三维城市
三维城市范文第1篇
从地图的表现形式上看，地图的发展从公元前6000多年古埃及人开始使用芦苇绘制地图、中国西汉时期的纸质地图、俄罗斯刻在银壶上的线刻地图，这些都是以古老的线划形式出现的。到了上世纪60年代国际上出现了一个新的科技领域“遥感”，当时被称作Remote Sensing,是通过卫星遥感测绘出地球所有可见表面物象，形成遥感影像，遥感影像的出现为土地利用与调查、测绘、城市规划等领域发挥着重要作用，这使在地图的利用上出现了新的形式，使用者可以直观的看到物体的颜色、质感更容易分辨出各地类的分布情况及各个时期的地表物质变化情况，更加方便的对地球环境监测做出正确的评价与分析。近年来随着遥感影像的分辨率精度的提高，大比例尺的影像图再现了地球表面所有可见物，加上计算机技术的飞速发展，建筑建模技术与虚拟技术的成熟，这些都为城市三维地图的形成奠定了基础，城市三维地图是基于高精度的DEM的基础上叠加高分辨率的正射影像作为地形表面，利用近景摄影（测量）技术采集建（构）筑物的表面数据，经计算机数字化处理建模、纹理贴图，属性定位，分层组织，整理入库而形成的城市三维地图地理信息系统。
城市三维地图特点：
城市三维地图特点是城市各要素模型的建立，这些模型构成了整个城市地理景观物象，是城市三维地图表现特征，它不仅拥有普通地图的一般特性，而且能够综合利用所有测绘4D（DEM、DOM、DRG、DLG）产品的成果，形成新的地图形式——城市三维地图，具有如下特点：
1.可量测性：在确定了的地图投影下，可实现三维立体的量测，包括坐标量测、面积、体积的量测、坡度和土方计算量测等。
2.直观性：地图是表达地理事物的工具，利用符号、色彩和注记等手段获取地理空间信息，而城市三维地图是利用真实的模型取代了一般符号来表达地理信息技术，实现地图的三维漫游显示，利用金字塔分级显示技术，把视野范围所用地物在多个层级上按照用户的要求显示，其上叠加各种矢量、栅格数据，可以从任意角度和距离的观测、分析，它以逼真效果的再现城市场景，形成城市三维地图。
3超媒体集成：城市三维地图以城市地形、地物、水系、道路等为基础地理要素为主体，还可以结合超链接技术反映出相关物体属性特征，包括：建筑的图片、属性、视频等相关信息。
4.交互性：城市三维地图利用C/S和B/S两种数据架构，实现数据库与用户的交互操作，数据管理与客户端的在线浏览。
城市三维地图基本生产过程
基本数据
1.1城市基础测绘数据： 现势性强的1：500-1:2000比例尺的地形图，保障地面建（构）筑物基本地理坐标信息坐标。
1.2多分辨率的数字高程模型（DEM）数据和多时段 、多分辨率卫星影像（DOM）数据，作为地面纹理。
1.3城市建筑、树木、雕塑、公园、道路、路灯、等所有地物不同角度的数码照片，对模型制作参考、贴图做准备。
三维地图生产
2.1地形地貌
第一，通过立体相对（DEM）自动生成数字高程模型，数字高程模型（Digital Elevation Model，缩写DEM）是一定范围内规则格网点的平面坐标（X，Y）及其高程（Z）的数据集，它主要描述区域地貌形态的空间分布， DEM是对地貌形态的虚拟表示，可派生出等高线、坡度图等信息，它与卫星影像数据叠加，形成虚拟仿真地貌特征。三维地图主城区可以采用高精度的DEM，如1：500（DEM）对地形结构进行高精度的描述，市区以外部分利用DEM拼接、镶嵌工具叠加大比例尺的DEM,如1：10000到1：50000（DEM）地形。这种镶嵌拼接的方式大大降低了三维地图的系统资源占有，能够保障系统在电脑上的流畅运行，保障了地理信息基本服务功能。
第二，数字化（DOM）卫星影像数据，大面积的卫星影像数据庞大，应用到三维地图中必须进行数字化处理转化成为tab文件，使用三维地图编译工具导入系统形成真实三维地图地面纹理，配合DEM形成真实的三维地图场景。
第三，地物的模型建立，在基本地形搭建成后，对卫星影像和DEM不能表达的或表达的不清楚的重点地段加以补充，如：主要街道、河流、桥梁、公园、广场、雕塑、树木、路灯、公交站点等三维模型信息，这些地物的建设会大大的提高场景的真实感。它的制作过程是利用数码摄影收集图像数据，通过收集整理的各种数码影像及地理信息数据，利用photoshop平面编辑软件、CAD、3dmax三维软件等工具对资料处理、建模、贴图等程序完成仿真模型效果，通过系统模型匹配工具结合DEM高程值匹配到地面相应的位置，最后导入三维地图系统中。
建筑物是三维地图的重要组成部分，也是占据系统数据的主要角色，在制作建筑物模型时原则上应遵循计算机的软件、硬件基本配置要求把这些模型分为三个等级即：精细模型、一般模型、简模等三种体块表现模式来保障系统正常运行，突出重点建筑，表现全部场景真实，对于标志性建筑精细度达到了0.3~0.5米，对于其他居民区等非重点建筑精细程度可以达到1.2米左右。
模型具体制作流程大体分三步：
近距数码摄影采集，是利用数码相机拍摄建筑物各立面影像，这是呈现城市地面上建筑的第一步，高质量的数据影像采集成果是三维地图场景美观、准确的前提，所以数据采集工作应做到有规范、有秩序、有类别的拍摄，要反映出建筑的各个立面及整体效果，在拍摄时应避免树木、车辆、行人的遮挡，要有利于建模时能够准确的把握建筑的具体结构。
数码影像加工处理。首先应当对数据影像成果进行分类统计，在地形图上标记出每组照片所对应的位置关系。利用photoshop平面编辑软件矫正立面，对于重复建筑结构应截取其中一组或一部分，如一个单元的窗子和门、一个楼层的窗子等可以重复使用的，作为贴图矫正。调整其亮度、对比度、饱和度等并以2的幂次方储存为jpg格式。
三维城市范文第2篇
数字城市(Digital City)这个概念早在1998年有人提出“数字地球”时就已产生,它是“数字地球”的一个组成部分,以数字技术为平台的信息化城市系统。而所谓三维数字城市,是基于3S、WEB和VR技术实现的,它运用3D图形技术、网络技术与多媒体互动技术,通过三维实景模拟的方式来表现数字城市的服务内容。
三维数字城市动画是三维数字城市的一种表现类型,也是动画的一种类型。运用三维动画技术以及艺术手段动态表现城市空间与风貌,是城市在建筑形态、商业氛围、社会习俗、历史文脉、生活情趣、城市拓展等方面的综合展现。
二、三维数字城市动画的发展现状
当今社会高度数字化的传播发展迅猛,国内外众多城市都逐步实现了基于3S的城市数字化管理系统,并利用三维动画、虚拟现实等技术对城市进行数字化的宣传和包装。
三维数字城市动画作为数字城市的重要分支和三维动画的一个分支,在近些年数字影像技术的发展下逐渐发展起来。三维数字城市动画最早开始于城市房地产项目宣传,由于房地产项目的前期宣传需要,开发商需要在建筑尚未完工前就开始进行宣传与招商,因此利用三维技术制作出虚拟城市建筑环境。而随着数字影像技术的不断发展,三维数字城市动画开始出现在数字电影中,许多科幻片、灾难片,尤其是好莱坞大片中都含有三维数字城市动画的视觉画面内容。同时,许多城市活动的形象宣传,如城市未来发展的规划、奥运会的宣传、世博会的宣传等,开始借助于三维数字城市动画来对城市活动进行数字化的包装。
三、三维数字城市动画的应用
三维数字城市动画作为一种较新的动画形式,开始向各个应用领域延伸,归纳起来主要分为以下几个领域:
1.城市规划领域
传统的城市规划往往是“纸上谈兵”,通过图纸和各种数据来分析规划的合理性,即使可以用各种等比例模型沙盘来模拟规划设计后的城市风貌,但由于模型沙盘的真实感欠佳,无法体现一些细节。再加上如果城市规模较大,等比例模型沙盘的规模必然也很大,这样人们只能围绕着模型沙盘边缘观察城市整体风貌,无法接近城市中心的区域,所以展示城市规划的局限性很大。
而利用三维数字城市动画,可以根据城市规划设计图纸建立虚拟的城市三维模型,通过计算机三维软件赋予其逼真的材质纹理,以及模拟真实的光线与大气环境效果,多镜头、多角度地展现城市未来规划的模拟真实全貌。这种真实程度不亚于实景拍摄,现实中无法拍摄的镜头,在动画里都可以实现。当今高端的三维动画技术,通过各种模拟真实的材质光影及物理学运动方法,已经能够达到接近真实的视觉效果,再加上城市规划本身是一种展望性质的设计,没有成为现实,因此三维数字城市动画的这种真实还原性,在城市规划领域当中尤为重要。
2.文化宣传领域
三维数字城市动画在北京奥运会的申办成功中也起到了不可忽视的作用。首先,数字时代的今天,数字技术的高低往往会影响一个城市的竞争力;其次,制作精良且具备一定艺术气息的三维数字城市动画,可以给予众多评审人员强烈的视觉震撼,从而加强了城市文化的感染力。
过去,我们常看到以实景拍摄的方式制作的城市文化宣传片,这种宣传片在导演和其他制作人员的创意和努力之下也能具有很强的艺术感染力。但在城市高速发展的今天,很多文化活动的宣传需要一定的前瞻性,对于一些尚未开展或即将开展的文化活动的宣传,单纯靠实景拍摄的方式无法很好地展现。
3.历史复原领域
动画具有虚拟特性,既可以展现未来,也可以复原历史,哪怕是已经损毁了或者消失了的历史遗迹。
我国的圆明园,被誉为“一切造园艺术的典范”和“万园之园”,可在1860年被英法联军洗劫,整个园林被严重损毁,只剩断垣残壁供游人凭吊。后来通过三维技术,实现了对圆明园的整体复原,并制作成了圆明园的动画,让后人可以再次看到圆明园被摧毁前的完整原貌。
历史上曾经消失的文化虽然也可以根据历史原貌进行实地复原,但这样会消耗大量的实体资源,并且由于许多新的文化正在蓬勃发展,于原址上或许无法再进行复原。但是,利用动画的形式,在无需浪费资源和改变现状的基础上,就可以复原有价值的历史文化。
4.数字影视领域
在数字影视领域中,数字特技的应用一直占据着重要的地位。在一些科幻片、灾难片中,经常会利用三维数字城市动画的制作方法来表现所需的城市场景。例如在灾难片《后天》中,城市遭遇可怕的暴风雪、海啸、龙卷风等极端自然天气,这种镜头通过真实拍摄是无法实现的,因此电影里的这种镜头全部为电脑三维制作。
四、三维数字城市动画的社会意义
三维数字城市动画是数字化城市的必然产物。在数字艺术蓬勃发展的今天,数字城市不仅可以进行现实城市的仿真,也可以复原城市曾经消失的文化遗产,更可以实现对城市未来的虚拟构想。城市的数字化宣传和包装也需要突破纯商业的束缚,更加注重艺术价值,给三维数字城市动画注入生命的活力,使之从商业项目向艺术项目靠拢。而艺术化的数字城市宣传和包装也更容易提升城市的形象,增强其影响力和竞争力。
三维城市范文第3篇
【关键词】三维建模技术 技术构建 数字城市 应用
中图分类号：F291.1 文献标识码：A 文章编号：
一、 三维技术构建
数字城市需要一个逼真的模拟，实时动态的环境中，考虑到硬件限制和虚拟现实系统。
数字城市建模和模拟的动画要求建模方法有一个显着不同的数字城市建模模型分割和纹理映射技术。目前众多世界城市虚拟场景结构在以下方面：基于模型和BR这两种方法可以实现在3DSMAX中验证。多边形模式是第一次使用的建模技术，用一个小平面来模拟表面，从而形成各种形状的三维对象的一个小的平面可以是三角形，矩形或其它多边形，但在实践中更多的使用三角形或矩形。多边形建模的，直接创建基本几何体，根据要求修改调整对象的形状，或使用放样面片建模，组合对象创建的虚拟现实工程，多边形建模的主要优点是简单、方便、快捷，但它产生一个光滑的表面，因此适于构建规则形状的对象，如大多数的人造物体的多边形建模技术是困难的，同时可根据要求，只可通过调整的参数建立的虚拟现实系统该模型可以得到不同的分辨率的模型的虚拟场景的实时显示的需要和适应。
在国内，建设“数字城市”在全国形成一般不可阻挡的浪潮。围绕第一阶段建立自己的数字化城市或数码领域，更多的数字移动通信，数字化校园，小规模项目的实施建设，并取得了一些进展。相当一部分的城市已经把数字城市的推进纳入了统筹规划这样一个战略高度。我国的增幅部门与学者对数字城市的建设重视于2009年10月22日在北京举行的第四届国际数字城市大会，将以“顶层架构数字城市发展，提高公共管理与服务水平”为主题，以使国家及城市政府与建设界、科技界、IT界、金融界、教育界等人士的互动研讨，在政府宏观决策指导、政策法规配套，建设运作机制、科技创新攻关、行业应用实践、产业发展思路等方面激发创新，商议讨策。
二、三维建模技术应用
很长一段时间，数字城市规划的一项重要工作是多方面的设计或绘图计划，但这些图纸是不是给人们一个直观的，丰富逼真的场景。后来，人们用纸板或木板创建一个三维模型，以实现城市景观的三维可视化。VR是利用电脑产生一个三维的虚拟世界，对于用户在各感官的模拟，使用户如同身临其境，没有限制内观察三维的东西。VR是一项综合集成技术，涉及计算机图形学，人机交互技术，传感技术，人工智能能源和其他领域，这是由计算机逼真的三维视觉，听觉，嗅觉，和感觉。作为参与者通过适当的移动设备，虚拟世界的经验和相互作用的性质。用户的位置时，计算机可以立即复杂的计算精确的3D世界影像传回产生临场感。该技术集成了计算机图形（CG）技术，计算机仿真技术，人工智能，传感技术，最新的显示技术，网络并行处理技术所产生的计算机技术的发展成果，协助高科技仿真系统。
特别注意的是，在3dmax中，放样建模是一个非常强大的建模方法，可以是非常复杂的物理模型和其他方法无法形成的形状，而通过放样几乎都可以得到。而CAD在三维创建过程中能够实现一个三维组合物的功能，得到图像轮廓的各个数据。建模是基于三维生产，其他进程是依赖于建模。剥离载体材料的模型，动画和渲染没有任何实际意义。关注的三个主要类型，基本的建模多边形建模，面片建模，NURBS建模。传统的建模多边形建模方法，是目前最完美的方法，游戏角色制作尤为适宜。多边形建模3DSMAX的优势，在每一个版本升级的多边形建模功能将增加或加强多边形建模进行了详细的研究，在这里我们重点研究多边形建模的应用。
为满足“数字城市”时代的发展要求，地理信息系统必须把三维世界真实地表达出来，因此如何更有效地表达城市景观中的各种信息是个关键问题。由于上述原因，在电脑上建立一个三维城市是非常有必要的。三维城市的建立直观地为人们提供各种有关城市的信息逼真的场景信息，并可以进入城市以第一人的身份进行现实主义的实地观察。三维城市每种模型都有易于修改和城市信息查询功能。这些都是传统的方法没有方法比较。
以三维动画技术为例，它不但给人们以演示，同时也是设计中的重要手段。这是视觉的形式反映。例如，设计者认为，建立一个现代化的大厦前，你需要做的第一件事情是建设的交界处，结构，形状详细的想法，为了使定量的，你需要设计图纸，当然这些图纸只能在行人读取，三维动画技术可以把这个想法变成一个可见的虚拟物体和环境，所以在过去只能由所得到的设计模式才可以帮助传统提升到数字化，现在三维建模技术的出现大大提高了设计和规划质量和效率。利用三维动画技术，设计者可以完全按照自己的想法来构建装饰“虚拟”室，可以改变的房间中的任何位置观察的设计，直到满意为止。如节省时间，又节省了成本模式。通过虚拟现实技术，城市的三维地形模型，数字正射影像和城市街道，建筑物，等市政设施的三维模型，构建数字化三维城市景观。系统有一个真正的立体效果，丰富的数据，可广泛应用于城市规划，城市更新，环境监测，消防安全，旅游交通，特别是对于比较和决策的规划和建设计划，以提供更科学的依据和手段。
三维建模技术是数字城市建设和现代计算机应用技术一个新的时代。在探讨三维技术在数字城市时代的变革，学习了通过虚拟现实手法为大家呈现出数字化城市新面貌，在三维数字图书馆模型的建立上，提出了三维建模方法，通过这种手法使建筑模型更加直观，在城市规划中的道路标志如交通标志、标线、路灯及绿化等实体得到立体展示。三维动画的虚拟现实方法优点有二：一是点位精确；二是微观可识。三维动画对这些的表达，可利用强大的可视支持系统，以多视角精确而微观之呈现，甚至达到其材质的仿真有如亲临其境，感同身受。
“数字城市”不仅仅是一个概念。与发达国家相比，中国开始了数字化城市晚起点高，城市化同步推进数字化，高凭借新的技术，完全实现跨越式发展。前景未来，从数字地球，数字城市，数字国家再次数字化社区，将逐步成为现实，将成为未来人类社会，科学发展，和谐发展，高品质的生活主要的方式，也将成为未来生存和发展的城市随着现代化管理的重要途径。在数字城市建设中，三维模型为政府及各行业提高工作效率和管理水平，决策科学化提供了数据基础，并实现了各部门，各行业信息资源的集成和共享。
参考文献：
[1] 朱庆,林珲.数码城市地理信息系统——虚拟城市环境中的三维城市模型初探[M].武汉:武汉大学出版社,2004.
三维城市范文第4篇
关键词：数字城市 三维建模
中图分类号：P2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2012)03(a)-0000-00
1 引言
“数字城市”的概念来源于“数字地球”，它是“数字地球”的理念在城市的引用、延伸和拓展。由于在理解层面和切入角度上的差异，目前仍很难对“数字城市”内涵作确切的定义。但随着对“数字城市”理论与技术的研究及应用探索的不断深入，人们对它的认识将会逐渐趋向统一，并形成对它的标准定义。
三维模型能够真实、生动地表达三维空间信息，成为数字城市的研究重点。建筑物的三维建模作为主要的建模内容有着重要的地位，快速、逼真地建立建筑物的三维模型成为建模的研究重点。
三维地理信息系统的建立，可以和现有的二维地籍数据、规划数据、土地利用数据等结合，分别形成三维地籍系统、三维规划系统、三维土地利用系统等。这些三维系统具有快速的三维漫游、查询、定位、统计、分析、打印输出等功能，将更好地为“数字国土”服务。三维模型的快速建立与更新，对维护三维地理信息系统数据的现势性、直观性、更好地为国土资源利用提供更好的决策，具有十分重要的作用和意义。
2三维建模技术现状
三维城市模型(3DCityModel，3ocM)是地理信息系统、数字摄影测量及其相关学科的研究热点之一。尽管3DCM的研究历史非常短暂，但人们针对不同的应用目的，构建了各种具有不同功能的3DCM，具体分为以下几类：
2.1 遥感影像与DEM结合方式
即直接利用DEM生成地形三维透视图，遥感影像作为纹理映射到地形表面。这种方式只是一种地形景观，无法对地表实体对象进行三维显示、空间信息查询和分层管理。大多数成熟的商品化GIS系统(如ArcView、MapGuide)己经具有这种2.5维的地形显示功能。
2.2 基于2DGIS的构建方式
即利用现有2DGIS数据及其三维属性信息建立3DCM。该方式包括以下具有代表性的构建方法：
（1）在二维GIS的基础上，直接添加一些信息(如房屋高度、墙面纹理等)，使用假定高度和模拟纹理来构建建筑物对象。这种方法的缺点在于模型真实感差，对城市景观信息的表达少，另外没有考虑DEM。（2）DEM和二维GIS结合的方式，这种方式用DEM作为建筑物的承载体，表达地表的起伏，然后使用假定高度和模拟纹理来构建建筑物对象，比上一种方式更具真实感。（3）部分2DGIS系统(Arc/Info)发展了构建3DCM的功能模块，具有初步的量测功能，但缺乏对建筑物纹理的提取与处理，景观表达的真实感程度不够。
2.3 纯三维的构建方式
针对数据获取方式的差异，纯三维构建3DCM方式分以下不同方法：
（1）利用地面摄影影像与地面激光扫描仪来构建，这种方法每次采集数据范围受通视条件所限，在建筑群密集地区难以应用；（2）利用卫星影像与机载激光扫描仪来构建，该方法采集数据快，但获取的DEM精度不高；（3）利用航空立体像对的方法，利用目标提取技术，实现航空影像房屋三维数据的半自动量测，进而在地面与建筑物表面二维半不规则三角网和原始数字影像的基础上，实现建筑物可见表面纹理恢复，重建城市三维景观。
3 数字城市三维建模的关键内容
目前建筑物三维建模的一般流程如图1所示。三维空间数据的获取，实质是空间定位数据的采集。三维模型的建立与编辑，三维几何模型是纹理数据和属性数据的载体，也是数码城市GIS提供各种定量空间解析分析能力的基础。建筑物表面纹理数据主要用于提供逼真的视觉标识，增强对建筑物本身及其相互之间空间关系的感知和识别。可视化技术的运用，用于增强用户与数据模型之间的交互操作性能，尤其是与虚拟现实技术的结合，使得用户沉浸于三维的场景中与模型数据直接进行交互操作。
3.1 三维建模数据的获取
三维建模的首要任务就是要收集建模的数据。在城市中存在着众多的数据源,这些数据源包括：(1)规划建筑物的设计图纸及文档资料。(2)城市数字地图(地形图、地籍图等)和2DGIS数据库。(3)摄影测量数据。数字摄影测量不仅可以提供丰富的几何和纹理数据，而且还可以提供丰富的拓扑和语义信息。(4)遥感数据。
就当前的应用需求来说，场景三维建模需要的数据主要有：二维图形、地形数据、地表图像、三维观测数据和模型表面纹理等。
3.2 建模方式
目前在数字城市的三维建模中有很多种建立模型的方式。现介绍如下：
(1)使用CAD软件建模。AutoCAD软件具有强大的二维图形绘制功能及编辑功能，是当今二维图形绘制软件的主流工具，这是它的优点。但是它在三维图形建模、渲染处理及动画制作方面功能较弱，不适合于复杂三维模型的建造和动画的制作。AutoCAD模型表达精细、精确，有精确尺寸定义,但数据结构复杂、数据量大，不支持与地形的叠加，不支持属性定义,主要用于工业零部件建模和单独的桥梁等建筑物建模。(2)常用动画软件建模。如3D MAX等，模型表达精细，建模工具丰富，但是数据结构复杂，数据量大，不支持与地形叠加，且不能交互编辑查询，仅限于动画浏览。(3)专业软件建模。如MutiGen Creator软件功能强大，支持大面积地形建模，支持建筑物建模。模型数据结构简洁，可以在运行过程中进行交互操作，实时计算动画场景，通过开发，可以与影像、矢量数据、DEM数据等叠加。但表达不精细，数据交互编辑、查询能力较弱。(4)OpenGL开发。使用OpenGL＋VC模式，通过编程的方式建立模型。此方式能大量使用数学曲线、曲面表达三维模型、自定义数据结构、数据显示算法等。一般用于开发三维基础软件。
目前，在实际应用技术中，较为普遍和实际的模型制作是利用3DMAX制作或者是利用MultiGen Creator制作。
3.省略技术，开发了一套能够实现对矢量数据、影像数据、DEM、三维模型等多源数据集中管理的三维地理信息系统，从而实现三维场景的显示、漫游、定位、查询等功能，为决策部门提供辅助决策。
4 应用
本次实验以“skyline”中的三维建模为例。采用3Dmax软件对建筑物进行三维建模，以及能够访问海量数据、具有强大二次开发功能的三维地理信息软件skyline作为开发平台开发演示系统。
4.1地形建模
地形建模的方法主要是采用在某地区的DEM数据的基础上叠加遥感影像来完成三维地形的显示。对DWG地形图进行处理，删除不必要的图层，仅保留建筑物、标注、绿地、道路树木以及等高线所在的图层，提取其中的等高线图层，然后对等高线数据进行内插处理，生成地形DEM。这一过程可以在AutoCAD和ArcGIS中完成。对快鸟影像进行纠正和投影变换，并使用Photoshop进行调色处理，使其符合美观自然的原则，作为地形纹理或者说是三维城市的“底图”。
4.2建筑物建模
对于大区域的建筑群进行三维建模时，需要对不同类型的建筑物进行分别建模，提高效率。对于城市片区内部的建筑以简单纹理的体块表示；沿街的主要建筑需要在体块的基础上添加照片纹理，增强真实感；对于结构复杂或者重要的标志性建筑可使用3DSMAX进行单独建模，赋以精细的结构和纹理。这样处理不仅会提高建模的效率，而且减少了数据量，有利于三维场景的显示和漫游。
4.2.1 普通建筑的建模
在Skyline 系列的TerraExplorer Pro软件中加载之前生成的地形数据集，导入建筑物矢量数据，按照高度属性进行拉伸处理，得到建筑物体块。由于数据源的时间差问题，可能会存在少量的建筑物与遥感底图中显示的建筑物不匹配的问题，需要使用TerraExplorer Pro中的3D-Building功能，在建筑物的位置上进行三维建模，使建筑物体块与遥感底图一致，并辅以简单统一的纹理。对于处于城市地块内部的大量建筑群可采用这种方式进行建模。
4.2.2纹理映射
建筑物的纹理包括侧面和顶面两部分，分别通过近景数码照片提取和影像提取的方式。试验区内拍摄有大量的建筑近景照片，需要在Photoshop中对近景照片进行处理,主要是综合利用裁剪、拼接、自由变换和拉伸等一些基本操作。根据试验可以得出：处理后的照片最好保存为JPG格式,以减少数据量,同时图像的分辨率应调整为2的幂次方,图像的大小也应该尽量小于100KB。而建筑模型的顶面纹理则是从遥感影像中采集的。对纹理图片进行处理之后，在TerraExplorer Pro软件中选择沿街建筑的相应立面，进行纹理映射，添加纹理，增强了城市三维表达的真实感。
5 结论
文章对数字城市中的三维建模关键环节进行探讨，总结了当前三维建模过程中的主要技术和方法，并以实例的方式实现了三维建筑物建模和，结果表明在数字城市建设中，主要把握数据获取、三维建模和模型的与应用三个环节，即能较好完成数字城市工作，使其满足实际应用。
参考文献
三维城市范文第5篇
【关键词】城市三维地质建模；城镇化建设；地铁隧道选线施工
前言
在当前国内的整体经济环境中，城镇化已经成为必然发展趋势，且发展速度正在不断加快。城镇化建设在很大程度上促进了整体国民经济的提升与国家的现代化、科技化发展，但对城市的地质环境也造成了严重的危害；城市人口骤增也与城市土地资源紧缺状况形成了激烈的矛盾。三维地质建模中的可视化技术手段的适时出现，利用其地质结构的专业数据库，完善建立服务于城市建设与管理的平台，有助于综合配置城镇化建设资源。
1城市三维地质建模
1.1模型概述
城市三维地质建模的实现，需要科学运用三维立体技术，将城市地表与地下空间进行清晰呈现。通过此种建筑模型能够更加直观、具体的观测城市整体的地质资源结构特征。一般来说城市三维地质建模可分为结构模型数据、建模源数据、属性模型、数字地面模型等类别，主要应用技术为计算机信息技术。与传统地质建模中的二维平面建模相比，城市三维地质建模的价值作用更为显著，对城市结构的全面还原与立体展示，使工程数据更具真实性。在现阶段的城镇化建设进程中，土地资源紧缺、土质环境发生严重变化、地下水资源遭到严重污染，且城市建筑呈现出密集建设趋势，建设工作日益繁杂，由此能够明确城市地质工作的重要性。在实际应用过程中，城市三维地质建模表现出以下特点：①融入了钻孔数据、音频文件、物化探技术等多方面内容体现了其多元化特点；②对城市地质结构的真实模拟、还原与再现体现了其多维化特点；③模型包含断层数据、地表模型数据等体现了其数据量大的特点。
1.2模型构建
城市三维地质结构模型的构建是地质调查工作中三维信息技术应用的重点与难点，这是由于地质数据本身的复杂性、不确定性、信息不完备性等特点决定的。因此，在构建城市三维地质结构模型的过程中，要遵循“三多”思路开展建模工作：（1）多元数据应用；面对数据源，要综合多种数据类型，如包括岩屑、岩心录井资料在内的钻孔资料、物化探数据、地质图、地形图、地质剖面图、DEM等，利用现有的、可利用的、全面的数据资料，通过有效整合分析，提高模型控制[1]。（2）多方法集成与协同应用；地质本身的情况复杂性与多解性，制约了城市三维地质建模的普遍适用性，在实际工作中，更多的是针对地质的不同复杂程度制定出综合多种方法与策略的解决方案。例如，综合钻孔数据、轮廓线数据、平行剖面、三维体布尔操作、交叉折剖面等数据资料进行建模。在有些地质状况较为简单的、钻孔数据较为充分的三维模型，利用基于钻孔数据的自动化建模技术能够实现；若城市基岩模型中显示该地质存有断层状况，此时需要应用基于交叉折剖面的建模技术。（3）多层次干预；地质本身的情况复杂性与多解性，制约了计算机自动化的全面应用。在城市三维地质模型的构建需要具备丰富的三维地质知识、多种便捷的交互式工具，对建模的各个阶段进行干预。随着建模工作的不断深入，初步建立的模型需要不断的细化与更新，通过动态增量等手段，对基于钻孔与剖面的数据等进行及时更新，从而形成更加接近实际城市地质状况的三维立体模型。
2城市三维地质建模及其在城镇化建设中的应用
2.1在城市规划中的应用
城镇化建设过程中，科学、合理、优质的城市规划，有助于减轻城市污染、合理配置城市建设资源。在城市规划中，工程建设地质层的完整性与合理利用，是城市规划价值的重要体现。工程建设需要符合城市建设的可持续发展目标，利用城市三维地质建模在城镇化建设中的有效应用，则能够很好的实现这一建设目标。在正式开展工程建设之前，对该地质资源进行全面调查，重点部分包括城市地下水质及水位深度，通过对地质结构相关数据的整合与分析，明确该地质的岩土特性。综合整体数据信息后，通过三维立体技术与计算机显示技术就能够对该地质结构模型进行准确呈现，明确不同工程建设计划的建设效果，从而引导制定城市规划与建设的正确方案。
2.2在地铁隧道选线施工中的应用
在城镇化建设中，尤其是大型城市与特大型城市的发展建设中，地铁隧道属于交通体系中的重要组成部分，地铁隧道的合理选线，不仅需要对社会经济等因素进行全面考虑，还需要对地下空间的地质状况进行准确测量与分析。在实际施工过程中，由于岩土类型的差异，对施工成本、施工安全以及运行安全都会产生重要影响，而通过三维地质建模，则能够在前期阶段避免或解决相关风险隐患。利用城市三维地质结构模型模拟地铁与隧道线路，进而通过切割形成整体运行范围内的地质剖面；还可利用OpenGL技术与三维可视化技术，针对三维地质结构模型中的线路预选位置进行模拟开挖操作，并通过相应的数据分析指导城市地铁隧道线路的规划工作，优化选线，并指导实际施工的顺利进行，降低施工与运行事故率[2]。
2.3在新城建设中的应用
以北京市的城镇化建设为例，在前期城市地质调查工作过程中，顺义新城、亦庄经济开发区、通州新城都在调查范围内，进行了相应的三维地质结构模型，应用到了实际新城建设当中。其中，通州新城的三维地质结构模型中，工程层模型的构建利用地表遥感影像数据，对整个通州新城不同位置、不同地下深度的岩性变化情况作出了真实反映；而通州新城的承载力属性模型，则如实反映了通州新城三维地质空间结构中任意一点的承载力状况。城镇化建设中，对于重点工程建设也需要充分利用城市三维地质建模，为相关项目的勘查与实际施工提供有力支撑，还能将项目地质中存在的岩溶塌陷灾害等问题对项目安全的影响降到最低。
2.4在资源开发中的应用
在实际城镇化建设当中，新能源的开发与利用是政府部门鼓励的一种举措，如，地热作为一种优质的清洁能源，在北京的在城镇化建设中，地热能源的勘查就得到了相关政府的大力支持。北京地区拥有较为丰富的地热资源，主要分布在包含延庆盆地在内的平原地区，多属于盆地传导型的中低温热田，主要的热储层包括：蓟县系雾迷山组的硅质白云岩，在全区域内都有分布；寒武系奥陶系灰岩，多分布与立水桥、凤河营、小汤山东南位置等局部范围内。依据实际数据整合，针对北京市的雾迷山组、奥陶系与寒武系构建三维地质结构模型，能够详细的反映出热储层分布状况，对地热资源的开发与勘查等具有重要的指导意义[3]。
3结束语
综上所述，通过对城市三维地质建模及其在城镇化建设中的应用探究，对进一步推动我国的城镇化建设具有重要意义。通过有效应用，能够建立起完备的地质结构层面模型，以客观的形式对城市地质构造的复杂演变进行展示，为城市规划提供新的思路与可靠性依据。因此，应重视对城市三维地质建模的相关研究，拓展其应用范围，从而有效缓解城市土地资源与城市人口之间的激烈矛盾、改善城市整体建设环境、优化城市整体交通体系。
参考文献
[1]王浩天，李一波，席剑辉.三维地质建模技术及其在城市建设中的应用[J].测绘科学，2010，35（05）：220~222.
[2]唐超.三维地质建模及可视化研究在城市地质工作中的应用探讨[J].中国矿业，2016，25（S2）：347~350.
