭等设施。
4)绿化：是指道路、公园、广场、小区、河流等区域的地面覆盖植物，包括道路绿化隔离带、灌木、
行道树；公园、小区、广场、河流等绿化植物。
5)其它：需用模型表示的其它物体。
2.2技术要求
1)模型基本要求：
◆模型数据源：大地2000坐标的1：500地形图、实景照片及相关其它数据。
◆模型空间参照系：所有模型成果坐标系应与数字桂林基础地理信息共享服务平台的坐标系一致，坐标必须准确，提交成果不得扭曲、旋转、放大和平移。
◆模型平面精度：精度须达到1：500地形图精度要求。
◆模型成果统一采用3DMAX9.0制作，成果提供原始3ds Max文件，制作单位统一以“米”为计量单位。
◆所有模型中心点定义统一，可定义在各自外围合的中心或模型基底中心。
2)模型制作要求：
◆建筑及其附属设施模型：
①建筑模型应以独立建筑为单位进行制作，以建筑附属物等进行联接的建筑，应拆分建模。
②建筑模型的基底、立面轮廓结构与建筑高度应准确且建筑高度与纹理匹配比例准确。
③模型完成后不应存在辅助的虚拟物体，清除在模型中未使用的材质与贴图，删除对模型结构与贴图坐标调整起不到作用的点和线，不能出现无点面的物体，导出前要塌陷，删除或隐藏CAD线。
④模型的基底轮廓线由地形图（设计方案）直接生成，模型的基底与所处地形位于同一水平面上，与地形起伏相吻合，并避免闪烁。有地下建筑空间的建筑物应将地下部分进行建模。
⑤建筑模型的屋顶应有层次，需反映屋顶结构形式与附属设备等，如女儿墙等。屋顶纹理原则上采用影像图，不可使得建筑顶部出现大面积平顶，影响美观则需另行处理，视美观情况在屋顶设置水箱、设备房、天线等。
⑥所有模型在确保有良好视觉效果的同时对模型面数应尽量减少，单个模型的三角形面数应尽量控制在2000以内（具有古建筑特色及其他特别要求的建筑可视情况调整）。
⑦建筑轮廓凸凹面表现大于等于1米时，必须建模表现，小于1米时可以用贴图来表现，贴图纹理中对于1米以内的建筑细节应清晰可辨。建筑模型的立面轮廓线须反映立面上的阳台、窗及各类附属设备的变化。
⑧标志性建筑、景观性道路及两侧等重要实景建模时，精度需达到0.5米，展现效果美观。
⑨建筑物附属大型广告牌、在道路附属设施上作为设施主体的广告牌必须按实际照片制作，非主体性广告可以省略。
◆道路及其附属设施模型
①道路路面需要建模，反映其真实材质，对路面及路面外区域根据美观情况，进行美化处理。
②完整小区的地面建模色调须和小区色调统一、整洁美观，能反映小区现状。
③人行天桥、立交桥梁、跨河桥梁、公交车站、站台等，按照实际建模(其建模规范、贴图方法可参考建筑物建模制作要求)，路面与桥梁之间接合部位必须正确、平滑，严禁出现拼接生硬的现象。桥面的道路中心线、栏杆、桥墩、路灯或斑马线需要实际表示。
④市政道路的路灯按实际形状、位置建模，但面片数量尽量少。交通路牌、路标、交通指示标志牌等模型，文字表示应清晰，方向指示正确，建模时不能做成单片，应具有一定厚度的实模。
⑤市政道路的花坛、分车绿化带、水泥台、树池等按照实际尺寸、位置建模，花坛中以具有一定间距单簇花为主的采用十字或米字交叉面片多面贴图，成片的花则直接贴图，要求花的种类合适。
◆（3）水系及其附属设施模型：
①建模内容有包括水面、河床、码头、防洪墙（堤）、河堤、护栏、过水桥、沿河公园（广场）、沿河景观建筑、沿河景观雕塑、沿河小道、大型景观灯、花坛、绿化树、绿化带、休闲座椅、普通台阶、大型台阶等。
②水系水面其效果要清晰真实，水面景观要做美化处理，并与两岸景观协调。
③其它水系及其附属设施建模标准参照相应类型的标准。如沿河景观建筑参照“建筑及其附属设施模型”进行建模；沿河小道参照“道路及其附属设施模型”进行建模；绿化树参照“其它模型”中相应要求进行建模。
◆其它模型：
①树木采用米字交叉面片多面贴图，树木密度适中，要求姿态、树冠大小、树冠颜色要有变化，高低错落，形态美观，严禁行道树同宽同高，树种应有相应变化。保护树木须按照实际尺寸、树种、位置制作模型。
②公园、景观绿地的草地须按草地的实际范围、形状、种类建立模型。
③公园里主要游乐设施需要建模、贴图。
④临街的围墙、栅栏（含与临街围墙相连的侧面围墙）需要建模按实际位置、尺寸建模。
⑤停车棚，以及与围墙相连的警卫室、门卫室等需要建模。
⑥沿街或者公园重要位置（如入口处）的异形小品制作简模，人像、动物等复杂模型采用透明纹理贴片，但基座需实际建模，具有重要意义的雕塑必须按实际建模。
⑦球场地面按实际贴图，也可采用与实际相似的公共纹理。
3)模型纹理要求：
（1）纹理数据图像要求色调均匀，自然美观，反映材质的图案、质感、颜色及透明度等实际情况，
禁止使用纯色或近似纯色、过亮、过暗色调的纹理贴图。
（2）须对模型的面数、段数、曲面进行精简优化，模型与模型之间不得出现闪面、重面、漏面和反面，删除模型之间的相交面及底面。
（3）纹理拼接过渡自然，不得有漏缝、重面、交叉点、废点等现象。
（4）所有建筑物及景观均要求提供烘培和非烘培两套数据，模型烘焙必须按照要求使用统一的灯光
标准。
（5）烘培某一建筑物或景观时应摆放其附近的建构筑物，以表达相互之间的阴影关系，增强真实感。
（6）如出现个别建筑因纹理明度过高或过低造成烘焙后纹理曝光或黑暗的情况应立即调整贴图明度，再重新进行烘焙，直至光影效果正常。
（7）纹理中影响美观的人、树影、杂物等需去除。
（8）整个区域范围内整体色调应保证一致性，尤其是同一小区内类似建筑纹理必须一致，色调协调。
（9）模型纹理格式采用JPG，保存分辨率为72，品质为8，透明纹理格式采用TIF格式，禁止使用其它格式纹理。
（10）非烘焙贴图的单位尺寸严格采用2的N次幂，使用16×16至512×512，特殊情况下使用1024×1024，长宽比不宜过大，过大则对模型面进行分割，单独贴图。同等效果尽量使用尺寸小的纹理。
（11）烘焙贴图的单位尺寸大小不超过1024×1024，对于较为复杂模型或纹理要求较高的模型，其烘焙过的纹理图片张数可增加，但不宜超过4张，保证烘培后纹理的清晰度。
（12）贴图绝对禁止纹理拉伸，半截窗，楼层比例不符，纹理模糊，漏面缺面，法向问题，纹理不
对齐，贴图不合理、怪异等问题。
（13）贴图处理时要保留原贴图质感，减少处理贴图时造成的重复感，含特殊元素，如门牌、机动
车等不允许重复。
（14）所有纹理的镜面属性和光泽度都应该定为零。
（15）所有的模型和贴图依照规范进行命名，不能有重名的文件。
3. 文件命名：
三维模型文件名称按照行政区划代码、模型类别、模型属性、模型流水号等设定编码规则，并进行编码。纹理贴图文件要与模型名称相结合，采用“模型名称+编号”的形式进行统一编码。
参考文献：
《城市三维仿真模型数据标准技术研究》郑持辉、陈良超《城市勘测》2009年2期《桂林市三维建模技术要求》成都绎东道科技有限公司
城市三维模型及其在城市规划中的应用朱彦鋆 摘要：改革开放以来，我国城市建设与经济发展不断壮大，城市的规模也在不 断扩展，所以其规划工作就需要一个科学的统筹，一个合理的规划，考虑诸多因素，并能够展望未来，本文将阐述城市三维模型在城市规划的作用，并提出相关 建议。 关键词：城市三维模型；城市规划；应用 一、前言 由于科学技术的日新月异，使得我国各个行业开始新的发展，城市规划工作 当中三维模型的利用就是一个标志，相关技术人员通过模型的观察，能够直观的 对整个城市进行规划和修改，提升工作水平，为后期建设设立参照，改变了以往 传统城市规划的盲目性，能够进行合理有效的城市规划把控。 二、三维城市规划 随着科学技术的发展，三维模型的利用对于城市规范化起了很大的作用，其范 围广，效果好，对不同地段能够进行不同的规划，进行区域化展示，直观便捷， 易于理解，同时能够灵活修改规划当中存在的问题。 三维模型也就是运用三维空间的分析方法进行模型的建造，在模型建造方面， 虚拟技术与地理信息技术相辅相成，对城市规划进行统一管理。同时，三维模型 的建造是基于真实的数据，其建模成果可以真实模拟实际情况，便于直观展示， 可为审批及相关管理工作提供客观、科学的指导。 对于城市管理三维模型，更能模拟城市实际当中存在的问题，分析相关情况， 及时的做出解决方案，对于突发情况能够及时设想，并尽早提出处理方案。 三、城市三维模型构建 3.1前期数据准备处理 三维模型的建立是基于相应的科学数据，数据的准确性对模型建立的效果会产 生直接影响。因此，建模前的数据准备和预处理是非常重要的环节。如遥感数据 在实际运用前，就需经过校正、剪裁拼贴等预处理步骤，确保数据的准确性。另外，在模型构建时，要注意提取属性数据，如从街景地图，遥感数据，大数据中 提取建筑物的楼层、面积等属性数据。 3.2数据处理环节 城市的空间构建是数据处理重要的一步，然后才能通过技术人员建立模型来模 拟城市的空间结构。数据处理应将CAD数据以及其他数据结合统一处理从而获得 整个城市景观的细节特征。对于城市中一些小的部件的特征，可以通过网络获取 街景照片进行采集，从相关模型处理数据当中获取位置。因为数据的处理会因流 程而存在差异，故在城市三维模型的处理过程中通常选用较大的比例尺，但在实 际工作当中可以根据情况来做出不同的选择。 3.3构建模型 因为各个城市地理位置等因素的不同，对城市三维模型也存在着不同的需求，在构建模型方面会存在一定的出入。构建模型大概可以分为地形模型构建、地面 模型构建等等，地形模型构建主要依靠工作人员测量的数据或依靠相关资料库中 的数据资料制作而成，主要表达施工地理位置以及其空间位置，地面模型建立的 从相关图纸中提取数据，利用等高线等数据生成相应地形，结合云数据的处理和 分析，从而建立地面模型。无论是哪种模型方式的构建，其依据的主要数据均为 测量数据以及设计资料，但对于建筑物的相关尺寸，还需要测量它的实际尺寸，
收稿日期:2003-03-12 作者简介:杨建思(1963-),女,江西于都人,副教授,从事计算机应用的研究.基金项目:国家自然科学基金重点项目资助(编号:50238010). 文章编号:1671-8844(2003)03-0037-04 数字城市三维景观模型的建模技术 杨建思,杜志强,彭正洪,黄经南,陈永喜 (武汉大学城市建设学院,湖北武汉 430072) 摘要:在城市规划、 建筑设计中,迫切需要采用现代计算机技术进行辅助规划和设计,而进行计算机辅助规划和设计的基础是先建立已建城市的三维数字景观模型,把城市的地形地貌和各种人工构筑物包括道路、房屋、花园等进行数字化,并以三维虚拟形式进行表现.首先讨论了三维数码城市信息系统的基本概念与要素,然后详细介绍和讨论各种地形地物要素建模技术与方法,最后以深圳为例介绍通过建模方法所建立的城市三维景观模型. 关键词:数字城市;数字景观模型;建模;虚拟现实中图法分类号:T P 391.9 文献标识码:A Modeling technology for 3D landscape models of cybercity YANG Jian -si,DU Zh-i qiang ,PENG Zheng -hong ,HUANG Jing -nan,CHEN Yong -x i (School of U rban Studies,Wuhan U niv ersity,Wuhan 430072,China) Abstract:There is an urgent need to use modern computer technology for aided planning and design in city planning and architecture design.However,the basis for computer aided planning and desig n is establishing the 3D digital landscape model of the built -up area of the city.To accomplish that,w e need to dig itize the city landforms and every kind of artificial architectures including roads,houses,g ardens,and so on,then repre -sent them in the form of 3D virtual reality.First the basic principles of the 3D cyber city information system are discussed.Then,the modeling technology and methodology for various landforms and features are intro -duced and discussed.Finally,Shenzhen City is used as an example to introduce the established 3D landscape model. Key words:digital city;dig ital landscape model;modeling ;virtual reality. 近年来,我国城市的迅猛发展.使许多城市的规划和建设未能有充分的时间和技术手段进行充分的论证,建设项目出现了许多不尽人意的地方.今后若干年,我国的城市化建设将进一步加快,因而迫切需要进一步提高城市规划和设计的效率和水平,而要提高效率和水平,就必须使用计算机辅助规划与设计技术. 多年来,我国的城市规划与建筑设计部门己开始引入辅助规划与设计的软件与技术,例如引用地理信息系统和CAD 技术进行城市规划方案设计, 应用CAD 技术进行建筑设计.但是以前这些技术或者说采用的基础数据都是基于二维的,城市规划部门一般采用二维GIS 进行方案设计,城建设计部门一般在二维电子地图基础上设计三维建筑模型,这种三维模型只是新设计建筑体本身是三维的,周围的其他数据包括已有的建筑物都是二维的,或者按一定规则在二维基础上构造的,它不是实际的三维模型.这样所作的规划方案或设计的建筑在二维上看是协调的或者说单个建筑物是宏伟壮观的,但放到整个城市景观模型上看是不协调 第36卷第3期2003年6月武汉大学学报(工学版) Eng ineering Journal of W uhan U niversity Vo l.36N o.3June 2003
重庆市城市规划三维仿真模型数据标准（试行） 1范围 本标准规定了三维仿真模型的术语、基本规定、成果内容及相关要求、建模要求及三维动画制作要求。 本标准适用两江四岸规划区及其他重点控制区域（以下简称规划控制区）的现状三维模型、城市设计三维成果，以及规划控制区内的新建、改造建设项目三维模型成果制作。 2术语 2.1现状三维模型 指真实反映现状地形、基础设施、自然景观以及建筑外观和风格的虚拟现实模型。 2.2城市设计三维模型 指侧重于城市空间形态和环境的整体构思和安排，表达规划编制范畴的城市空间布局、景观形象、地形、基础设施以及建筑设计的虚拟现实模型。 2.3建设项目三维模型 指在行政审批环节中反映的建设项目的建筑体量、建筑外形和风格、外立面及建筑布局的规划方案虚拟现实模型。 3基本规定 3.1基础地形建模要求 1）城市规划区域的数字高程模型必须采用1:500地形图，地表纹理信息根据规划设计方案的景观设计材质库中选取相应的图片。 2）城市建成区域的数字高程模型必须采用1:500地形图，地表纹理信息由实地拍摄的数码照片，拍照应使用500万像素以上的广角照相机。 3）其他区域的数字高程模型可采用用1:2000或1:1万地形图，地表纹理信息由1:2000真彩色正射影像或分辨率不小于1m的彩色卫星影像图片获取。 3.2空间参考系要求 1）大地基准：必须采用重庆市独立坐标系。 2）高程基准：必须采用1956年黄海高程系。 4成果内容及相关要求 4.1成果文件内容 三维模型成果必须经过烘培，能够真实而艺术地反映地形地貌、基础设施、自然景观以及建筑外观和设计风格。三维成果必须包含以下内容： 1）三维渲染整体效果图，图像分辨率不小于2048×2048，图片格式采用*.tif。 2）带材质贴图且经过烘培的三维仿真模型，文件格式为3DS MAX 7.0或以上的*.max，贴图为tif格式。 3）对于建设项目三维模型，必须提交项目总平面、剖面图、立面图、平面图等电子文件，文件格式为AutoCAD2005的*.dwg格式。 4）对于城市设计成果，必须提交相应三维动画（A VI）资料。
弹簧阻尼系统动力学模 型a m s仿真 集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
震源车系统动力学模型分析报告一、项目要求 1）独立完成1个应用Adams软件进行机械系统静力、运动、动力学分析问题，并完成一份分析报告。分析报告中要对所计算的问题和建模过程做简要分析，以图表形式分析计算结果。 2）上交分析报告和Adams的命令文件，命令文件要求清楚、简洁。 二、建立模型 1）启动admas，新建模型，设置工作环境。 对于这个模型，网格间距需要设置成更高的精度以满足要求。在ADAMS/View菜单栏中，选择设置（Setting）下拉菜单中的工作网格（WorkingGrid）命令。系统弹出设置工作网格对话框，将网格的尺寸(Size)中的X和Y分别设置成750mm和500mm，间距（Spacing）中的X和Y都设置成50mm。然后点击“OK”确定。如图2-1所表示。 图2-1设置工作网格对话框 2）在ADAMS/View零件库中选择矩形图标，参数选择为“onGround”，长度（Length）选择40cm高度Height为1.0cm，宽度Depth为30.0cm，建立系统的平台，如图2-2所示。以同样的方法，选择参数“NewPart”建立part-2、part-3、part-4，得到图形如2-3所示， 图2-2图2-3创建模型平台 3）施加弹簧拉力阻尼器，选择图标，根据需要输入弹簧的刚度系数K和粘滞阻尼系数C，选择弹簧作用的两个构件即可，施加后的结果如图2-4 图2-4创建弹簧阻尼器
4）添加约束，选择棱柱副图标，根据需要选择要添加约束的构件，添加约束后的模型如2-5所示。 图2-5添加约束 至此模型创建完成 三、模型仿真 1)、在无阻尼状态下，系统仅受重力作用自由振动，将最下层弹簧的刚度系数K设置为10，上层两个弹簧刚度系数均设置为3，小物块的支撑弹簧的刚度系数为4，阻尼均为0，进行仿真，点击图标，设置EndTime为5.0，StepSize为0.01，Steps为50，点击图标，开始仿真对所得数据进行分析。 选择物块的位移、速度、加速度与时间的图像如图3-1、3-2、3-3所示，经过傅里叶变换之后我们可以清楚地看到系统的各阶固有频率。 图3-1位移与时间图像以及FFT变换图像 图3-2速度与时间图像以及FFT变换图像 图3-3加速度与时间图像以及FFT变换图像 通过傅里叶变换，从图中可以看出系统为三阶系统，表现出三阶的固有频率，通过测量得到w1=2.72，w2=4.29，w3=6.15.。 2）为了更进一步验证系统的各阶固有频率，我们给系统施加一定频率的正弦激振力，使系统做受迫振动，观察系统的振动情况， （a）F1=50*sin(2*3.14*w1*time)时，物块振动的速度与时间的图像如3-4所示。 图3-4 F1作用下速度与时间图像以及FFT变换图像
三维数字xx建模标准 3D-City Model database standard 三维数字xx建模标准 3D-City Model database standard _______________________________________1范围 本标准规定了三维数字城市建筑物模型、景观模型产品的质量特性及其应达到的要求，包括三维数字城市建模的软件环境、几何特征、命名规则、建筑物、场景制作要求、纹理烘培要求、数据格式、成果验收等。 本标准适用于三维数字城市模型制作、检查验收与质量评定。 2术语 精度accuracy 建筑物模型building model 景观模型landscape model 渲染render 纹理texture 材质material 3总则 （1）为了统一鄂尔多斯市东胜城区三维数字城市建设的技术要求，及时、准确地为鄂尔多斯市东胜城区三维数字城市建设提供正确的基础数据，适应鄂尔多斯市东胜城区三维数字城市建设发展的需要，制定本规范。 （2）本规范适用于鄂尔多斯市东胜城区三维数字城市建设。 （3）统一采用3DMAX
8.0建模，在MAX软件中单位设置为Meter。 （4）正式作业前，应了解委托方对鄂尔多斯市东胜城区三维数字城市建设的技术要求，搜集、分析、利用现有资料，对与实际不符的资料及时提出。作业收尾，做好资料整理、工作总结工作。 （5）具体制作过程中，除应按本规范执行外，尚应符合行业内虚拟现实有关标准的规定。 4模型制作质量要求 模型制作的质量要求通过对模型的数学基础、建模范围、模型面、模型精度、层级结构、技术要求等质量特性来描述。 4.1数学基础 4.1.1精度 （1）建筑物基座平面精度： ≤30cm （2）建筑物基顶部高差精度： ≤30cm （3）建筑物其它特征平面精度： ≤50cm且小于量测对象间距尺寸的10% （4）建筑物特征内部精度： ≤30cm且小于量测对象间距尺寸的10% （5）建筑物任意特征间点、线、面量测间距精度： ≤50cm且小于量测对象间距尺寸的10% （6）景观地形直线部分与CAD误差小于4CM，曲线部分与CAD误差小于8CM
第八章虚拟城市建模技术 8—1 虚拟环境建模概述 8—2 虚拟环境建模的特点 8—3 虚拟环境中虚拟实体的表现形式 8—4 虚拟环境几何建模技术 8—5 虚拟环境物理建模技术 8—6 虚拟环境行为建模技术 1
8—1 虚拟环境建模概述 评价一种建模技术的主要指标 （1）精确度 （2）显示速度 （3）易用性 （4）广泛性 2
8—2 虚拟环境建模的特点 虚拟环境建模的特点 （1）实体的广泛性。虚拟环境中有非常广泛的实体对象，往往要构造不同类型的实体。 （2）实体行为的独特性。虚拟环境中有些实体须有其自己的行为，而其它图形建模系 统一般只是构造静态的物体，物体的行为 往往是比较简单的平移或旋转等。 （3）交互性。虚拟环境中的实体须能够对观察者做出反应。当观察者与物体进行交互 时，物体须以某种适当的动作来响应。 3
8—2 虚拟环境建模的特点 虚拟环境建模特点对建模技术和软件的特别要求（1）可重用性。 （2）在对虚拟环境进行交互时，模型应 能提供某种暗示，使得交互可以按观 察者的意图进行。 （3）在构造物体的几何结构时，必须充 分考虑到是否有利于表现物体的行为。 4
8—3 虚拟环境中虚拟实体的表现形式（一）视觉外形 （二）物理特征 （三）实体信息 （四）环境信息 5
8—3 虚拟环境中虚拟实体的表现形式（一）视觉外形 虚拟环境中每个仿真对象都包含形状和 外观两个方面。物体的形状由构成物体的 各个多边形、三角形及顶点来确定；物体 的外观则是由表面纹理，材质，颜色，光 照系数等决定的。 仿真对象的外观特性主要由表面反射属 性和表面纹理来决定。表面反射特性需考 虑光源的位置和类型；纹理则能大大增强 物体的细节层次和真实感。 6
在Arcgis中利用分层设色法实现DEM可视化分析，生成立体等高线、三维线框透视图、地形三维表面模型。 数据：汤国安ARCGIS数据里的DEM 分层设色法： 1、基于高程的分带设色 一、提取等高线 工具：空间分析里的，设置参数: 二、分层设色 对DEM进行分层设色。
生成的图： 2、基于高程数据的灰度影像 建立等立体等高线 打开ARCSCENE，添加等高线，在等高线的属性里面设置：
生成：
三维线框图 1、将等高线转换成点要素 执行命令【数据管理|要素|要素转点】 得到： 2、利用上述点建立TIN 执行命令【3D分析工具|TIN管理|建立TIN】 得到： 3、在Arcscene里面将TIN转换成三角形 执行命令【3D分析|转换|由TIN转出|TIN 三角形】，并调整填充颜色的显示得到：
地形三维表面模型 利用上述构成的三维线框图添加面的显示。 再把上述之前建立好的等高线加上来，并调整透明度【图层属性|符号系统|唯一值设置|高级|透明度】，得到 注：这里因为点数较少，所以得到的线框图比较简单，所以也就导致最后的三维表面模型有点生硬，不够贴合实际。 二、利用ARCGIS软件，基于地形晕渲法模拟一天中南京地形的光照变化（因为找到的南京地区的数据有问题，不能用，所以就用其他的DEM数据代替。） 1、提取坡度、坡向 利用【空间分析|表面|坡度、坡向】 得到：
2、利用山体阴影提取当地在不同太阳方位角和高度角（参考坡向和）得到的图： 太阳方位角=225°，高度角=15°方位角=315°，高度角=15° 太阳方位角=225°，高度角=60°方位角=315°，高度角=60° （注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）
第37卷第3期2009年6月 福州大学学报(自然科学版) Journal of Fuzhou University(Natural Science Editi on) Vol.37No.3 Jun.2009 文章编号:1000-2243(2009)03-0353-04基于VrMap与Sketch up的城市三维模型构建 罗敏 (福州大学环境与资源学院,福建福州 350108) 摘要:以厦门市城市三维建模为例,介绍了基于V r M ap与Sketch up的三维建模技术路线,同时就三维符号库 的建立,数字地面模型制作,三维建筑建模、优化、纹理映射、以及属性添加等一系列问题进行了详细的探讨 和阐述. 关键词:三维建模;城市;地理信息系统;Sketch up;V r M ap;纹理映射 中图分类号:P208 文献标识码:A The con structi on of urban3D m odel ba sed on VrM ap and Sketch up LUO M in (College of Envir on ment and Res ources,Fuzhou University,Fuzhou,Fujian350108,China) Abstract:This paper p r oposes a ne w app r oach f or urban3D modeling based on V r M ap and Sketch up,and p resents s ome exa mp les of3D modeling in Xia men,China.A t the mean ti m e,this paper als o discusses s ome key points in detail,such as the constructing of3D sy mbol-bank,the digital gr ound model,3D architecture model,model op ti m izati on,texture mapp ing and attributi on appending. Keywords:3D modeling;urban;GI S;Sketch up;V r M ap;texture mapp ing 随着城市发展速度的加快,各部门对三维地理信息数据的需求也日益增加.传统的二维地理信息系统在解决一些涉及三维信息问题时存在诸多局限,研究与开发服务于城市各应用领域的城市三维地理信息系统逐渐受到人们的关注[1].城市三维地理信息系统(3DUGI S)是指能对城市区域内空间对象进行真三维描述和分析的信息载体[2],它克服了传统的二维信息系统除平面之外的第三维信息(Z轴)难以表达的局限性,从而实现了城市信息全方位地查询、统计与分析,更好地为城市管理和公众提供优质服务. 1 Sketch up软件优势分析与三维建模技术路线 城市三维模型的构建是一项工程浩大的项目,虽然在制作工艺上尽量要突出三维实体的细节特征,体现三维模型的立体感与美观性,但是由于经济、技术、时间等多方面条件的限制,简易、高效、数据量小往往才是建模方法是否实用的判断标准[3].传统的三维建模制作方法有很多,但是不少方法在实现起来耗时耗力,产生的庞大数据量会给系统后期的可视化和空间分析带来很多难题.Sketch up虽然在处理结构复杂的建筑单体中并无优势,但对于大场景地理环境的生成,其优越性却是其他软件无法比拟的.因此在“数字城市”等大型项目中,Sketch up是海量三维实体建模的首选.同时,Sketch up兼具良好的纹理映射、光照、实时漫游等功能,其严格的层次结构,能够有效地管理图形数据,减少出错的可能性.Sketch up生成的三维模型文件非常之小,一般建筑物如居民楼,大小只有50k左右,而复杂的大型建筑物和广场也只有600k左右,相对于其他建模软件如3DS MAX与CAD来说,数据大小只有它们的十分之一,甚至百分之一. 收稿日期:2008-09-01 作者简介:罗敏(1982-),女,硕士,助教. 基金项目:福州大学科技发展基金资助项目(2008-XY-20)
数字化三维仿真模拟城市管理系统项目实施方案
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1.概述 1.1.项目建设背景 “数字城市”是城市信息化发展的方向，是数字地球的一部分，三维地理信息是“数字城市”的重要基础空间信息。三维城市的建立能够全方位地、直观地给人们提供有关城市的各种具有真实感的场景信息，并可以以第一人称的身份进入城市，感受到与实地观察相似的体验感。 随着二十一世纪的互联网技术、计算机技术、3S（GIS/RS/GPS）技术、虚拟现实、航空与航天技术等的飞速发展，给地理信息技术手段带来前所未有的变革，利用高分辨率卫星影像以及航空像片，通过对影像的平面、高程、结构、色彩等的数字化处理，按照统一坐标无缝拼接而成可以迅速建立基于真实影象的“三维数字城市”，人们可以直观的从三维城市上判读处山川、河流、楼宇、道路。借助传统平面地图的概念，叠加空间矢量数据，地物兴趣点数据、以及三维模型数据形成可视化“三维数字”城市展示系统。 与传统二维地图相比，“三维数字城市”展示系统突破平面地图对空间描述二维化、三维空间尺度感差、没有要素结构与纹理信息等诸多限制，通过对真实地形、地物、建筑的数字化三维模拟和三维表达，提供给使用者一个与真实生活环境一样的三维城市环境。通过数字化三维仿真模拟城市的实现对城市的管理，把传统的限于二维的城市管理范围扩展到了三维甚至多维的管理范畴，为城市建设、政务管理、企业信息发布与公众查询提供多维的、可持续发展的信息化服务，将大大提高城市整体信息化管理和经营管理水平，并有利于提高公众参与城市管理的积极性和参与性。
1.2.项目建设目标 以先进的技术手段，在三维仿真模拟城市场景中实现朝阳辖区单位、人口、部件、事件、社区绿化等相关信息的管理，进一步提高**政府城市管理水平，提高居民参与城市管理的积极性。另一方面，能够很好的展现数字朝阳的建设成果。最终为建设和谐朝阳提供技术保障，为数字奥运做出贡献。 1.3.建设内容 1.3.1.数据库内容
第10 章系统动力学模型 系统动力学模型(System Dynamic)是社会、经济、规划、军事等许多领域进行战略研究的重要工具，如同物理实验室、化学实验室一样，也被称之为战略研究实验室，自从问世以来，可以说是硕果累累。 1 系统动力学概述 2 系统动力学的基础知识 3 系统动力学模型 第1 节系统动力学概述 1.1 概念系统动力学是一门分析研究复杂反馈系统动态行为的系统科学方法，它是系统科学的一个分支，也是一门沟通自然科学和社会科学领域的横向学科，实质上就是分析研究复杂反馈大系统的计算仿真方法。 系统动力学模型是指以系统动力学的理论与方法为指导，建立用以研究复杂地理系统动态行为的计算机仿真模型体系，其主要含义如下： 1 系统动力学模型的理论基础是系统动力学的理论和方法； 2 系统动力学模型的研究对象是复杂反馈大系统； 3 系统动力学模型的研究内容是社会经济系统发展的战略与决策问题，故称之为计算机仿真法的“战略与策略实验室” ； 4 系统动力学模型的研究方法是计算机仿真实验法，但要有计算 机仿真语言DYNAMIC勺支持，如：PD PLUS VENSIM等的支持； 5 系统动力学模型的关键任务是建立系统动力学模型体系； 6 系统动力学模型的最终目的是社会经济系统中的战略与策略决策问题计
算机仿真实验结果，即坐标图象和二维报表； 系统动力学模型建立的一般步骤是：明确问题，绘制因果关系图，绘制系统动力学模型流图，建立系统动力学模型，仿真实验，检验或修改模型或参数，战略分析与决策。 地理系统也是一个复杂的动态系统，因此，许多地理学者认为应用系统动力学进行地理研究将有极大潜力，并积极开展了区域发展，城市发展，环境规划等方面的推广应用工作，因此，各类地理系统动力学模型即应运而生。 1.2 发展概况 系统动力学是在20世纪50年代末由美国麻省理工学院史隆管理学院教授福雷斯特（JAY.W.FORRESTERI出来的。目前，风靡全世界，成为社会科学重要实验手段，它已广泛应用于社会经济管理科技和生态灯各个领域。福雷斯特教授及其助手运用系统动力学方法对全球问题，城市发展，企业管理等领域进行了卓有成效的研究，接连发表了《工业动力学》，《城市动力学》，《世界动力学》，《增长的极限》等著作，引起了世界各国政府和科学家的普遍关注。 在我国关于系统动力学方面的研究始于1980 年，后来，陆续做了大量的工作，主要表现如下： 1 ）人才培养 自从1980年以来，我国非常重视系统动力学人才的培养，主要采用“走出去，请进来”的办法。请进来就是请国外系统动力学专家来华讲学，走出去就是派留学生，如：首批派出去的复旦大学管理学院的王其藩教授等，另外，还多次举办了全国性的讲习班。 2 ）编译编写专著
摘要：随着科学技术的不断进步，在很多工程建筑和很多的媒体技术中，三维建模和三维动画的仿真技术被人们广泛运用，本文就三维建模和三维动画仿真技术的概念特点等进行分别介绍，集体研究。 关键词：三维建模；三维动画；仿真技术 中图分类号：j218.7 文献标识码：ａ文章编号：1005-5312（2012）17-0043-01 一、关于三维建模 （一）三维模型 所谓的三维模型就是一个物体用三维的多边形表示出来，然后用计算机或者其他的设备用视频的形式进行显示。现实的物体可以使在现实世界里存在的实际物体，也可以是设计者虚构出的，总之就是不管是有的没得，只要是能想出来的都能用三维模型表示出来。 （二）三维建模的应用范围 三维建模在现在这个科技发展迅猛的时代已经被运用在各个领域，其中在视频游戏中，三维建模是作为计算机和视频游戏中的资源被运用，而在医疗行业中，三维建模被使用于器官的制作模型等，在电影电视行业中，他们被用于特技手段和活动的人物制作，在建筑业中，三维建模用来展示所要表达的建筑物和地貌风景等。 （三）三维建模的方法 1、软件建模 现在市场上有很多比较先进的建模软件，比如3dmax、maya、autocad等等，这些软件的共性是用一些较基本的几何体，如长方体、正方体、立方体和球体等，构建一系列的平移、旋转、拉伸和一些较复杂的几何场景来实现的。能够用团建来进行三维建模的主要是屋里建模、几何建模和行为建模等等，而其中尤几何建模的创建和描述是三维建模之间的重点。 2、仪器设备测量建模 三维建模中重要的工具就是三维扫描仪，又被叫做三维数字化仪。这种仪器能够将现实世界中的彩色努力提的信息快速的转换成计算机能够识别和处理的数字信号，并且能够为三维建模实现数字化提供了有效的方法。 3、图像或者视频建模 在现在的计算机图形学的研究领域，用图像或者是视频来进行三维建模是很多学者比较感兴趣的，这种方法同那些比较传统的建模方法相比，具有很多特别的优势，比如，用图像或者视频创建的模型会比别的方法更加真实和自然，并且，运用这种方法创建模型会变得更方便，速度也会大大提升。质量和速度的提高，是图像或视频建模最大的特色。 二、关于三维动画的仿真技术 （一）动画 借用人的视觉暂留原理，一系列的静态图像播出之后，会在人的视网膜上留下动态的效果，而利用计算机设计的动画效果，就是用计算机中比较高效的图像处理的功能，用一连串的关键帧来对物体的关键时刻进行描述，准确的几率物体关键时刻的位置结构和其他的参数，并且自动的形成中间的图像，然后创建出一幅流畅的画面。 （二）三维动画的的仿真应用 三维动画的仿真技术能够将真实的物体模拟成一个虚拟的动画，但是这个动画会产生一定的价值。三维动画的真实和精确，可操作性，三维动画在教育、军事、建筑和医学、娱乐等领域都有很大的发展性。 在影视制作方面，三维动画能够制作出比较有创意的特效和3d动画，还能够制作出精良的后期效果和特效动画，应用这项技术，吸引了越来越多人的眼球，得到很多客户的青睐，剧中的爆炸，烟雾，下雨和光效还有撞车，变形和很绚丽的片头片尾等等的出现，都得益于
万方数据
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数字城市之三维建模的内容及方法 作者：田庆， 李芬， 祈晴晴 作者单位：田庆,李芬(有色金属矿产地质调查中心北京测绘院,北京100012 河北中色测绘有限公司,河北廊坊065201)，祈晴晴(河北中色测绘有限公司,河北廊坊,065201) 刊名： 中国科技纵横 英文刊名： 年，卷(期)：2011(16) 参考文献(4条) 1.朱庆.林珲数码城市地理信息系统虚拟城市环境中的三维城市模型初探 2004 2.胡鹏.黄杏元花一新地理信息系统教程 2007 3.穆利娜三维GIS浅析[期刊论文]-测绘标准化 2008 4.韩东数字城市中三维建模的内容与方式探[期刊论文]-科技资讯 2010(34) 本文读者也读过(8条) 1.罗增智数字城市地理空间框架体系构建[期刊论文]-河南科技：上半月2011(9) 2.董明洲.Dong Mingzhou"数字城市"建设初探[期刊论文]-哈尔滨师范大学自然科学学报2000,16(3) 3.王映辉.周明全.Feng Demin.冯德民数字城市"关键技术及模型研究[期刊论文]-计算机工程与应用2001,27(1) 4.赵琪华城市通--数字城市[会议论文]-2000 5.承继成信息化城市与智能化城镇——数字城市[期刊论文]-地球信息科学2000,2(3) 6.丁恺.Ding Kai"数字城市"框架结构建设的初探[期刊论文]-价值工程2011,30(20) 7.刘祖文数字城市及其在城市建设中的应用与展望[期刊论文]-武汉城市建设学院学报2000,17(3) 8.段学军.顾朝林.甄峰.于涛方"数字城市"的概念、框架与应用[期刊论文]-现代城市研究2001(3) 本文链接：https://www.doczj.com/doc/388292427.html,/Periodical_zgkjzh201116101.aspx
试论3D建模数据的类型、采集方式及建模方法 1.3D建模数据类型 由于二维GIS数据模型与数据结构理论和技术的成熟，图形学理论、数据库理论技术及其它相关计算机技术的进一步发展，加上应用需求的强烈推动，三维GIS的大力研究和加速发展现已成为可能。因为地理空间在本质上就是三维的，在过去的几十年里，二维制图和GIS的迅速发展和广泛应用，使得不同领域的人们大都接受了将三维世界中的空间实体转化为二维投影的概念数据模型。但随着应用的深入和实践的需要又渐渐暴露出二维GIS简化世界和空间的缺陷，所以有关人员又不得不重新思考地理空间的三维本质特征和在三维空间概念下的一系列地理处理方法。 从三维GIS的角度出发考虑，三维地理空间应有如下不同于二维空间的基本特征： （1）几何坐标增加了第三维信息（Z坐标信息或H坐标信息），即垂向坐标信息。 （2）垂向坐标的增加导致了复杂的空间拓扑关系。其中突出的一点是无论是零维、一维、二维还是三维，在垂向上都具有复杂的拓扑关系；如果说二维拓扑关系在平面上是呈圆状发散伸展的话，那么三维拓扑关系就是在三维空间中的无穷延伸。 （3）三维地理空间中的地理对象具有丰富的内部信息（如属性分布，结构形式、关联特征等）。 过去十来年中，国内外学者围绕三维地理空间构模、三维地质空间构模、以及三维地理空间与三维地质空间集成构模，研究提出了二十余种三维空间数据模型。围绕这些不同特色的，模型的研究和比较，人们试图对三维空间模型机三维空间构模方法进行某种分类，如基于几何描述的分类和基于拓扑描述的分类等。 1.1基于几何描述的分类 若不区分准三维和真三维，则根据三维空间模型对地学空间目标的几何特征的描述是以表面描述方式还是以空间剖分方式，可以分为面元模型和体元模型两类。其中，面元模型采用面元对三维空间对象的表面进行连续或非连续几何描述和特征描述，不研究三维空间对象的内部特征；体元模型采用体元对三维空间对象的内部空间进行无缝完整的空间剖分，不仅描述三维空间对象的表面几何，还研究三维空间对象的内部特征。 基于这两类三维空间模型，形成了3类三维空间模型构模方法，即单一三维构模（single 3Dmodeling）、混合三维构模（compound 3D modeling）和集成三维构模（ intergral 3D modeling）。其中，单一三维构模是指采用单一的面元
三维建模及运动仿真 Pro/Engineer 软件集产品的三维造型设计、加工、分析、仿真及绘图等功能于一体，是一套使用方便、参数化造型精确的软件，其强大的造型功能及仿真分析功能受到众多工程人员的青睐。本节将采用Pro/E 软件，完成少齿数齿轮传动机构中所有零件的参数化建模，并对少齿数齿轮减速器进行虚拟装配，在此基础上，对传动机构进行运动仿真。 3.1 齿轮的参数化建模 3.1.1 零件分析 齿轮建模的操作步骤如下： (1)添加齿轮设计参数 (2)添加齿轮关系式 (3)创建齿轮的齿廓曲线 (4)创建螺旋线方程 (5)实体生成： 1)创建螺旋线线方程 2)）拉伸 3)）阵列 3.1.2 绘制齿轮 (1)新建文件： 启动PROE Wildfire4.0，单击工具栏新建工具，或单击菜单“文件/新建”。出现如图3.1所示对话框。选择系统默认“零件”，子类型“实体”方式，“名称”栏中输入“canshuhuachilun ”，同时注意关闭“使用缺省模板”。选择公制模板mmns-part-solid ，如图3.2所示，然后单击“确定”。 (2)创建齿轮程序。 选择菜单栏“工具/程序”命令，出现如图3.3所示对话框。单击“编辑设计”， 依次添加齿轮设计参数及初始值，添加完毕单击“确定”。选择工具菜单“工具/程序”命令，出现如图3.4信息窗口，在其中输入程序如下： Y0=(1/4)*PI*MT+XT*MT*TAN(α t) Xc=(HANX+CNX-XN)*MN-ρ
Yc=(1/4)*PI*MT+HANX*MN*TAN(αt)+ρ*COS(αt) (3)添加齿轮四个圆的关系式。 1)选择“插入/模型基准/ 草绘”特征工具，或单击工具栏 草绘命令，出现如图3.5所示对话框。单击“草绘”确认，进入二维草绘模式如图3.6所示。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/388292427.html, “数字城市”中三维模型数据的建设与应用 作者：李利民 来源：《中国房地产业·下半月》2016年第07期 【摘要】信息化时代在不断发展，群众生活方式越来越多样化。目前在追求一种全新的城市生活，“数字城市”是构建数字地球的其中一部分。三维数据形式可以构造一个真实城市场景直观的给群众带去信息。三维数据是构建“数字城市”的基本信息，城市在朝“数字化”的方向发展。互联网信息时代推动着社会的全面发展，不断创新的生活环境，让群众的生活丰富多彩。 【关键词】三维模型；数据；建设与应用 0引言 三维数据模型可以清晰的了解到楼房，河流等地球上各种地理环境。在传统的地理地图上加上信息化的技术，将平面化的事物变得立体，从而使得“数字城市”的三维化模型就此呈现。全新的地图模型可以真实的体验到身处实地的感觉。在城市建设规划中，三维地理数据得到建设人员的喜爱，可以全面得到数据的信息，推动建设发展的稳定。一直以来在城市建设中三维技术占有很重要的作用，虚拟且真实的地理信息可以提供直观科学的依据，让城市规划更有目标性。这些是传统的地理技术所不能做到的。 1.构成“数字城市”的数据 基础和地理模型数据构成了“数字城市”三维模型。其中里面包含了对象属性、影像与纹理与数字划线等数据。地理模型中包含了地形建模和其他比较有规则的建模。其构建“数字城市”传统的地理模型不能充分满足数据需求，三维信息数据为信息化社会推动城市建设提供基本的作用，三维城市模型为城市建设提供了技术[1]。 2.关于制作数字城市三维模型数据的处理与标准二维矢量图形处理与三维模型制作构成图形数据处理，栅格处理又由影像处理和相片纠正组成。且三维模型数据中包含图形数据处理与影像处理。 2.1制作模型的坐标系 某市在制作三维数字地图时将国家1 ： 2000和1 ： 500地形图作为基本数据，与其他系统相融合。三维地理坐标在构建三维场景和应用系统上起到最基础的作用。统一的坐标系可以帮助构建三维模型坐标数据的准确提供参考。 2.2模型的基本单位
三维数字城市建模技术 发表时间：2017-10-16T16:33:38.407Z 来源：《基层建设》2017年第18期作者：梁莉 [导读] 摘要：数字理念应用于城市规划，工程检测，交通服务，政策决定等方面，并在应用中进一步推广了数字应用的纵深发展。 天水三和数码测绘院甘肃省 741000 摘要：数字理念应用于城市规划，工程检测，交通服务，政策决定等方面，并在应用中进一步推广了数字应用的纵深发展。使用较为先进的信息化手段，能够为城市的规划、建设、管理、运营以及一些应急措施的应用发挥良好作用。三维数字城市的建模，能够在很大程度上有效提高政府的实际服务和管理水平，从而有效增强城市的管理效率，为有效节约城市资源发挥重要的作用。 关键词：三维数字；城市建模；建模技术 1引言 城市三维空间信息则具有直观性强、信息量大、内容丰富等优点。三维GIS作为一种能够综合地处理各种空间和属性信息的工具在城市规划、国土监测、交通管理、辅助决策等方面都有广泛的应用，随着人们对三维GIS的认识的不断深入，对城市三维信息需求的不断增加进而提出了三维城市模型的概念。通过对三维GIS中三维城市模型理论及相关的技术方法的探讨，对今后三维城市模型的研究有更为深刻的认识，为今后的工作提供指导。 1.1数字城市概述 随着信息技术的高速发展，美国率先提出了国家信息基础设施和全球信息基础设施计划，随之越来越多的国家加入到全球信息化的行列，从而演变出了数字城市的基本概念。数字城市主要是通过对空间信息的应用，构筑一个虚拟的平台，其中，关于一些社会资源、基础设施、自然资源、人文以及经济方面的信息和内容，能够通过数字形式进行有效获取，从而为社会和政府提供众多的服务。通过数字城市的建设，能够为实现城市信息的综合应用，提供良好的效果。可持续发展是当前社会的重要发展原则之一，对于社会生产生活具有重要影响。建设数字化的城市，能够有效促进可持续发展，增强城市的发展效力。 1.2数字城市是数字地球建设中的重要节点，在实现数字地球计划中占有举足轻重的地位。数字城市建设随着计算机水平的提高，目前正向三维数字城市方向快速发展。自“数字地球”的概念提出以来，在国际国内已引起广泛的关注。数字城市作为数字地球的一个节点，是数字地球中一个不可缺少的重要组成部分。数字城市的建设不仅仅是城市地图的数字化和大比例尺地图测绘、计算机化，它有自身的技术体系。因此，进行相关技术的研究和理论的探讨对数字城市的建设不仅是必要的，而且是必须的。数字城市的建成将为城市各行各业提供权威的、唯一的、通用的空间信息平台，有力促进各部门地理信息资源共享与应用，充分发挥地理信息在政府宏观决策、应急管理、社会公益服务、人民生活改善等方面的作用。 2三维技术构建及建模方法 数字城市需要一个逼真的模拟，实时动态的环境中，考虑到硬件限制和虚拟现实系统。数字城市建模和模拟的动画要求建模方法有一个显着不同的数字城市建模模型分割和纹理映射技术。目前众多世界城市虚拟场景结构在以下方面：基于模型和BR这两种方法可以实现在3DSMAX中验证。多边形模式是第一次使用的建模技术，用一个小平面来模拟表面，从而形成各种形状的三维对象的一个小的平面可以是三角形，矩形或其它多边形，但在实践中更多的使用三角形或矩形。多边形建模的，直接创建基本几何体，根据要求修改调整对象的形状，或使用放样面片建模，组合对象创建的虚拟现实工程，多边形建模的主要优点是简单、方便、快捷，但它产生一个光滑的表面，因此适于构建规则形状的对象，如大多数的人造物体的多边形建模技术是困难的，同时可根据要求，只可通过调整的参数建立的虚拟现实系统该模型可以得到不同的分辨率的模型的虚拟场景的实时显示的需要和适应。 目前实现三维建模的方法大致有以下几种：一是直接利用三维建模软件，如计算机辅助设计软件（AutoCAD）、三维动画渲染和制作软件（3DStudioMax）等工具人机交互式三维建模；二是直接利用GIS的二维数据和高度信息建立三维模型，但这种方法只局限于规则对象的建模；三是基于数字摄影测量原理对物体快速建模。随着数据采集技术的不断发展和自动化，根据三维激光点云数据自动构建三维模型正成为研究的热点。 3三维数字城市建模技术 3.1数字摄影测量技术 数字摄影测量技术的飞速发展与高分辨率卫星影像的出现，使三维数据大批量地快速获取已成为可能。这种建模方法主要的原理是基于遥感影像数据，根据遥感影像之间的相互关系，利用数字摄影测量的基本原理，建立相应的交会模型，进而得到实际地物点的三维坐标，并且建立数字地表模型，再通过相应的纹理映射关系，实现三维景观模型的建立。该技术能够帮助设计人员进行目标建筑物的几何空间与高程数据的快速构建，并且精度高、快速成像。因此，数字摄影测量技术在三维建模中具有十分重要的作用。 3.2航空摄影测量技术 在三维建模领域，航空摄影测量技术的应用较早，在多年来的发展中，已经非常成熟。使用该技术，能够创建立体环境，实现三维模型数据的位置、高度、形状信息的快速与准确获取。然后结合外业纹理采集与正射影响屋顶信息能够进行精细三维模型的构建。然而该技术对建筑物纹理进行提取的过程中，侧面纹理无法被有效获取，因此，同新时期我国的精细化城市三维建模的要求不符。 3.3机载/车载激光扫描技术 在对该技术进行应用的过程中，所构建而成的模型在细节方面可以被充分的表现出来，因此能够形成较高的精度，不需要进行大量的外业就能够完成建模。然而，在应用该技术提取数据的过程中，需要经历复杂的算法过程，可供操作的软硬件短缺，在构建三维模型的时候，应对大量的数据进行应用，如果三维场景模型范围较大，那么在后期传输、存储数据以及浏览的时候，难度较高。 3.4倾斜摄影测量技术 在对近景测量技术和航空摄影技术进行综合应用的过程中，就产生了倾斜摄影测量技术。使用倾斜摄影技术时，能够有效及时地获取到较为丰富的空间影像情况，还能够将其分级别地进行应用，这对于三维建模工作的有效进行，具有较为明显突出的作用。倾斜摄影技术主要是通过倾斜的角度进行成像的，因而，相较于传统的直观角度，这种技术能够让用户们从多个角度进行观察，对于形象、直观地展示地理实际形态具有重要作用，有效改善了正射影像的不足之处。该技术可以从多个层面对建筑物进行观察，同时也能够对贴图纹理进行批量提取，拥有较快的建模速度，也能够更加真实的对地物周边环境进行反映，同时仅需要应用少量的数据就能够完成建模。该技术已经成