三维电子地图的场景组织

三维电子地图的场景组织目录CONTENTS二、细节层次技术一、三维地图模型的基本要求三、空间分区技术四、场景层次体系的建立三维地图的数据模型要求支持三维模型的动态可视化以及交互操作，为此将三维地图模型组织为层次结构的场景体系。在该体系中，每一个数据对象（例如一个三维目标）都体现为一个节点，整个场景都是由众多有序的、具有层次的节点组成的，位于最上面的称为根节点。除根节点以外，在显示场景图形的过程中可以任意增加一个节点，也可以删除一个节点，这样就为当前场景动态地装载或卸载另外的场景提供了极大的方便。一、三维地图模型的基本要求精炼的数据量表现一个具有庞大数据量的三维模型就目前的技术来讲可能存在一些问题，因此必须压缩到最小。这一点对于交互式管理地图模型而言是非常重要的。矢量数据结构地图模型必须具备矢量数据结构，与栅格数据相比较而言，矢量数据能更好地描述模型并能更容易地进行数据集的几何分析。三维地图模型的基本要求二、细节层次技术一、项目概况三维地图内容的表现要能让用户通过人的认知系统进行感知，由于采用透视投影，地图将不再具备确定的比例尺，如果不考虑其分辨率，将会影响三维地图的最后效果（缩小的图像尺寸、压缩的地图内容等等）。为了解决这一问题，我们采用细节层次技术（LeverofDetail，LOD），这意味着三维地图中的各个要素都具备足够的与显示比例有关的图解变量（阴影方向、颜色等）。距离观察位置越近，该要素就会被表现得越详细。反之则越概略。细节层次模型是一种由多种精度层次集成而成的模型表达技术。它允许根据不同的任务要求选择不同精度的模型。细节层次技术三、空间分区技术一、项目概况分区的目的在于对基于大区域、海量数据的地图模型进行动态显示时能很大程度上提高速度。基本思路：对地图模型进行分区，将各分区中的地图内容定义为众多的细节层次（高、中、低），这样三维地形图系统就可以分别采用合适的细节层来表现各个分区。在DEM的基础上，根据地图覆盖的范围和三维显示时视线的大致角度等因素将DEM分成若干个等大的子区域，然后在此基础上建立其它要素的三维模型，按照各要素与DEM子区域的相对位置将三维模型（目标）归入到相应的分区内。这样在进行动态显示时就可以根据视点的位置和视线角度来动态地装载相应的分区模型。需要特别处理毗邻分区之间的过渡区域以保证不同的分区持续过渡，从而获得较好的地图模型的整体效果。采用的细节层次越细，过渡越自然，但另一方面，存储模型的数据量也会明显地增加，因此必须在两者之间达成一个平衡。空间分区技术四、场景层次体系的建立整个三维地图场景被组织成为一个树状的结构体系。三维地图场景是这个体系中的根节点，世界空间是根节点的坐标系统，各个区域场景作为子节点都可以位于其中，并能进行定位和调节大小。可以随时加入新的节点，也可以删除某个节点。所有表示场景或目标的节点中所包含的信息是相当丰富的。各类信息又由不同类型的子节点来表达，每一类型的节点都有它自己的作用和功能。例如，几何节点用来存储地理目标的几何体数据（主要包括构成三维目标的三网及其边界立方体），组节点可用来表达由若干几何体形成的复杂目标，几何变换节点用来对目标进行三维空间的平移、旋转、比例变换等，而另外用一些节点来表达三维目标的外观颜色、是否粘贴纹理、是否运用光或雾等。场景层次体系的建立可以对该结构树进行遍历以查询得到所需要的节点。从每个节点可以通过遍历得到其父节点，也可以得到它的众多子节点。此外，每个节点还能容纳用户定义的数据（专题属性数据），这些结构对于实现三维目标的属性查询是相当重要的。场景体系的组织是在三维地图模型建