基于API技术的网络三维仿真电子地图系统开发与实现

发布时间：2017-09-07 02:29

  本文关键词：基于API技术的网络三维仿真电子地图系统开发与实现

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【摘要】：随着计算机网络科学和地理信息系统科学技术的高速发展与广泛应用,新时代的地图学也如雨后春笋般有了多样的发展趋势,基于地图学科上的二维GIS已经成为现今地图应用的标配;以WebGIS技术和三维虚拟现实技术为基础的地图服务也渐成为地图应用领域发展的主流。然而,海量的三维数据量对计算机存储技术和网络传输技术的高要求以及平台的高价格门槛,使得目前三维虚拟现实技术和网络的结合应用于还处于实验探索阶段。本文以西南科技大学为实验对象,主要针对以下几方面进行了研究:①三维建模与渲染技术研究三维仿真电子地图的独特之处在于它的数据轻便性和三维可视效果,这就需要对研究区建立三维模型。在研究和分析不同三维软件平台的特点之后,本论文选择使用SketchUp面向过程的模型构建方式,实现校园场景的虚拟重建。并探讨在Vary渲染环境调设模型的最佳材质、灯光参数,并选择合适的角度将场景模型渲染出三维仿真效果图。②地图投影及坐标转换方式探讨三维仿真地图是依据侧视投影原理将立体模型映射到投影平面,以展示三维视觉效果的2.5维地图。要实现二维底图数据到三维仿真地图坐标的一一对应关系,就应利用数学关系推导出当前投影下地图坐标的转换公式。③基于JavaScript API技术的WebGIS开发RIA(RichInternet Applications,富因特网应用程序)技术的出现为传统的WebGIS开发模式带来了新的方向。当前流行的RIA应用框架:API技术和REST架构风格,结合ArcGIS Server提供的便利的开发接口,为本文实现具有良好用户体验感和交互性的地图系统提供了丰富的理论和技术支撑。④应用实例以西南科技大学西区为例,最终实现本系统的查询、导航、分析等地图操作功能。总结出一套网络三维仿真电子地图合理的制作和开发方法,展望未来三维仿真电子地图的发展趋势,为将来的研究工作提供一定的借鉴价值。
【关键词】：SketchUp建模 Vary渲染 三维仿真地图 地图发布
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P208;P283.7
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 引言10-11
• 1.2 研究背景11-12
• 1.2.1 电子地图概述11
• 1.2.2 三维仿真电子地图特征11-12
• 1.3 研究意义12-13
• 1.4 国内外研究现状13-15
• 1.5 研究内容与章节安排15-18
• 1.5.1 研究内容15-16
• 1.5.2 章节安排16-18
• 第二章 主要理论与技术18-32
• 2.1 三维建模技术18-20
• 2.1.1 基于图形的建模技术18-19
• 2.1.2 基于图像的建模技术19
• 2.1.3 基于图形与图像的混合建模技术19-20
• 2.2 三维全景技术20-21
• 2.3 投影及坐标转换21-23
• 2.3.1 地图投影21
• 2.3.2 三维图形坐标变换21-23
• 2.4 软件平台介绍23-25
• 2.4.1 AutoCAD23-24
• 2.4.2 SketchUp24
• 2.4.3 Vary for 3dsmax24-25
• 2.5 ArcGIS Server25-32
• 2.5.1 ArcGIS Server系统组成25-26
• 2.5.2 ArcGIS Server包含的主要技术26-27
• 2.5.3 ArcGIS Server中的GIS服务27-28
• 2.5.4 ArcGIS API for JavaScript28
• 2.5.5 ArcGIS Server REST API28-32
• 第三章 三维仿真地图制作32-50
• 3.1 数据准备32-35
• 3.1.1 处理底图预数据32-33
• 3.1.2 纹理采集33
• 3.1.3 修图并制作贴图33-35
• 3.2 分类建模与模型优化35-38
• 3.2.1 分类建模35-37
• 3.2.2 模型优化处理37-38
• 3.3 影像渲染输出38-47
• 3.3.1 常用渲染器介绍39-40
• 3.3.2 VRay原理及渲染流程40-41
• 3.3.3 摄像机的设置41-42
• 3.3.4 材质参数42-43
• 3.3.5 灯光参数43-47
• 3.4 后期图片处理47-50
• 第四章 地图坐标转换与服务发布50-58
• 4.1 地图坐标转换50-54
• 4.1.1 地图数据误差来源50-51
• 4.1.2 空间坐标信息映射51-54
• 4.2 发布地图服务54-58
• 4.2.1 发布Map地图服务54-55
• 4.2.2 地图缓存服务55-58
• 第五章 三维仿真电子地图系统应用开发58-66
• 5.1 系统架构及开发流程58-59
• 5.1.1 系统结构设计58-59
• 5.1.2 系统开发流程59
• 5.2 开发环境搭建59
• 5.3 总体功能设计与实现59-66
• 5.3.1 地图窗口操作功能60-61
• 5.3.2 鹰眼功能61-62
• 5.3.3 图层控制功能62-63
• 5.3.4 查询功能63
• 5.3.5 量算和测距功能63-64
• 5.3.6 属性显示和打印功能64
• 5.3.7 浏览全景图功能64-66
• 第六章 结论与展望66-68
• 6.1 结论66
• 6.2 展望66-68
• 致谢68-70
• 参考文献70-74
• 攻读学位期间取得的研究成果74

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 宋铁英;一种基于图象的林分三维可视模型[J];北京林业大学学报;1998年04期

2 周侗;龙毅;;我国近期移动地图与互联网地图发展综述[J];地理与地理信息科学;2012年05期

3 李玉萍;;3Dmax-VRay技法应用研究[J];边疆经济与文化;2013年05期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 李荣辉;三维建模技术在虚拟现实中的应用研究[D];大庆石油学院;2007年

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本文编号：806889