面向室内导航应用的智能终端高质量三维模型管理与调度

发布时间：2017-04-02 05:04

  本文关键词：面向室内导航应用的智能终端高质量三维模型管理与调度，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着智能手机的崛起和数字城市的发展,人们的生活方式随之发生着巨大的变化。城市的数字化由简单到精细化,由地下到地表,由室外到室内。据统计,人类活动的87%都发生在室内(起居、工作、教育、医疗、购物、娱乐),或者在密闭的空间(隧道、矿井)。显然,对室内空间的数字化和相关应用在数字城市中占有重要的地位。而人们对室内定位技术的研究已经有十多年的时间,室内建模、室内空间分析和室内定位技术综合在一起将为人类活动产生深远的影响。如导购、逃生路线规划、智能化就医、客流分析、井下救援等。三维化的地图相对于传统地图有着不可替代的优势,它为用户带来了“沉浸式”的直观体验。传统的三维场景漫游应用只注重可视化效果,模型数据只包含单纯的几何信息,这些数据由建模人员利用各类三维建模软件创建而成,在数据通用性和三维数字城市应用方面很难满足要求。本文对OGC的City GML标准及候选标准Indoor GML进行了细致的研究,它采用面向对象的思想,将城市中与人类活动息息相关的人工和天然构筑物进行了细致的分类和属性描述,其数据不但包含几何数据,更是具有丰富的语义信息的描述,既能满足可视化的要求,又能为各类空间分析和相关应用提供全面的空间结构描述和语义信息。数据标准化有利于行业的快速发展和融合。具体研究内容有:(1)City GML标准Building模块各类对象及其属性描述;(2)City GML标准Building模块对建筑模型的五级LOD描述。本文在此基础上,借鉴了City GML面向对象的数据组织方式和场景图的结构,对现有数据的目录组织层级结构进行了研究,编写了文件属性描述文件,在程序中通过读取属性文件构建对象,通过空间索引进行数据调度,最后再配合视椎体裁剪和遮挡剔除技术,使得客户端系统在面向室内导航应用和性能上均有很好的表现。对每一个独立的地理空间对象编码并单独管理是今后数字城市建设的重点,高效合理的数据管理也是三维GIS研究的核心问题之一,本文在该思想的指导下进行了初步探索和尝试,具有一定的实用价值。
【关键词】：室内导航定位 City GML标准 三维数据组织 调度 智能终端
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN96
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-16
• 1.1 研究背景及意义9-13
• 1.1.1 室内高精度三维模型及其获取10-11
• 1.1.2 三维模型数据的组织与调度11-13
• 1.1.3 三维场景可视化引擎设计13
• 1.2 研究目标与内容13-14
• 1.2.1 研究目标13
• 1.2.2 研究内容13-14
• 1.3 文章的组织结构14-16
• 2 Unity3D简介和数据准备16-28
• 2.1 Unity3D简介16-17
• 2.2 数据导入与预处理17-26
• 2.2.1 模型坐标系的定义及建模要求17-20
• 2.2.2 实验数据来源简介20-21
• 2.2.3 FBX文件处理与导入21-24
• 2.2.4 制作Prefab24-25
• 2.2.5 制作AssetBundles25-26
• 2.3 本章小结26-28
• 3 室内导航数据标准28-37
• 3.1 通用三维城市数据模型CityGML28-34
• 3.1.1 CityGML简介28-30
• 3.1.2 CityGML的Building model模块30-34
• 3.2 室内空间描述与IndoorGML34-36
• 3.2.1 CityGML中用于描述室内对象的类型34-36
• 3.2.2 IndoorGML简介36
• 3.3 本章小结36-37
• 4 室内三维模型组织、调度与渲染优化37-44
• 4.1 三维模型数据组织37-39
• 4.1.1 场景图简介37-38
• 4.1.2 基于场景图概念、面向对象方法的室内三维模型组织38-39
• 4.2 三维空间数据索引39-41
• 4.2.1 八叉树索引40
• 4.2.2 R树索引40-41
• 4.2.3 K-D树索引41
• 4.3 视椎体裁剪、遮挡剔除及LOD技术41-43
• 4.3.1 视椎体裁剪技术41-42
• 4.3.2 遮挡剔除42-43
• 4.4 本章小结43-44
• 5 系统的搭建、测试与分析44-53
• 5.1 试验背景与项目简介44-45
• 5.1.1 开发与测试环境44
• 5.1.2 数据来源简介44-45
• 5.2 系统结构框架设计45-47
• 5.3 基于触屏手势操作的优化实现47-48
• 5.4 室内外场景调度与漫游试验48-52
• 5.4.1 室外场景试验48-50
• 5.4.2 室内场景导航路径试验50-52
• 5.5 本章小结52-53
• 6 总结53-54
• 6.1 研究工作的总结53
• 6.2 待进一步研究和解决的问题53-54
• 致谢54-55
• 参考文献55-57
• 附录A 触摸屏优化的手势控制代码清单57-60
• 附录B 视椎体裁剪代码清单60-65
• 附录C 四叉树+规则格网索引实现代码65-78
• 附录D 控制室内第一人称相机运动代码段78-83
• 攻读学位期间的研究成果83

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 李德仁,刘强,朱庆;数码城市GIS中建筑物室外与室内三维一体化表示与漫游[J];武汉大学学报(信息科学版);2003年03期

  本文关键词：面向室内导航应用的智能终端高质量三维模型管理与调度，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：281894