【正文】 3D modeling。第六屆ACM學(xué)報(bào)上國際會(huì)議形象和見 附錄B 外文原文Design and Implementation of 3D Model Databasefor GeneralPurpose 3D GISAbstract To improve the reusability of threedimensional (3D) models and simplify the plexity of natural scene reconstruction, this paper presents a 3D model database for universal 3D GIS. After the introduction of its extensible function architecture, acpanied by the conclusion of implicit spatialtemporal hierarchy of models in any reconstructed scene of 3D GIS for general purpose, several key issues are discussed in detail, such as the storage and management of 3D models and related retrieval and load method, as well as the interfaces for further ondemand development. Finally, the validity and feasibility of this model database are proved through its application in the development of 3D visualization system of railway operation.Keywords 3D model database。中國電腦雜志》27(10):1297 1310[13] Min(2004頁)一個(gè)三維模型搜索引擎[D]。[11] Funkhouser T，分鐘P，Kazhdan M，et al .(2003)搜索引擎三維模型[J]。舊金山:摩根考夫曼[9] Costello P J，蜜蜂S T(1997)三維模型數(shù)據(jù)庫:可用性萬維網(wǎng)上的三維模型(OL)。課堂講稿在計(jì)算機(jī)科學(xué)，1284[7] 菲茨吉本W(wǎng)，艾格特D，費(fèi)舍爾R B(1997)高層CAD模型收購范圍圖像[J]。(2003)數(shù)據(jù)的關(guān)鍵問題從CAD轉(zhuǎn)換到GIS研究[J]。(2003)三維模型的設(shè)計(jì)對三維 GIS研究[J]。自動(dòng)化的建設(shè)，10:4355[3] Bosche F，哈斯C T(2008)自動(dòng)檢索三維 CAD模型對象在施工范圍圖像[J]。參考文獻(xiàn)[1] 藤井裕久K，T Arikawa城市對象重建(2002)利用機(jī)載激光高程形象和航拍圖像[J]。5．結(jié)論研究的貢獻(xiàn)主要有(1)可擴(kuò)展的架構(gòu)支持時(shí)空模型的層次結(jié)構(gòu)和功能(2)從數(shù)據(jù)庫到現(xiàn)場的幫助下快速和自動(dòng)加載發(fā)展接口?；疖囌靖浇膽益溇€系統(tǒng)可以被視為組成的兩極，許多單位分布在兩極之間的界線((c))。一個(gè)交叉的交叉包含八個(gè)的每個(gè)四個(gè)節(jié)點(diǎn)可以打開或關(guān)閉。例如，信號燈的取向最接近鐵路并行性。交叉的交叉和信號燈屬于這一類((b))。在這里，部分鐵路床(包括鐵路)、隧道橋梁的身體，很快就從數(shù)據(jù)庫檢索通過查詢接口((a))。一般來說，鐵路場景中的模型可以分為幾種類型如下:放樣的模型。它分為分類樹視圖，一個(gè)縮略圖列表視圖，在固體和線框模式兩個(gè)角度視圖，和一個(gè)屬性編輯視圖。導(dǎo)入和導(dǎo)出接口(輸入和輸出接口)支持的轉(zhuǎn)換格式的3Ds，DXF，WRL，采用帶存儲(chǔ)頂點(diǎn)。4實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用這項(xiàng)研究是在1024 Mb RAM GHz國米奔騰電腦ATI流動(dòng)性FireGL 3200圖形卡。例如水管的實(shí)時(shí)仿真。接下來，所有選定的模型需要從數(shù)據(jù)庫導(dǎo)出/導(dǎo)入接口和分組，并且以不同的方式加載到現(xiàn)場。例如，開發(fā)人員建議先設(shè)計(jì)自己的文本文件配置模型的幾何屬性，然后將它們的信息提交到數(shù)據(jù)庫，等待模型通過關(guān)鍵字自動(dòng)搜索的結(jié)果查詢界面。然而，它是不合適的在實(shí)踐中對其搜索效率的一批模型，不是單個(gè)模型不能滿足檢索和負(fù)載的，并且需要大規(guī)模的場景的重建。[12]三維模型搜索引擎采用這種技術(shù)允許輸入二維草圖或照片代替文本(圖7)，符合用戶的直接對象的印象。3模型檢索和加載方法目前，大多數(shù)三維模型的數(shù)據(jù)庫提供在文件名搜索關(guān)鍵字，格式、屬性等的功能，但不能在例如當(dāng)對象不注釋、注釋不明或衍生關(guān)鍵詞的情況下工作。通過相關(guān)領(lǐng)域把他們聯(lián)系在一起。這些表可以有效地建立和查詢等商業(yè)數(shù)據(jù)庫的SQL服務(wù)器。前者可能是一群整個(gè)目錄及其子目錄導(dǎo)入模型的文件。這是用相同的一系列二維圖片通過快門或馬賽克效果做成滑塊平滑?！駝?dòng)畫/展覽。模型創(chuàng)建的縮略圖在掃描的時(shí)候首次可視化、。它是模型存儲(chǔ)在固體或線框模式中轉(zhuǎn)換文件瀏覽的內(nèi)容。相反，用戶還可以導(dǎo)出一個(gè)特定類的模型與別人分享其格式和特性?！衽繉?dǎo)入/導(dǎo)出?！駭?shù)據(jù)加密/解密。然而，完全自動(dòng)化的簡化是耗時(shí)的。●格式轉(zhuǎn)換。考慮上述的層次結(jié)構(gòu)，提出了通用的三維 GIS的三維模型數(shù)據(jù)庫的功能架構(gòu)(圖5)。[10]CAD模型通常是靜止的，因此應(yīng)用之前的演講展示?！駹顟B(tài)模型的結(jié)合提供了一個(gè)對象的時(shí)間行為?！褡踊蚪M件組成一個(gè)整體模型。這些規(guī)則可以參數(shù)化的。[4]以下幾個(gè)方面有所體現(xiàn)，其中大部分是基于基本模型形成一個(gè)隱式的時(shí)空層次結(jié)構(gòu)。第一節(jié)給出了這個(gè)數(shù)據(jù)庫的功能架構(gòu)，第二節(jié)介紹了數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)和管理的細(xì)節(jié)，第三節(jié)討論模型檢索和加載的方法，最后展示的是三維GIS在鐵路可視化的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用。因此人們對四維 GIS所給予越來越多的關(guān)注。因此，集成被認(rèn)為是可取的，它是以簡化原始模型或重組其存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的三維圖形信息渲染效率之間的平衡，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)度和保證三維 GIS的圖形質(zhì)量。[9]該集成中，有幾個(gè)關(guān)鍵的問題需要考慮:(1)建模者鏈接導(dǎo)入的模型必須在GIS獲得屬性，任何GIS的數(shù)據(jù)集是由空間數(shù)據(jù)與非空間屬性獲得的，缺乏原始的CAD模型。在這種方法中，可重用性的想法顯示三維模型的可能性，尤其是復(fù)雜和詳細(xì)的模型，完全從重建場景中提取并存儲(chǔ)在一個(gè)開放的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，其他建模者可以允許快速和方便地訪問自己的建模需求。集成CAD 和三維 GIS的一個(gè)提案是基于庫的方法建立三維模型數(shù)據(jù)庫來滿足不斷變化的需求的重用通用的三維 GIS模型。另一種類型的網(wǎng)狀模型，被廣泛應(yīng)用于三維場景可視化和空間分析，通常包含詳細(xì)的幾何和簡單的拓?fù)湫畔?。?列出了幾種常用的格式的相關(guān)介紹。例如，單個(gè)CAD建筑模型可以用來彌補(bǔ)調(diào)查測量和地面攝影測量的短缺，這可能由于環(huán)境限制很難獲得完整的建筑對象之間的信息。(1 3)如今，推廣低效率的建模場景來重建通用三維GIS的關(guān)鍵在于改進(jìn)現(xiàn)有像三維CAD模型的模型可重用性，就像二維編號在增強(qiáng)的信息溝通和加速度映射中發(fā)揮著重要作用。關(guān)鍵詞 三維模型數(shù)據(jù)庫；三維 GIS；三維建模；CAD模型說明 準(zhǔn)確和有效的重建三維虛擬地理環(huán)境一直是三維GIS領(lǐng)域研究的焦點(diǎn)。在描述完可擴(kuò)展功能架構(gòu)之后，連同任意重建場景的三維GIS通用的隱式時(shí)空層次結(jié)構(gòu)模型的推論，詳細(xì)討論了幾個(gè)關(guān)鍵問題，如存儲(chǔ)和管理三維模型和相關(guān)檢索和加載方法，以及接口隨需求的進(jìn)一步發(fā)展。其中也肯定存在一些尚未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤和缺點(diǎn)，懇請閱讀此篇論文的老師、同學(xué)們予以指正，本人不勝感激。在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于本人使用的VRmap版本兼容問題，所以動(dòng)畫錄制成果不夠理想，為了獲得更愉悅的動(dòng)畫觀賞體驗(yàn)，借助了弟三方軟件對所做成果進(jìn)行了動(dòng)畫錄制。同時(shí)，本篇畢業(yè)論文的寫作業(yè)得到了顧以慧、陳軍城等同學(xué)的熱情幫助。在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從選題到查閱資料，開題報(bào)告，論文翻譯，論文修改等各個(gè)環(huán)節(jié)，王老師都給予了我悉心的指導(dǎo)。這次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)感動(dòng)最為深刻，我得到了很多來自老師和同學(xué)的幫助，其中，我的論文指導(dǎo)老師王穎對我的關(guān)心和支持尤為重要。感謝我的家人對我大學(xué)四年學(xué)習(xí)生活無條件支持；感謝我的母校蘇州科技學(xué)院為我提供了一個(gè)繼續(xù)學(xué)習(xí)的象牙塔；感謝老師和同窗們在這四年對我的關(guān)心和鼓勵(lì)。致 謝光陰荏苒，轉(zhuǎn)眼間，大學(xué)四年學(xué)習(xí)的時(shí)光已然接近了尾聲。文中提到的三維模型是依照凱賓斯基大酒店的外貌特征，進(jìn)行了詳細(xì)的建模，同時(shí)采用了紋理映射技術(shù)來表現(xiàn)三維模型的真實(shí)感。圖3313水淹分析結(jié) 論 本文通過對三維GIS的發(fā)展、研究內(nèi)容、當(dāng)前研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析，以金雞湖凱賓斯基大酒店為例，運(yùn)用PhotoShop，3Dmax和VRmap三個(gè)軟件實(shí)現(xiàn)其三維演示系統(tǒng)。 (09)水淹分析點(diǎn)擊工具欄 按鈕或菜單欄的〖水淹分析〗條目，將鼠標(biāo)移至場景窗口中的地形上，雙擊鼠標(biāo)左鍵系統(tǒng)將彈出對話框要求用戶給出水淹的高度，輸入后將會(huì)得到淹沒后的效果。圖3311 兩物體空間關(guān)系查詢（7）兩點(diǎn)通視計(jì)算點(diǎn)擊工具欄 按鈕或菜單欄的〖兩點(diǎn)通視計(jì)算〗條目，將鼠標(biāo)移至場景窗口中，單擊鼠標(biāo)左鍵先選擇觀察者位置，再選擇被觀察對象位置，雙擊鼠標(biāo)左鍵結(jié)束輸入，系統(tǒng)彈出對話框要求用戶調(diào)整兩點(diǎn)位置，輸入后系統(tǒng)將給出通視結(jié)果，如圖3312。 圖3310 物體查詢（6）查詢空間關(guān)系選中場景中的一個(gè)對象，點(diǎn)擊工具欄 按鈕或菜單欄的〖查詢空間關(guān)系〗條目，系統(tǒng)彈出對話框顯示當(dāng)前選中對象與視點(diǎn)的距離和方位關(guān)系；當(dāng)然也可選中兩個(gè)對象，查詢它們的距離和方位關(guān)系。 圖339 地形參數(shù)顯示 （5）查詢對象空間信息選中場景中的一個(gè)對象，通過點(diǎn)擊工具欄 按鈕或菜單欄的〖查詢對象空間信息〗條目，系統(tǒng)彈出對話框顯示當(dāng)前選中對象的空間信息。系統(tǒng)彈出對話框要求用戶輸入測量的柱體的高度，輸入高度后系統(tǒng)彈出對話框則顯示當(dāng)前量算的體積，圖338。系統(tǒng)彈出對話框則顯示當(dāng)前量算的面積，圖337。系統(tǒng)彈出對話框即顯示當(dāng)前量算的距離，如圖336。這個(gè)時(shí)候用鼠標(biāo)拖拽〖視點(diǎn)〗，當(dāng)前激活視圖中的觀察點(diǎn)就會(huì)同步發(fā)生改變，可以用這種方式來漫游當(dāng)前場景。拖拉〖鷹眼〗窗口中的〖縮放鍵〗就可以控制鷹眼觀察場景時(shí)的放縮比例；點(diǎn)擊〖鷹眼〗窗口中的〖方向鍵〗，可以改變鷹眼的觀察區(qū)域；拖拽〖鷹眼〗窗口中的〖視點(diǎn)〗（十字光標(biāo)符），可將觀察點(diǎn)平移變換以定位于場景中的不同位置。輸出的位圖是24位的真彩色。注意：抗走樣設(shè)置與顯卡的性能息息相關(guān)，所以應(yīng)根據(jù)自身設(shè)備情況而設(shè)定。，場景中可能會(huì)出現(xiàn)不正常的白點(diǎn)，這在圖形學(xué)中稱為走樣。，如果該設(shè)置被置為核檢狀態(tài)，表明輸出的結(jié)果為N*N（倍率）個(gè)位圖塊，每一塊都是一個(gè)窗口的大??；否則，輸出的結(jié)果將是一個(gè)合并后的位圖。圖335位圖輸出〖高分辨率出圖〗對話框變量設(shè)置：，該處圖像大小是指輸出的圖像與當(dāng)前窗口的圖像大小的倍率，其倍率從1倍到最大9倍。首先，根據(jù)需求來調(diào)整攝像機(jī)的角度和位置、窗口大小、縮放比例，使得所有需要輸出的對象能夠包含在輸出的圖像中。7. 導(dǎo)出視頻，如圖334。(8) 點(diǎn)擊定時(shí)紀(jì)錄，然后開始瀏覽。(6) 選擇一個(gè)合理的路徑瀏覽場景。圖333控制器(4) 配置攝像機(jī)和控制器的參數(shù)（碰撞高度、彈回、步行速度等）。圖333創(chuàng)建攝像機(jī)(2) 創(chuàng)建一個(gè)控制器。錄制時(shí)需要按照設(shè)計(jì)好的路徑將建筑物的場景進(jìn)行瀏覽。 優(yōu)化前 優(yōu)化后圖3212優(yōu)化后對比 制作好的場景的可以在很多方面的使用如圖331。圖3211 靜態(tài)優(yōu)化方法二優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行對比，通過進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)點(diǎn)的縮放量歸為1能夠節(jié)省縮放量。圖3210靜態(tài)優(yōu)化方法一方法二：在工程面板上選擇要作為靜態(tài)優(yōu)化的結(jié)點(diǎn)，單擊右健，在彈出菜單中選擇高級編輯和靜態(tài)優(yōu)化。靜態(tài)優(yōu)化方法一：場景中點(diǎn)擊鼠標(biāo)右健，在彈出的菜單中選擇高級編輯和靜態(tài)優(yōu)化。通常無論結(jié)點(diǎn)是否在視線范圍內(nèi)，只要結(jié)點(diǎn)的可見性為是就會(huì)消耗這些資源。當(dāng)三角面上的貼圖處于可見狀態(tài)，即結(jié)點(diǎn)可見。所以根本的解決辦法就是盡量使用內(nèi)存資源，從而節(jié)省顯存和CPU資源。類似三角面數(shù)較多的模型這種相對復(fù)雜的模型在渲染時(shí)會(huì)消耗較大的CPU資源。這里面最寶貴的就是顯存空間，目前普通PC機(jī)顯卡最大的顯存的也只有256M，通常普通PC機(jī)顯存都為32M或者64M。 圖328 位圖導(dǎo)入局部的效果圖如圖329。按照操作Windows資源管理器同樣的操作方式來進(jìn)行操作，直至找到包含所需要的貼圖注記或者模型文件的目錄。 圖327創(chuàng)建樹木和路燈(2) BMP位圖文件的導(dǎo)入在〖工程〗窗口中選擇〖圖庫〗屬性頁。圖326 地面和天空背景 場景制作與優(yōu)化(1) 場景制作創(chuàng)建匹配點(diǎn)（樹木、路燈帶等）。創(chuàng)建背景結(jié)點(diǎn) ，然后通過顏色、弧度、半徑的設(shè)置得到簡約的天空、地面效果。選擇工具，宏擴(kuò)展，配置典型光源，來達(dá)到模仿自然光的目的，將場景下點(diǎn)狀光源、兩平行光源的光源顏色都設(shè)為白色，如圖325。當(dāng)模型置于眼前的時(shí)候，可能會(huì)出現(xiàn)模型不在地形上面的情況，這個(gè)時(shí)候可以通過調(diào)整視點(diǎn)，先在俯視圖上把模型調(diào)整到地形的上面，再在透視圖上面調(diào)整模型的高度，或直接就用“標(biāo)準(zhǔn)場景編輯”中的“接地”功能將模型接地，這樣我們就可以將模型調(diào)整到了地形上，使得場景環(huán)境和場景輔助設(shè)施建設(shè)總體協(xié)調(diào)，如圖324。 圖323導(dǎo)入地形影像（3） 3ds模型的導(dǎo)入。圖322 生成平地(2) 地物編輯。第3章 VRmap平臺(tái)操作(1) 生成一塊平面。通過這樣的處理，可以減少模型的多邊形復(fù)雜程度和數(shù)目，從而提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和實(shí)時(shí)渲染時(shí)間。 紋理映射代替結(jié)構(gòu)一般來說，每棟建筑都具有很大數(shù)量的門、窗和陽臺(tái)欄桿等細(xì)節(jié)部分。在進(jìn)行運(yùn)算之前，我們要養(yǎng)成保存或者暫存文件的良好習(xí)慣，這樣做可以有效的比秒勞動(dòng)成果的丟失，此外還要注意以下三個(gè)方面：(1)