【導(dǎo)讀】許許多多的機遇，同時也可以看到很多挑戰(zhàn)。這個信息框架中嵌入人們所需要的相應(yīng)信息。在三維虛擬場景中，能夠看到貼近事實的三維景觀，大手筆且存在許多不足之處，基于GIS行業(yè)中三維領(lǐng)域這樣的特點，本文就利用傳統(tǒng)的軟硬件來建立城市三維景觀進(jìn)行一些初步探討，建立城市三維GIS的作用、意義和發(fā)展前景。

　　

【正文】 ，模型的顯示從半透明狀態(tài)到實體模型進(jìn)行過渡，避免了以前版本的 TEPro 以 shape 文件形式加載模型的時候，模型直接跳出的顯示效果。 21 Bounding box 的使用 成組功能為 xpl2 格式的模型具有的功能。使用成組功能，可以通過已有的記錄著模型中心點坐標(biāo)及模型名稱的 shape 文件，按 照限定的模型大小，將模型精度最低級別的 LOD 對象成組，這樣大大提高了模型的顯示效率。并且使用 shape 文件批量導(dǎo)入 TEPro 后，模型仍然是單個獨立存在的，可選擇單個模型，不會因為成組而改變模型的屬性。 創(chuàng)建 Bounding box 的方法 創(chuàng)建 Bounding box 的步驟如下： Create XPL version2（ for TerraExplorer version 6 and up）選項，創(chuàng)建 xpl2 格式的模型。 grouping，勾選此項后，工具界面該選項下面的 按鈕及復(fù)選框會自動變?yōu)榭捎脿顟B(tài)； Input shape file 欄中，點擊 Browse 按鈕，選擇與要轉(zhuǎn)換的模型的 shape 文件； shape 之后， File name attribute 會自動讀取字段類型為 Text 的屬性字段，此項需要手動選擇記錄模型名稱的屬性字段； shape file 一項為輸出的 shape 文件的名稱，默認(rèn)與輸入的 shape 文件名稱一致，也可自行更改。重新輸出的 shape 文件自動保存在導(dǎo)出的 xpl2 模型文件夾里，也不會影響原始的 shape文件。 UTF8 for shape attribute（ remended）選 項，建議將此選項勾上，使用 UTF8 編碼編譯 shape 文件的屬性。 bounding box for model，勾選此項后，會在模型的外圍，創(chuàng)建一個包圍著模型的輪廓模型。當(dāng)模型以 shape 文件形式初次加載時（無論流方式或?qū)臃绞剑?，會先顯示出輪廓模型，如下圖所示，然后再逐漸顯示實際的模型； group size（ KB），成組模型最大數(shù)據(jù)量，系統(tǒng)會根據(jù)此設(shè)置，來 限定成組后的模型的數(shù)據(jù) 量大小。默 認(rèn)設(shè)置為 300KB，建議使用默認(rèn)數(shù)值。 ，點擊 Go 按鈕，結(jié)束后會彈出完成提示，點擊確定。 xpl2 格式的模型，同時在同目錄中輸出模型合并后的 shape 文件。 生成了一個新的 shape 文件 3dmodel， 22 并 且 生 成 了 幾 個 成 組 之 后 的 模 型 數(shù) 據(jù) 。 在 TEPro 中添加該 shape 文件，使用 load feature layer 工具添加 shape 文件。 重要參數(shù) 針對模型參數(shù)進(jìn)行的優(yōu)化可 以提高系統(tǒng)運行效率。其中需要設(shè)置的參數(shù)有： Best LOD Size: 這里介紹 LOD 的概念： LOD 的全名是 Level Of Detail，意思是指層次細(xì)節(jié) , 作為一種過渡技術(shù)，他的作用主要在于解決硬件產(chǎn)品的技術(shù)性能不足的問題 , 也就是說隨著硬件的快速發(fā)展，到 一定階段的時候 , LOD 技術(shù)也許就會隨之走向末端，但是在現(xiàn)階段 ,LOD 技術(shù)仍舊是解決渲染速度瓶頸問題的最有效的技術(shù)手段之一。 在 Skyline 中，采用高分辨率紋理的 3D 模型會對場景的運行產(chǎn)生較大影響，高分辨率紋理的 3D 模型也就是指 X 和 OpenFlight 文件。新的 XPL 和 FPL 格式能夠?qū)?.x 模型自動生成紋理分辨率逐漸減小的一組模型，在場景中使用這組紋理逐級顯示的模型時，系統(tǒng)能夠根據(jù) 模型的可見度和 與觀察者的接 近程度自動選擇 最佳尺寸紋理的模型。 LOD 值在批量導(dǎo)入模型的時候默認(rèn)設(shè)置為 1000，這個值是控制模型金字塔貼圖分級漸變的參數(shù)，一般來說，這個值越大，模型顯示最高級別精度貼圖模型的可視距離就越小，系統(tǒng)運行效率越高，反之亦反。這個參數(shù)的經(jīng)驗值為 2500 左右，一般最大值不超過 5000。 Max Visibility Distance: 對象最大可視距離 ，這個值在導(dǎo)入 Shp 的時候就已經(jīng)預(yù)定義過了，如果選擇的是“ House”級別，這個值為 750 米，可以根據(jù)場景需要進(jìn)行修改，對系統(tǒng)運行效率會有一定影響 [1]。 成果展示 除了化石之外，再將化石林中其他的地物添加進(jìn)來，便完成了化石林三維場景的建立，如圖 48 和 49 所示。 23 圖 48 場景近距離顯示 圖 49 場景遠(yuǎn)距離顯示 24 第五章 結(jié)束語 行文至此，整個三維場景創(chuàng)建結(jié)束，在兩個月的學(xué)習(xí)制作過程中，遇到過一些問題，總結(jié)出一些難點，對一部分的問題難點找到了解決方案，同時也有了許多收獲和發(fā)現(xiàn)，在本章 中對這些內(nèi)容將逐一作出總結(jié)，并且對未來該領(lǐng)域的發(fā)展作出展望。 過程中出現(xiàn)的問題及解決方案 在整個過程中遇到過一些問題，例如：用 .x 文件導(dǎo)出的 .xpl2模型導(dǎo)入 skyline 之后沒有顯示紋理，解決辦法是對原始模型 .max文件的紋理重新加載，將紋理圖片名改成不含漢字字符，再次重新導(dǎo)出模型，再次加載到 skyline 場景中，顯示正常；在建模中不規(guī)則的平滑化石模型比較難制作，解決辦法利用渦輪平滑工具對有分段的折面進(jìn)行微調(diào)；加載到 skyline 中的模型顯示比例不對，解決辦法是利用 skyline 平臺中的按比例縮放 工具對模型進(jìn)行調(diào)整。 結(jié)論 本文以 google earth 提供的衛(wèi)星影像圖作為主要數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，使用 3dmax 軟件建立了地大化石林中的主要地物模型，實現(xiàn)了基于skyline 建立小范圍三維場景，與傳統(tǒng)的二維平面圖相比場景更加直觀、逼真，通過這些工作，得出了以下結(jié)論： （ 1） 3DMAX 的強大三維模型編輯能力 Autodesk 公司出品的 3ds max 是世界頂級的三維軟件之一，具有強大的三維編輯能力，對于一個初學(xué)者而言，其制作模型的工藝方法很容易上手，并且由于使用者眾多，便于交流和在網(wǎng)絡(luò)上尋找教學(xué)資源 [6]。 由于本文中地大化石林場景中的主要地物是化石，而化石的形狀是不規(guī)則的，因此在制作初期對不規(guī)則模型的制作很讓我困擾，后來發(fā) 現(xiàn)利用渦輪平滑 工具對分段好 的圓柱體進(jìn)行微 調(diào)可以達(dá)到不錯的效果。 （ 2） skyline 平臺對于三維場景的處理功能 在國內(nèi)， skyline 是制作大型數(shù)字三維場景的首選平臺，可以利用海量的遙感影像數(shù)據(jù)、高程數(shù)據(jù)和其他三維數(shù)據(jù)來建立一個貼近真實世界的三維場景 [4]。 其主要包含三類產(chǎn)品： TerraBuilder 可以用來融合海量的遙感 25 影像數(shù)據(jù)、高程和矢量數(shù)據(jù)并且以此創(chuàng)建有精確三維模型景區(qū)的地形數(shù)據(jù)庫； TerraExplorer 是一個桌面工具應(yīng)用程序，用戶可以在上面實現(xiàn)瀏覽、分析空間數(shù)據(jù)，并對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯，在場景中添加二維或者是三維的模型、路徑、場所以及其他地理信息文件，TerraExplorer 與 TerraBuilder 所創(chuàng)建的地形庫相連接，并且可以在網(wǎng)絡(luò)上直接加入 GIS 層； TerraGate 是一個發(fā)布地形數(shù)據(jù)的服務(wù)器，用戶可以利用其在網(wǎng)絡(luò)上訪問地形數(shù)據(jù)庫。 存在的問題 在制作工程中，發(fā)現(xiàn)本文表達(dá)的三維場景制作工藝中仍存在一些問題沒有解決： ，對于化石林中地面包含的起伏地形沒有 采取相應(yīng)的處理，最后的場景沒有較好的體現(xiàn)地面地形的真實情況； 、大小與實物有差異； ； ，尚未上傳； 。 前景展望 隨著三維虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展，相信未來的三維虛擬現(xiàn)實技術(shù)不僅僅可以實現(xiàn)瀏覽和漫游，同樣可以實現(xiàn)交互、空間查詢、空間分析等等功能，除此以外，還會對以下內(nèi)容有進(jìn)一步的研究： ，比如建筑模型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)； ； ； 模型數(shù)據(jù)的實時更新； 。 致謝 大學(xué)四年的學(xué)習(xí)是個漫長的過程，在這個過程中，如果沒有老師們辛勤的付出，就肯定沒有我們學(xué)習(xí)的成果?；叵肫饋恚幢闩紶栍腥松险n不按時到教室，有人聽課不認(rèn)真，但是老師從來不會責(zé)怪我們，相反，老師們會不時的督促和題型我們，在我們遇到學(xué)習(xí)上的問題時及時的替我們解答，一天又一天，風(fēng)雨無阻，在大學(xué)的 26 四年里，我們從老師們身上學(xué)習(xí)到的不僅僅是課堂上的東西，同時也有人格和精神上的東西，在現(xiàn)在外界誘惑眾多，校內(nèi)學(xué)習(xí)風(fēng)氣受到影響的年代，我覺得正是老師的孜孜不倦感染 了我們，讓我們能夠不受外界浮躁氣氛的影響，靜下心來認(rèn)真學(xué)習(xí)專業(yè)知識。從高中到大學(xué)的跳躍我們離開了父母的懷抱，正是因為脫離了束縛很多同學(xué)開始放任自己，而幫助我們走回正確的路上的人，正是老師啊，可能我們有過嫌作業(yè)多的經(jīng)歷，有過上課講話被老師叫醒的經(jīng)歷，有過遲到被老師批評的經(jīng)歷，在當(dāng)時，我們可能會覺得心中不高興，但是，事后回想起來，對老師真正的認(rèn)識還是感動和感激。 在這兩個月的實踐中，遇到過許多問題，在老師和身邊同學(xué)的幫助下都得到了解決，通過這段時間的學(xué)習(xí)，我對 GIS 行業(yè)中的三維領(lǐng)域有了進(jìn)一步的了解，這兩個月我有 了很大的收獲，在此，感謝扈震老師提供的指導(dǎo)和所有老師以及身邊的同學(xué)提供的幫助！ 27 參考文獻(xiàn) [1]倪曙 ,史華林 ,馬小偉 .Skyline 平臺下構(gòu)建三維數(shù)字城市的研究 [J].江西科學(xué) ,2020,31(2):23 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