数字城市三维建模与仿真系统设计与开发研究

论文摘要

数字城市是数字地球的一个重要分支和区域层,三维城市的模拟和仿真可以形象化的在电脑上显示并提高城市的管理水平。如何在三维环境下对城市建模和仿真,并对它的属性和空间几何关系做到无缝连接,已成为地理信息系统和虚拟现等相关领域中的一个前沿研究热点。本论文设计和开发了一个在三维场景下,对数字城市进行建模与仿真的平台系统,该平台系统由几个不同的模块单元所组成,包括数据获取模块、数据导入导出模块、数据存储与管理模块、模型编辑与重构模块以及场景构建与漫游模块等。该平台系统使用的最重要的数据资源格式是DXF格式和3DS格式,可以通过数据获取模块中的数字立体图像创建和获取,数据导入导出模块可以将DXF格式和3DS格式的模型转换为Openfligt格式模型,而模型编辑与重构模块可以对转换后的模型进行可视化的编辑和重构,这样被再次创建的模型在空间和属性上的信息就被储存到数据存储与管理系统之中,最后,场景创建和漫游模块从数据库中选取模型,去创建城市三维场景并提供交互式的漫游和信息提取。试验结果表明,由于该系统集成了地理信息系统、虚拟现实和数据库技术的各自优势,因而能够较好地实现在三维可视化的条件下,对数字城市进行建模与仿真。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.2 课题研究目的和意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 数字城市的趋势
• 1.5 本文的研究思路及章节安排
• 2 数字城市三维建模与仿真相关理论及技术
• 2.1 三维数字城市
• 2.2 数字城市关键技术设想
• 2.3 三维建模仿真平台关键技术
• 2.4 三维仿真平台的创建步骤
• 2.5 本章小结
• 3 数字城市三维建模与仿真系统设计
• 3.1 系统需求分析和设计目标
• 3.2 总体框架设计
• 3.3 数据模型设计
• 3.4 系统功能模块设计
• 3.5 本章小结
• 4 数字城市三维建模与仿真系统开发
• 4.1 系统开发环境与方法
• 4.2 模型导入导出模块开发
• 4.3 数据存储与管理模块开发
• 4.4 场景构建与漫游模块开发
• 4.5 本章小结
• 5 系统应用实例
• 5.1 系统在数字校园中的应用意义
• 5.2 系统在数字校园的应用实例
• 5.3 本章小结
• 6 总结和展望
• 6.1 研究内容总结
• 6.2 论文存在的问题与展望
• 致谢
• 参考文献