基于Skyline的大理海东新区地上地下三维可视化研究

发布时间：2017-10-06 19:14

  本文关键词：基于Skyline的大理海东新区地上地下三维可视化研究

  更多相关文章： 三维地理信息系统 大理海东 Skyline Unity3D 三维场景

【摘要】：随着智慧地球与智慧城市的兴起,三维地理信息系统(Geographic Information System,GIS)以其三维空间展示、三维空间分析的能力,引起社会各界广泛关注,并因其广阔的发展空间与应用前景,备受地理信息系统学者推崇。随着城市建筑面积的急剧扩张、人口的迅速增加,以原始的二维平面图层管理城市信息的方式已经无法满足现实管理需求。若对一个城市进行系统的管理,不仅需要去处理地上场景,而且还需要了解地下管网情况。一个良好的三维地理信息系统需要同时具有处理地上与地下景观变化的能力。然而,国内学者在地上三维可视化方面研究较多,地下可视化方面研究较少,同时进行城市地上场景与地下管网方面三维可视化方面研究更为稀少。因此,本文在总结国内外三维GIS技术研究现状的基础上,分析国内外三维GIS开发前提下,建立地上地下三维可视化场景框架。并以此框架为基础,大理白族自治州海东新区(大理海东)为实验区,构建大理海东地上城市景观与地下管网三维场景,通过Skyline与Unity3D平台二次开发,形成大理海东三维可视化桌面端平台与移动端平台。本论文所作的工作与研究主要为以下几个方面。(1)对目前的三维可视化基本理论与技术进行概述,了解当前可视化主要研究现状,并了解探索当前三维地理信息系统方面的主要技术。(2)提出构建地上地下可视化场景的框架,并在此框架基础上,以大理海东新区为例完成地上地下可视化场景。在地上区域,该框架为保证地上三维模型外观精度,要综合运用纹理映射技术处理;由于地上模型数量较多,且模型空间架构不同,极容易降低场景分析效率,因此要进行模型优化,减弱模型影响。在地下区域,主要完成两项:一、三维管网与地表房屋、道路精确一一对应,需要取相应点进行对比分析;二、山地城镇个别区域管网起伏较大,需要根据地形进一步修改管网,依照不同地形进行局部改进。在总体而言,为保证场景完善,增强可视化效果,需要进行整体效果的渲染,为提高运行效率,采用远处渲染度低、近处渲染度高的渲染办法。(3)本文在充分理解研究目的情况下,进一步分析Skyline技术体系与Unity3D开发方式,提出满足研究目的的具体方案,分析得出系统的总体架构与具体功能。并以大理海东新区为研究区,完成大理海东三维可视化系统桌面端与移动端的建立。该桌面端主要满足大理海东区域空间分析、场景展示能力。本移动端主要进行大理海东区域内的三维场景漫游与展示,以提高可视化系统的交互性与展示度。
【关键词】：三维地理信息系统 大理海东 Skyline Unity3D 三维场景
【学位授予单位】：云南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P208
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-21
• 1.1 研究背景与意义10-11
• 1.1.1 研究背景10-11
• 1.1.2 研究意义11
• 1.2 三维GIS国内外研究现状11-16
• 1.2.1 国外研究现状11-14
• 1.2.2 国内研究现状14-16
• 1.3 研究思路、内容及方法16-18
• 1.3.1 研究思想与内容16-17
• 1.3.2 研究方法与技术路线17-18
• 1.4 论文结构18-21
• 第2章 地形三维可视化理论与技术基础21-32
• 2.1 三维地理信息系统21-22
• 2.1.1 三维地理信息系统的定义21-22
• 2.1.2 三维GIS的特点与功能22
• 2.2 三维可视化22-26
• 2.2.1 可视化定义23
• 2.2.2 三维空间数据模型23-26
• 2.3 纹理映射理论与技术26-27
• 2.3.1 纹理的概念26-27
• 2.3.2 纹理映射技术27
• 2.3.3 纹理映射算法分类27
• 2.4 地下管线简述27-29
• 2.4.1 地下管线分类28
• 2.4.2 地下管线探明内容与方法28-29
• 2.5 Skyline软件结构功能29-32
• 2.5.1 Skyline结构综述30
• 2.5.2 选择Skyline原因30-32
• 第3章 海东新区三维可视化系统设计32-37
• 3.1 系统目标32
• 3.2 系统总体设计32-33
• 3.3 系统详细设计33-34
• 3.4 系统数据库设计34-37
• 3.4.1 属性数据库设计35-36
• 3.4.2 空间数据库设计36-37
• 第4章 海东新区地上地下三维场景构建37-55
• 4.1 场景建模37-38
• 4.2 数据准备38-45
• 4.2.1 研究区概况38-41
• 4.2.2 数据来源与预处理41-45
• 4.3 三维地形数据集构建45-48
• 4.4 地物景观模型构建48-50
• 4.5 地上三维场景构建50-52
• 4.6 地下三维场景构建52-55
• 第5章 海东新区可视化平台实现55-70
• 5.1 系统开发工具简介55-57
• 5.1.1 TerraExplorer Pro API简介55-56
• 5.1.2 Unity3D简介56-57
• 5.2 大理海东三维可视化桌面端的开发实现57-65
• 5.2.1 系统实现步骤57-58
• 5.2.2 系统功能实现58-65
• 5.3 大理海东三维可视化移动端的开发实现65-70
• 5.3.1 系统实现步骤66
• 5.3.2 移动端展示66-68
• 5.3.3 开发过程中的关键技术68-70
• 第6章 结论与展望70-72
• 6.1 结论70-71
• 6.2 下一步工作展望与不足71-72
• 参考文献72-75
• 附录A：图目录75-77
• 附录B：表目录77-78
• 攻读学位期间发表的学术论文和研究成果78-79
• 致谢79

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本文编号：984531