基于数字化测图的三维校园景观

1、基于数字化测图的三维校园景观模型的制作报告：付小康指导：邵亚琴第一章第一章 绪论绪论 1.1研究背景研究背景 1.2发展现状与存在的问题发展现状与存在的问题 1.3研究目的和意义研究目的和意义 1.4技术路线和内容技术路线和内容1.1研究背景研究背景三维模型影视动画视景仿真虚拟现实景观模型三维GIS1.2发展现状与存在的问题发展现状与存在的问题手绘微缩模型效果图与动画。建筑类GIS类仿真类专业类动画类数据获取技术数据存储技术数据模型从表现形式上来讲从软件上来看从技术构成上来说1.3研究目的和意义研究目的和意义数字地球 数字城市 数字校园管理决策 三维空间分析 三维监测高效沟通 电子沙盘 信息共

2、享产品宣传 产品动画 交互动画1.4技术路线和内容技术路线和内容全站仪数字化测图Sketchup快速建立建筑模型数码相机对纹理采集用PHOTOSHOP纹理纠正用Sketchup进行文理贴图其他地物建模渲染与动画展示与Google Earth的航拍图像叠合上述技术路线的优点 1.数字测图较传统测图快捷精确，并且不用再数字化； 2.从二维到三维将牵涉更大的工作量，因此需要更加高效的建模方案，Sketchup能很好的胜任这种工作； 3.Sketchup原属于Google公司，能与Google Earth很好的结合； 4.Google Earth服务器里有免费的遥感影像资源，有更多的图层数据可供使用，

3、这会大大降低数据获取的难度； 5.ArcGIS有很强的分析功能，三维模型具有共享性，也可以利用ArcGIS Online的免费数据，并且可以进行三维空间分析，这将会使应用深化； 6.所有以上技术面向网络化，便于共享。第二章第二章 理论基础与建模方法理论基础与建模方法 2.1三维数字校园景观模型开发的基本原理三维数字校园景观模型开发的基本原理 2.2三维数字校园景观模型开发的基本方法三维数字校园景观模型开发的基本方法从三维模型数据到屏幕渲染显示与交互的过程从控制设备中读入输入数据加载模型数据计算当前视点位置和模型位置APP判断当前可视范围内的模型从内存中剔除当前不可见的模型数据型位置CULL从显

4、示列表中读出模型数据绘制多边形数据DRAW三维数字校园景观模型开发的基本三维数字校园景观模型开发的基本方法方法基础数据的获取 基于平面数据的获取方式 基于三维数据的获取方式3D模型的建立 大众化的建模平台 专业化的建模平台景观模型制作与渲染 纹理与材质 光照模型漫游与交互 服务器模式 本地模式第三章第三章 基于全站仪数字测图与实现基于全站仪数字测图与实现 3.1数字化测图的基本原理与特点数字化测图的基本原理与特点 3.2数字测图的设计与实施数字测图的设计与实施数字化测图的优点数字化测图的优点点位精度高改进了作业方式便于图件的更新加了地图的表现力方便成果的深加工利用可作为GIS的重要信息源数字化

5、测图的流程方案设计控制测量控制平差碎步测量电脑绘图两级导线控制点号XYH镜高备注B237.594619.0531052.238已知C268.393564.2661052.409已知D329.082557.8141052.5761.513G428.628563.0761052.9771.488H427.827463.3261052.971.517I424.719383.4261052.9131.533I478.1383.4581053.0241.576I3471.165308.5571053.4091.541N480.839216.6091053.2041.566M1393.226213.991

6、052.3621.486M2394.639102.1661052.7021.555X399.636-9.051052.9751.677A6262.499-4.8881051.8361.554V268.336-73.9811051.6211.571X5214.671-89.1761051.9381.412X639.908-55.0061051.4631.465Q539.60579.6721051.4081.468W178.28887.951051.4511.461A847.526212.4261050.9181.409U47.916408.8571051.5621.407U36.169516.8

7、161052.0741.417A37.162574.8521052.2721.422A99.093659.1551052.2651.331A151.872678.6861052.3291.506B201.07662.0321052.1751.507C268.66563.5751052.284一级闭合导线控制点测量成果二级导线控制点成果点号XYH仪高备注A37.15529574.86941052.324已知U36.15645516.84851052.113已知T153.399516.761052.2221.446S269.439512.7071052.2851.488R262.945467.72

8、11052.2331.438P262.904390.9291052.1421.514Q146.136417.2011052.0611.389U48.79409.3081051.6171.411U36.125516.8041051.927点号XYH仪高备注U47.8933408.91571051.781已知A847.51118212.464310511.437已知Q770.349211.2191050.991.466R8195.573211.9651051.4071.544Y269.358213.31052.1731.51N480.827217.3481053.161未知N480.8283216

9、.63671053.161已知平差程序A=xlsread(作业2.xls);f=sqrt(A(26,1)-A(2,1)2+(A(26,2)-A(2,2)2); for i=2:25 s1(i-1,1)=sqrt(A(i,1)-A(i+1,1)2+(A(i,2)-A(i+1,2)2); ends=sum(s1);k=f/s;if k=1/2000 a=1;else a=0;endg=atan(A(2,2)-A(1,2)/(A(2,1)-A(1,1)-atan(A(26,2)-A(1,2)/(A(26,1)-A(1,1);n=24;f2=40*sqrt(n);if abs(g)=f2 b=1;el

10、se b=0;endx1=A(26,1)-A(2,1);y2=A(26,2)-A(2,2); Vx=(-x1/s)*s1;Vy=(-y2/s)*s1;V=Vx,Vy;for i=2:25 s3(i-1,1:2)=A(i+1,1:2)-A(i,1:2);% enddelta=V+s3;for i=1:23 trueA(i,1:2)=A(i+1,1:2)+delta(i,1:2);end点号X坐标Y坐标点号X坐标Y坐标D329.075557.832U36.156516.848G428.616563.106A37.155574.869H427.815463.356A99.081659.186I424

11、.71383.45A151.865678.703I478.094383.474B201.064662.048I3471.156308.579T153.405516.768N480.828216.637S269.45512.723M1393.216214.016R262.958576.74M2394.626102.199P262.76391.25X399.623-9.017Q146.158417.232A6262.483-4.847U48.817409.346V268.328-73.96U36.256516.848X5214.665-89.159Q770.705211.78X639.887-54

12、.953R8195.955212.848Q539.58979.712Y269.52213.17W178.28387.962Q770.705211.78A847.511212.464R8195.955212.848U47.893408.916Y269.52213.17平差后的值第四章第四章 三维建模设计与实现三维建模设计与实现 4.1 SKETCHUP建模基础建模基础 4.2 三维实体模型的建立三维实体模型的建立4.1 SKETCHUP建模基础建模基础以面为核心的建模方法 面的概念 正面与反面生成三维模型的主要工具 推拉工具 路径跟随三维模型的管理与复用 群组 图层材质与贴图 材质 纹理进行地理

13、建模 建筑模型制作工具 照片匹配4.2 三维实体模型的建立三维实体模型的建立平面图预处理导入到Sketchup设置真实尺寸建立建筑体块真实照片纹理贴图顶部处理使用材质贴图其他地物建模阴影与雾化导入到Google Earth动画展示将CAD图导入到SKETCHUP中出现的问题不在同一基准面上不在同一基准面上空间直线空间直线基于面的推拉建模二教的建筑体块二教的建筑体块二教二教A区开窗效果区开窗效果对照片的文理分析透视变形透视变形 与障碍物与障碍物障碍物障碍物对照片的文理分析无法获取全景图无法获取全景图逆光逆光校正变形校正前校正前校正后校正后校正变形障碍物处理处理前处理前处理后处理后拼接全景图左侧图

14、左侧图右侧图右侧图拼接后的图张贴真实照片纹理张贴中张贴中张贴后张贴后二教张贴照片纹理后的图像张贴真实照片纹理遇到的问题无法张贴的表面无法张贴的表面低分辨率的航拍照片低分辨率的航拍照片张贴真实照片的缺点 张贴真实纹理照片对大型复杂建筑来说并不太适合，特别是全校的应用，主要有以下缺点： 获取所有整张纹理照片困难，有些地方被树所掩盖（图4.18），无法拍到很好的纹理照片； 对纹理照片进行几何纠正尚无法自动批量完成，仍然需要进行人机交互并根据每张照片的特点进行纠正； 张贴纹理时的工作也麻烦，有一定的工作量，因为要严格匹配每张照片与模型的尺寸，还有顾及每张照片与相邻已贴照片纹理的相对位置（图4.20，图2.21）；大面积的张贴纹理