3D Tiles定义解析与生产规范设计 ——以三维建筑物瓦片为例
发布时间：2021-11-15 21:44
Cesium是一个基于WebGL和JavaScript的开源三维地球引擎,可以在浏览器端实现以三维虚拟地球为主要场景的网络应用。为了便于网络传输与浏览器渲染,Cesium研发团队制定了代表海量三维数据的数据结构3D Tiles。但是,3D Tiles的定义十分抽象,其描述事物的方式介于三维模型范畴与地理要素范畴之间,使研究者难以客观全面地理解其含义。3D Tiles的兼容性很高,官方对其灵活的数据结构缺少充分的解释,同时缺少可供参考的生产规范。这种抽象灵活的数据定义提高了数据解析与应用的复杂度,不利于数据在生产应用上保持一致。为了使研究者能够全面客观地理解3D Tiles定义,统一 3D Tiles在生产与应用上的数据“风格”,本文以WebGL渲染机制和Cesium地球框架的基本原理作为基础,对3D Tiles的抽象性与兼容性进行了深入解读与剖析。指出了 3D Tiles在生产与应用上的问题,并提出生产规范的基本设计原则。对于使用3D Tiles展示三维建筑物模型这一应用,对3DTiles的数据结构进行设计,并结合不同数据采集方式制定完整的数据生产与转化流程,同时分析并介绍了生产中可能...
【文章来源】：武汉大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１纽约市３Ｄ?Ｔｉｌｅｓ??Ｆｉｇ．?１．１?３Ｄ?Ｔｉｌｅｓ?ｏｆ?Ｎｅｗ?Ｙｏｒｋ?Ｃｉｔｙ??
图１．２?３Ｄ?Ｔｉｌｅｓ与生产应用的关系??Ｆｉｇ．?１．２?Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｂｅｔｗｅｅｎ?３Ｄ?Ｔｉｌｅｓ?ａｎｄ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ａｎｄ?ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ??在生产与应用中出现的问题包含着深层次的原因。如图１．２所示是３Ｄ?Ｔｉｌｅｓ??与生产应用的关系示意图，３ＤＴｉｌｅｓ的抽象定义让研究者很难把握住定义的基本??设计思想，灵活的数据配置方法使研究者难以确定在具体的生产应用中的数据结??构。从本质上来说，研究者对３ＤＴｉｌｅｓ定义的基本思想的认识不够充分、客观和??全面，往往没有深究“３Ｄ?Ｔｉｌｅｓ是什么”、“３Ｄ?Ｔｉｌｅｓ能够用来表示什么”等基本??问题，由于官方的解释与说明十分匮乏，导致理论根基不够成熟。面对灵活的数??据结构与丰富的配置方法，研究者很难做到客观准确地确定“３ＤＴｉｌｅｓ表达被研??究目标的最佳数据结构”以及“针对特定数据结构设计合适的生产流程与应用方??式”等上层问题的答案。所以，３ＤＴｉｌｅｓ定义的抽象性与数据结构的灵活性以及??研究者对３Ｄ?Ｔｉｌｅｓ理解的差异化影响了?３Ｄ?Ｔｉｌｅｓ数据的生产与应用。??５??
２０１４）。在实现上是通过ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ编写的着色程序映射为ＯｐｅｎＧＬＥＳ２．０的??着色程序实现绘制三维图形。而ＯｐｅｎＧＬ?ＥＳ２．０是ＯｐｅｎＧＬ家族系列的分支，??ＷｅｂＧＬ、ＯｐｅｎＧＬＥＳ以及ＯｐｅｎＧＬ的关系如图２．１所示。??－—■?■—＾?￣?＾??ＯｐｅｎＧＬ?１．５?圆ＯｐｅｎＧＬ?ＥＳ?１．１????／???／???特性拓展?｜不兼容???［°ｐｅｎＧｉ２－°?）￣十［。—．〇］￣??特性拓展?兼容??＂?｝?ｒ????）子集?一—一－—Ｖ??ＯｐｅｎＧＬ?３．３?■?？?ＯｐｅｎＧＬＥＳ３．０??特性拓展??令??（ＯｐｅｎＧＬ?４．３￣｜?方框中的版本支持可编程的着色器??图２．１?ＷｅｂＧＬ与ＯｐｅｎＧＬ关系图??Ｆｉｇ．?２．１?Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ＷｅｂＧＬ?ａｎｄ?ＯｐｅｎＧＬ??在介绍ＷｅｂＧＬ的渲染过程之前，首先需要阐明几个在三维渲染过程中需要??理解的概念。??１、
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于建筑物的无人机摄影测量3D建模研究[J]. 黄杰品. 当代化工研究. 2017(05)
[2]基于3Dmax的建筑物三维模型构建[J]. 方明. 交通科技与经济. 2017(03)
[3]基于CityEngine的城市三维模型构建方法与问题分析[J]. 段雅萍,郝连秀,王瑞富,李家贵. 地理空间信息. 2017(05)
[4]半自动机载LiDAR点云建筑物三维重建方法[J]. 周平华,熊彪. 测绘科学. 2017(05)
[5]基于激光扫描数据正交投影分析的建筑物提取研究[J]. 娄静谊,赵俊三. 价值工程. 2017(14)
[6]三维激光扫描点云数据处理及建模研究[J]. 杨明珠,董燕. 价值工程. 2017(12)
[7]基于InSAR相干系数统计建模的建筑物检测[J]. 张跃,孙显. 国外电子测量技术. 2017(04)
[8]基于点密度采样的建筑物点云立面分割方法[J]. 康星火,陈水利,吴云东,蔡国榕. 集美大学学报(自然科学版). 2017(02)
[9]倾斜摄影实景三维单体化模型自适应聚类算法[J]. 王洪峰,李铁军,赵龙. 应用科技. 2017(02)
[10]基于偏移阴影分析的高分辨率可见光影像建筑物自动提取[J]. 高贤君,郑学东,刘子潇,杨元维. 光学学报. 2017(04)
博士论文
[1]基于机载与车载LiDAR数据的建筑物模型多视三维重建研究[D]. 陈焱明.南京大学 2015
硕士论文
[1]基于WebGL的地理信息三维可视化技术研究[D]. 牛艺博.兰州交通大学 2015
[2]真实感建筑物三维模型的纹理映射优化方法研究[D]. 师建辉.中国地质大学(北京) 2015
[3]基于Cesium的WebGIS三维客户端实现技术研究[D]. 高云成.西安电子科技大学 2014
[4]SAR图像中建筑物模型分析与重建[D]. 鄢启全.西安电子科技大学 2014
[5]基于WebGL的大规模三维场景可视化技术研究[D]. 张帆.国防科学技术大学 2014
[6]GPU加速下的大规模城市建筑物模型三维可视化关键技术[D]. 花杰.中国地质大学（北京） 2013
本文编号：3497548
【文章来源】：武汉大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１纽约市３Ｄ?Ｔｉｌｅｓ??Ｆｉｇ．?１．１?３Ｄ?Ｔｉｌｅｓ?ｏｆ?Ｎｅｗ?Ｙｏｒｋ?Ｃｉｔｙ??
图１．２?３Ｄ?Ｔｉｌｅｓ与生产应用的关系??Ｆｉｇ．?１．２?Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｂｅｔｗｅｅｎ?３Ｄ?Ｔｉｌｅｓ?ａｎｄ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ａｎｄ?ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ??在生产与应用中出现的问题包含着深层次的原因。如图１．２所示是３Ｄ?Ｔｉｌｅｓ??与生产应用的关系示意图，３ＤＴｉｌｅｓ的抽象定义让研究者很难把握住定义的基本??设计思想，灵活的数据配置方法使研究者难以确定在具体的生产应用中的数据结??构。从本质上来说，研究者对３ＤＴｉｌｅｓ定义的基本思想的认识不够充分、客观和??全面，往往没有深究“３Ｄ?Ｔｉｌｅｓ是什么”、“３Ｄ?Ｔｉｌｅｓ能够用来表示什么”等基本??问题，由于官方的解释与说明十分匮乏，导致理论根基不够成熟。面对灵活的数??据结构与丰富的配置方法，研究者很难做到客观准确地确定“３ＤＴｉｌｅｓ表达被研??究目标的最佳数据结构”以及“针对特定数据结构设计合适的生产流程与应用方??式”等上层问题的答案。所以，３ＤＴｉｌｅｓ定义的抽象性与数据结构的灵活性以及??研究者对３Ｄ?Ｔｉｌｅｓ理解的差异化影响了?３Ｄ?Ｔｉｌｅｓ数据的生产与应用。??５??
２０１４）。在实现上是通过ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ编写的着色程序映射为ＯｐｅｎＧＬＥＳ２．０的??着色程序实现绘制三维图形。而ＯｐｅｎＧＬ?ＥＳ２．０是ＯｐｅｎＧＬ家族系列的分支，??ＷｅｂＧＬ、ＯｐｅｎＧＬＥＳ以及ＯｐｅｎＧＬ的关系如图２．１所示。??－—■?■—＾?￣?＾??ＯｐｅｎＧＬ?１．５?圆ＯｐｅｎＧＬ?ＥＳ?１．１????／???／???特性拓展?｜不兼容???［°ｐｅｎＧｉ２－°?）￣十［。—．〇］￣??特性拓展?兼容??＂?｝?ｒ????）子集?一—一－—Ｖ??ＯｐｅｎＧＬ?３．３?■?？?ＯｐｅｎＧＬＥＳ３．０??特性拓展??令??（ＯｐｅｎＧＬ?４．３￣｜?方框中的版本支持可编程的着色器??图２．１?ＷｅｂＧＬ与ＯｐｅｎＧＬ关系图??Ｆｉｇ．?２．１?Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ＷｅｂＧＬ?ａｎｄ?ＯｐｅｎＧＬ??在介绍ＷｅｂＧＬ的渲染过程之前，首先需要阐明几个在三维渲染过程中需要??理解的概念。??１、
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于建筑物的无人机摄影测量3D建模研究[J]. 黄杰品. 当代化工研究. 2017(05)
[2]基于3Dmax的建筑物三维模型构建[J]. 方明. 交通科技与经济. 2017(03)
[3]基于CityEngine的城市三维模型构建方法与问题分析[J]. 段雅萍,郝连秀,王瑞富,李家贵. 地理空间信息. 2017(05)
[4]半自动机载LiDAR点云建筑物三维重建方法[J]. 周平华,熊彪. 测绘科学. 2017(05)
[5]基于激光扫描数据正交投影分析的建筑物提取研究[J]. 娄静谊,赵俊三. 价值工程. 2017(14)
[6]三维激光扫描点云数据处理及建模研究[J]. 杨明珠,董燕. 价值工程. 2017(12)
[7]基于InSAR相干系数统计建模的建筑物检测[J]. 张跃,孙显. 国外电子测量技术. 2017(04)
[8]基于点密度采样的建筑物点云立面分割方法[J]. 康星火,陈水利,吴云东,蔡国榕. 集美大学学报(自然科学版). 2017(02)
[9]倾斜摄影实景三维单体化模型自适应聚类算法[J]. 王洪峰,李铁军,赵龙. 应用科技. 2017(02)
[10]基于偏移阴影分析的高分辨率可见光影像建筑物自动提取[J]. 高贤君,郑学东,刘子潇,杨元维. 光学学报. 2017(04)
博士论文
[1]基于机载与车载LiDAR数据的建筑物模型多视三维重建研究[D]. 陈焱明.南京大学 2015
硕士论文
[1]基于WebGL的地理信息三维可视化技术研究[D]. 牛艺博.兰州交通大学 2015
[2]真实感建筑物三维模型的纹理映射优化方法研究[D]. 师建辉.中国地质大学(北京) 2015
[3]基于Cesium的WebGIS三维客户端实现技术研究[D]. 高云成.西安电子科技大学 2014
[4]SAR图像中建筑物模型分析与重建[D]. 鄢启全.西安电子科技大学 2014
[5]基于WebGL的大规模三维场景可视化技术研究[D]. 张帆.国防科学技术大学 2014
[6]GPU加速下的大规模城市建筑物模型三维可视化关键技术[D]. 花杰.中国地质大学（北京） 2013
本文编号：3497548
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