移動端的三維城市可視化關鍵技術研究.pdf

1、隨著三維GIS的快速發(fā)展，國家對“數(shù)字城市”戰(zhàn)略意義的高度重視，高性能移動設備的涌現(xiàn)，使得移動端三維城市可視化技術有了廣闊的發(fā)展前景和強有力的技術支撐。本文基于Android移動端平臺，研究三維城市可視化關鍵技術。重點研究三維城市模型建立、三維數(shù)據(jù)組織，以及發(fā)揮二三維各自優(yōu)勢，實現(xiàn)二三維城市場景聯(lián)動顯示，并通過對建筑物模型精簡、對模型選取策略研究實現(xiàn)三維城市的多分辨率顯示，最終設計實現(xiàn)了移動端三維城市可視化交互系統(tǒng)。
　　(1)研

2、究了三維城市數(shù)據(jù)模型及組織方式。結合三維數(shù)據(jù)模型的研究現(xiàn)狀和各自的優(yōu)缺點，利用已有二維GIS數(shù)據(jù)，基于SketcuUp和ArcGIS建立了三維建筑物數(shù)據(jù)模型，并提出了將面向?qū)ο笏枷牒瓦吔缒Ｐ拖嘟Y合的數(shù)據(jù)組織方式。該種模型數(shù)據(jù)的組織方式使得軟件具備很強的可擴展性和繼承性，為本文后續(xù)模型精簡的研究提供了便利條件，也更符合人類思維習慣。
　　(2)城市場景的二三維聯(lián)動顯示技術的研究。研究了OpenGL ES的渲染原理，提出了以紋理材質(zhì)為

3、緩沖單元對三維數(shù)據(jù)重新劃分并用于三維場景的實時渲染，改進了模型數(shù)據(jù)的組織，可以極大地節(jié)省實時繪制時間，提高界面交互的流暢性。同時針對城市二三維聯(lián)動顯示的現(xiàn)實需求，提出了三維場景可視化結合二維GIS在城市中定位的優(yōu)勢實現(xiàn)二三維聯(lián)動顯示的方案，研究了OpenGLES場景變換的實質(zhì)，并基于此進行視角點解算、傳遞，實現(xiàn)了二三維之間的實時聯(lián)動效果。此種聯(lián)動可以觀察城市三維場景的同時，在二維場景上也可以看到當前視角的定位和觀察方向，非常符合城市建筑

4、群的特點，具有廣泛的應用性。
　　(3)研究了三維城市多分辨率顯示技術?；诮ㄖ锏奶攸c改進了QEM算法，將邊長和局部平面曲率納入QEM的折疊代價考慮范圍，實現(xiàn)了建筑物模型的精簡，使得建筑物的特征得到了有效保持而其局部細節(jié)則被精簡，精簡質(zhì)量有了較大的提升。同時為了避免大范圍調(diào)度帶來的冗余數(shù)據(jù)，將視角點距離和用戶體驗感相結合，合理地調(diào)度模型顯示的層次，實現(xiàn)了三維城市多分辨率顯示效果。
　　(4)三維城市可視化軟件的設計開發(fā)。提