基于ArcGIS的校园三维场景漫游关键技术与实现
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安徽建筑大学环境与能源工程学院毕业设计〔论文〕开题报告课题名称:安徽建筑大学校园建筑物三维建模与实现专业:基于Sketchup 和ArcGIS 地理信息系统班级:10地信2班姓名:宋磊学号:指导教师:朱传华2021年3 月9日1、毕业设计〔论文〕选题依据,理论与实践意义、主要参考文献录选题意义本次设计旨在通过实地测量,结合有关数据与资料,建立安徽建筑大学的数字高程模型,并以数字高程模型为根底建立地形三维模型。
然后通过实地测量、摄影采样等方式获得数据,使用SKETCHUPAUTOCA等三维建模软件构建相关校园建筑物与设施的三维模型。
最后通过ARCGIS软件中的ARCSCENEARCMA等组件将地形模型与建筑模型进行整合,得到虚拟校园的全景三维模型,并对模型进行三维分析。
另外,还可以进一步对分析结果图层进行重分类,以特定的方式归纳和组织信息,或者以一定的透明度将实地摄影所得图像叠加到地形外表上,并添加相关地面点信息,最终获得分析结果的三维显示输出。
随着GIS技术的日益成熟完善、空间信息的开展以及人们对信息的需求不断增加,传统的纸质地图以及二维地图已经难以承载大量的空间及属性信息,’数字校园’作为'数字地球’的一个缩影,将校园地理信息及其它校园信息相结合,以三维可视化场景实现校园景观及信息的浏览查询,使现实中的校园环境在时间和空间上得到延伸,从而提高现代化大学的管理水平;运用GIS将二维地图与三维场景结合起来,综合二维与三维地图的特点与优势,以三维可视化场景实现校园景观及信息的浏览查询和动态交互管理,使对数字校园的漫游、查询等各项功能更加完善。
目前,二维电子地图与三维虚拟场景之间的相互响应思想已经在三维虚拟军事训练、交通智能导航系统中得到了应用,并且也在数字校园的建设中崭露头角,基于GIS的三维数字校园的建设使校园三维GIS 将地理信息技术与传统的管理信息系统相结合,有助于促进立体化信息的开展。
文章编号:1674-9146(2016)02-0053-02虚拟现实技术最早应用于现代教育中的虚拟校园,它实现了校园教学环境和立体景观的数字化和虚拟化,对学校教学资源的管理,环境规划和学校发展都起着重要作用[1]。
虚拟现实技术最大的优势在于它的互动性和直观性。
与传统校园二维地图相比,三维数字校园打破了时空限制,可以直观地刻画真实校园场景。
在专业技术理论领域,虚拟现实技术可以帮助学生理解所学知识,并可以让学生进行一些现实中很难开展的实验。
由于虚拟现实技术可以真正地再造一个数字化校园,让校园“不做宣传即展示于全球”,即提供了一个突破地域限制,展现办学规模、设施、师资的全球信息服务窗口。
总之,虚拟三维校园展现了校园内别致的建筑、平坦的道路和优美的植物,对学校的对外宣传,教学资源管理、环境规划、招生就业、校容校貌的展现和学校未来的发展具有重要的现实意义。
笔者主要介绍了在构建三维虚拟校园时,结合SketchUp 和ArcGIS 建模的主要理论和建模方法,对大量的属性数据和时空数据进行了收集和处理,着重阐述了三维校园模型构建,表面纹理贴图,SketchUp 和Ar -cGIS 结合建模的具体流程。
1三维数字校园建模的一般过程空间数据的获取是建立三维建模的核心步骤。
借助SketchUp 和ArcGIS 的建模功能,结合实地测量的建筑平面和高程数据、几何数据、纹理数据可以实现三维模型的建立[2],模型表面贴上纹理图片,可以产生真实感的场景。
具体流程见图1。
2数据预处理2.1数据来源及数据格式转换数据的获取不仅包括矢量数据的获取,还包括纹理贴图数据和高程数据的获取。
矢量数据可以使用学校校园规划设计的CAD 平面数据作为建筑平面数据,删除无用或不需要的图层,然后利用Conversion Tools 将CAD 处理过的数据导入ArcGIS 10.0。
对于纹理贴图数据主要通过数码相机进行实地拍摄而获取,且要尽量避开遮挡物,然后用基于SketchUp 和ArcGIS 三维虚拟校园模型的设计与实现周鹏收稿日期:2015-08-18;修回日期:2015-12-20作者简介:周鹏(1990-),男,安徽池州人,在读硕士,主要从事三维GIS 拓扑构建研究,E-ma il :jiuhua _pengz@ 。
2020年第19期信息与电脑China Computer & Communication信息化教育基于ArcGIS和SketchUp的数字校园三维可视化闫博枫 张思奇 白 皓(西北大学 城市与环境学院,陕西 西安 710127)摘 要:数字校园是将信息管理系统与GIS技术结合的计算机管理应用系统,是数字化的、虚拟的三维校园,有利于实现信息资源数字化、资源传输网络化、规范管理科学化、用户终端智能化。
通过ArcGIS和SketchUp互动,对模型进行任意的视图缩放、平移、视点变换、角度旋转及三维飞行漫游,能够使整个校园真实地再现于一个虚拟现实的系统内,最终建立一个具有良好可视化、交互性的三维数字校园,从而使用户通过互联网即可享受数字校园中的资源服务。
关键词:数字校园;三维可视化;ArcGIS;SketchUp中图分类号:TP391.41 文献标识码:A 文章编号:1003-9767(2020)19-237-033D Visualization of Digital Campus Based on Arcgis and SketchupYan Bofeng, Zhang Siqi, Bai Hao(School of City and Environment, Northwest University, Xi'an Shaanxi 710127, China) Abstract: Digital campus is a computer management application system combining information management system and GIS technology. It is a digital and virtual three-dimensional campus, which is conducive to the realization of information resources digitization, resource transmission networking, standardized management and intelligent user terminal. Through the interaction of ArcGIS and SketchUp, the model can be zoomed, translated, transformed, rotated and roamed in a virtual reality system. Finally, a 3D digital campus with good visualization and interactivity can be built, so that users can enjoy the resource services in the digital campus through the Internet Business.Key words: digital campus; 3D visualization; ArcGIS; SketchUp0 引言三维建模是利用三维数据将现实中的三维物体或场景在计算机中进行重建,最终实现在计算机上模拟出真实的三维物体或场景。
科 技 天 地63INTELLIGENCE基于ArcScene 和3ds Max 构建三维校园漫游系统的研究郑州大学水利与环境学院地理信息系09级 张曦文摘 要:针对目前校园三维展示系统真实感不强,空间分析功能弱的现状,提出一种基于GIS(Geographic Information System 的简称)构建三维校园漫游系统的方法。
本次设计立足于真三维,以ArcGIS 为平台构建河南理工大学三维漫游系统,先在3ds Max 中制作三维模型,再通过ArcScene 对小范围内精细场景刻画。
该系统可实现校园三维展示、查询及路径分析等功能,且不需要插件和平台即可运行。
关键词:GIS 数字校园 三维校园 ArcScene引言校园数字化建设能够对校园设施实现有效的管理和资源合理配置、利用,日趋成为高校建设中不可缺少的一部分。
目前高校基于GIS 的校园管理系统大多是基于二维的,是对现实世界中的地理现象进行二维平面投影,大量第三维信息无法充分利用。
虚拟现实技术与GIS 技术相结合的三维GIS 比二维GIS 更形象逼真,表达效果更好。
借助于ArcGIS 可以较快构建三维校园漫游系统,而ArcScene 是一个适合展示三维透视场景的平台。
基于ArcGIS 平台构建三维校园漫游系统,不仅可以实现校园的可视化,还可用于校园管理和辅助决策。
一、概述1、三维校园的研究现状三维校园漫游系统提供了良好的视觉效果,能满足人们对可视化较高层次的要求。
目前,多所大学都已建立了三维校园漫游系统,用以展示校园风采及宣传校园文化,如武汉大学三维系统,哈尔滨工业大学三维虚拟校园等。
虽然3D GIS 是当前GIS 的研究热点,但理论尚未成熟。
目前的漫游系统多是基于3ds Max、VRML、Java3D 及sketchup 等方式,以可视化为重点,属性查询及管理分析功能弱,真实感不强,且运行需要平台软件为依托,系统配置要求较高,价格昂贵。
2、三维校园漫游系统的特点系统不仅要能对校园环境进行三维展示,还要有一定查询及分析功能。
分析基于GIS的三维虚拟校园设计与实现摘要以南京信息工程大学为例,基于GIS构建虚拟校园,其中包括三维场景的建模与优化、虚拟校园系统功能设计以及三维场景的功能实现。
关键词 GIS;虚拟校园;三维建模中图分类号:G712 文献标识码:B文章编号:1671-489X(2016)14-0034-02地理信息系统(简称GIS),简单地说是一种建立在电脑基础上的决策支持系统,它由与之对应的硬件、软件以及各种类型的数据所共同组成。
事实证明,它已经被有效地用来进行数据的采集、保存、处理、分析以及后面的建模等。
通过以往大量的实践结果表明,3D GIS与2D GIS比较的话,显得更逼真,让人感觉栩栩如生。
这是为什么呢?因为它为用户呈现出来的是一种地理空间现象,是通过立体造型技术实现的。
随着时代的进步与发展,可以将3D GIS技术有效地结合到虚拟校园,通过构建三维虚拟校园的场景,生动而且十分逼真地展现现实世界中的真实校园,让用户有一种身临其境的感觉。
除此之外,相关工作人员还可以通过人机交互,并结合GIS的空间分析功能,实现三维场景浏览、查询空间属性、测量距离等功能,从而最大限度地满足各类用户的实际需求。
1 科学合理地制作三维场景从上面的描述中可以清楚地看到,三维虚拟场景是否足够真实,将会在很大程度上直接影响最后系统足够的美观。
因此,下面将会采用当前较为先进的Sketchup进行建模,从而在满足建模精细度的要求的前提下,保证建模工作量的相对适中,并且生动逼真地展现在人们的面前。
有效获取基础数据就目前而言,三维场景制作主要需要三大类基础数据:地图数据、地物纹理信息数据、建筑物高度数据。
1)地图数据。
通常情况下,会从学校基建处获得一个比例尺为1:l000的.dwg格式的校园平面规划总图,通过这种方式为各种地物要素提供精确的轮廓形状和地理坐标,然后从CAD 平面数据中快速而有效地提取建筑物轮廓(单个)。
2)地物纹理信息数据。