【正文】 .... ........ ......4 2． 2． 1三維模型的種類 ............ ..... ............ ........ ......4 2． 2． 2三維建模的方法 ............ ..... ............ ........ ......5 2． 3 三維模型的處理與渲染輸出 ...... ..... .......... ........ ......5 第 三 章 城市三維模型 的構(gòu) 建 ...... ............ ........ ......6 3． 1 城市三維建模的構(gòu)建流程 .... ..... ............ ........ ......6 3． 1． 1基于 AUTO CAD 和 3D MAX的三維模型構(gòu)建流程 ........ ........ .......6 3． 1． 2基于 Multigen Creator 的三維模型構(gòu)建流程 ......... ........ ........6 3． 2 三維建模的關(guān)鍵技術(shù) ............................ ..............6 3． 2． 1使用 AUTO CAD 和 3D MAX建模時(shí)的關(guān)鍵技術(shù) ..........................6 3． 2． 2使用 Multigen Creator建模時(shí)的關(guān)鍵技術(shù) ..........................8 3． 2． 3三維模型渲染的關(guān)鍵技術(shù) ............. .........................10 3． 2． 4三維建模數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵技術(shù) ......... .........................11 第 四 章 城市三維建模實(shí)現(xiàn)方法 .... .................... ......13 4． 1 和 Multigen Creator 混合進(jìn)行城市三維建模 .... .13 4． 2 建模的具體步驟 ................................ ........... 13 第 五 章 結(jié)論與展望 .............................................17 5． 1 結(jié)論 ...... ...............................................17 5． 2 展望 ........ ..............................................17 參考文獻(xiàn) .......... ............................................ 18 致謝 ................. ................ ........... ... ... ... ...19 第一章 概述 1． 1 研究背景和意義 三維建模技術(shù)是通過(guò)利用三維建模軟件，根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)所建立的各種地理實(shí)體，如：地形、建筑物、道路、水面、樹木、草地及其一些輔助性的設(shè)施，如：消防栓、變電站、噴泉、公園的長(zhǎng)椅等實(shí)體在虛擬三維空間建立與現(xiàn)實(shí)地物地貌一樣的三維模型?！? 說(shuō)明了假如人們還把城市空間數(shù)據(jù)的處理目標(biāo)還停留在二維數(shù)據(jù)的發(fā)展路線上，是難以真實(shí)再現(xiàn)人們所生存的三維客 觀世界的，因此，城市三維空間信息從二維進(jìn)步到三維是其發(fā)展的必然趨勢(shì)。目前通過(guò)城市三維建模技術(shù)建立在城市信息化平臺(tái)上的虛擬銀行、虛擬學(xué)校、虛擬旅游、虛擬醫(yī)院等紛紛出現(xiàn)，這種技術(shù)主要在于將計(jì)算機(jī)圖形構(gòu)成的三維數(shù)字模型編制到三維空間中產(chǎn)生逼真的環(huán)境，使用戶在視覺上有一種“如臨其境”的感覺，它以視覺和聽覺的形式反映了設(shè)計(jì)者的思想，使過(guò)去只能借助傳統(tǒng)沙盤模型來(lái)展示的方法提升到數(shù)字化的境界。 1． 2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 隨著地理 信息系統(tǒng)，虛擬城市等領(lǐng)域在世界各國(guó)的迅速發(fā)展，三維景觀動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)廣泛應(yīng)用的時(shí)機(jī)已經(jīng)到來(lái)，大規(guī)模城市三維建模工程不斷出現(xiàn)，由于在三維表達(dá)、分析與模擬等方面獨(dú)特的直觀性與豐富的信息特性，客戶就可以依靠 自己的經(jīng)驗(yàn)與理解快速做出準(zhǔn)確的空間決策。比如城市規(guī)劃與管理、虛擬城市三維可視化、城市開發(fā)決策支持、三維空間分析：如（日照分析、可視性與視覺景觀、空氣污染與噪聲擴(kuò)散分析、電磁波傳播分析等）、污染分布仿真、土木工程與軍事行動(dòng)支持等。 1． 3 本文主要研究?jī)?nèi)容 由于城市三維建模技術(shù)能夠在城市規(guī)劃， VR 等方面能夠起到關(guān)鍵的作用，所以三維建模技術(shù)應(yīng)用的范圍也越來(lái)越廣泛，但是，數(shù)據(jù)量與硬件處理能力的沖突和數(shù)據(jù)處理工作中問(wèn)題以及渲染過(guò)程中遇到的問(wèn)題，都會(huì)使建造出來(lái)的三維模型在質(zhì)量上都會(huì)大打折扣， 本文主要研究一種建造 城市三維模型的明晰流程方法 。 利用三維激光掃描獲取數(shù)據(jù) 三維激光掃描系統(tǒng)，也稱三維激光成圖系統(tǒng)。三維激光掃描系統(tǒng)主要用于小面積的三維數(shù)據(jù)獲取工作。適用于宏觀的，大面積的獲取空間 三維數(shù)據(jù)。適用于中等面積高精度的三維空間信息數(shù)據(jù)采集工作。 2． 2 城市三維模型的種類與建模方法 三維模型的種類 總的來(lái)說(shuō)，三維城市模型可以分為地形模型， 地物 模型 兩個(gè)大類。利用正射影像加數(shù)字高程模型 (Digital Elevation Model， DEM)可以生成三維地形的圖形表示 。 DEM是地理信息系統(tǒng)中最重要的空間信息資料和進(jìn)行地形分析的核心數(shù)據(jù)，也是繪制三維實(shí)體和進(jìn)行 地形分析的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。對(duì)于建筑物，人們不只是關(guān)心其外形的描述，而且要求知道其幾何結(jié)構(gòu)和屬性信息，以便對(duì)其進(jìn)行空間分析和不同層的屬性查詢。 三維建模方法 ⑴ 采用造型軟件建模 綜合運(yùn)用 AUTO CAD， 3D MAX ， IMAGIS， Multigen Creator 和 Erdas 等三維建模軟件進(jìn)行三維建模工作， 盡可能的緩和城市三維模型數(shù)據(jù)量的不斷增長(zhǎng)與三維建模技術(shù)局限性之間的矛盾，從而盡量把模型建得和實(shí)物建造的一樣。 ⑶ 采用 GIS 屬性建模。 2． 3 三維模型的處理與渲染輸出 城市三維模型精細(xì)程度因?yàn)槟Ｐ蛿?shù)據(jù)量和三維數(shù)據(jù)采集方式的缺陷而受到限制，場(chǎng)景的真實(shí)感很大程度上要靠紋理來(lái)體現(xiàn)，三維模型的紋理占據(jù)著非常重要的地位。 第三章 城市三維模型 的構(gòu)建 在城市空間三維數(shù)據(jù)（空間三維坐標(biāo)，地物地貌高程，屬性，紋理）獲取后，要搭建三維建模軟件平臺(tái)進(jìn)行城市三維建模工作，但是，目前用于三維建模的軟件眾多，各具特色。 3． 1 城市三維建模的構(gòu)建流程 基于 AUTO CAD 和 3D MAX 的三維模型構(gòu)建流程 ： ①在 AUTOCAD 中進(jìn)行精確的二維建模，生成﹡ .dwg 文件。 ③通過(guò) Photoshop、 Coreldraw 處理和制作各種紋理貼圖，并在 3DS MAX 中作立體渲染。 基于 Multigen Creator 的三維模型構(gòu)建流程 ①將 AUTOCAD 和 3DS MAX 進(jìn)行三維建模，生成﹡ .3ds 文件。 ③把 open flight 文件 導(dǎo) 入 Multigen Paradigm vega 中對(duì)三維立體模型進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)漫游和動(dòng)畫輸出功能。使用上述兩種建模軟件時(shí)使用到的關(guān)鍵技術(shù)有：精確的捕捉定位，拉伸，放樣，旋轉(zhuǎn)和布爾運(yùn)算等。在 3D MAX 里要 求熟練運(yùn)用二維捕捉，三維捕捉，角度捕捉等功能來(lái)達(dá)到模型的精確定位。通過(guò)拉伸二維圖形的面，使其產(chǎn)生一定的厚度，從而生成實(shí)體模型。在 3D MAX 中使用 Extrude 修改器來(lái)完成。同一路徑上可在不同的 段給予不同的形體。在制作放樣物體前，首先要?jiǎng)?chuàng)建放樣物體的二維路徑與截面圖形。同時(shí)可以選擇物體的截面圖形后獲取路徑放樣物體，也可以通過(guò)選擇路徑后獲取圖形的方法放樣物體。在圖形處理操作中引用了這種邏輯運(yùn)算方法使簡(jiǎn)單的基本圖形組合產(chǎn)生新的形體。在 3D MAX 中可對(duì)兩個(gè)相交對(duì)象進(jìn)行差、并、交集運(yùn)算，在 3Dstudio MAX 中還可對(duì)一個(gè)物體進(jìn)行多次的布爾運(yùn)算，也可對(duì)原對(duì)象的參數(shù)進(jìn)行修改，并且直接影響布爾運(yùn)算的結(jié)果。 使用 Multigen Creator 建模的關(guān)鍵技術(shù) Multigen Creator 是美國(guó) Multigen－ Paradigm 公司推出的一個(gè)強(qiáng)有力的、集為一體軟件包，專門創(chuàng)建用于視景仿真的實(shí)時(shí)三維模型，是一個(gè)功能