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地形建模中不规则三角网构建的优化算法研究 总被引：5，自引：0，他引：5
对利用数字线划图（DLG）重建地形三维模型进行了研究，提出了基于三角形拓扑关系的自动联结三角网算法，并构造了复杂地形的三维数据模型。基于此模型，设计实现了构网优化算法，实现了复杂地形的自动三维重建。试验证明，本文提出的构网优化算法是稳健、高效的。 相似文献
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输电线路三维模型的构建与数据组织 总被引：1，自引：0，他引：1
提出了一种以二维输电线路GIS和DEMs数据为基础,通过三维扩展构建输电线路三维模型的方法;针对虚拟地形环境的特点,采用地形几何与纹理数据一体化组织的策略,以提高实时数据调度的效率。实例证明了该方法的科学性和实用性。 相似文献
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顾及外拓扑的异构建筑三维拓扑重建 总被引：2，自引：1，他引：1
分析了异构建筑在三维拓扑重建中的问题,依据拓扑数据模型的需求,提出了基于顶图、底图和结构图的自动拓扑重建算法,该算法能够有效地对异构建筑进行整体三维拓扑重建,不仅保留了建筑内每一实体单元的内拓扑,同时也兼顾了实体间的外拓扑。基于该方法,设计并开发了三维地籍管理系统中的数据生成模块,以深圳市某小区为实验区,验证了算法的可行性及有效性。 相似文献
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基于航空立体影像对的复杂房屋三维拓扑重建 总被引：1，自引：1，他引：1
对利用航空影像对重建复杂房屋三维模型进行了研究，提出了拓扑链、外拓扑和内拓扑的概念，分析了复杂房屋的内拓扑和外拓扑的三维重建，构造了复杂房屋的三维拓扑数据模型。基于此模型设计了双向搜索算法，用于自动构建复杂房屋的三维拓扑面，从而实现了复杂房屋的自动三维拓扑重建。实验证明，本文提出的双向搜索算法是很稳健、高效的。 相似文献
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基于三维狄洛尼三角网的曲面重建算法 总被引：1，自引：1，他引：0
随着三维激光扫描技术应用领域的不断拓展,对点云数据三维建模的需求越来越迫切。曲面重建技术作为三维建模的核心技术之一,在逆向工程、计算机视觉、计算机制图以及虚拟现实等技术领域都有着非常广泛的应用前景。本文提出一种基于三维狄洛尼三角网的曲面重建算法,其本质是一种结合了曲面生长算法思想的贪心算法,即在一定约束条件下,按照最优三角形选择标准,算法从预先构建好的三维狄洛尼三角网中,逐个筛选出最优三角形添加到生长曲面上,最终输出由一系列显式三角形所组成的流形曲面。这种方法对比目前主流的隐式曲面重建算法具有参数依赖性较小、不需要计算法线等优点,并且能够重建地形扫描、建筑物扫描和精细化扫描的点云模型。利用此算法对多种点云模型进行曲面重建试验,结果表明该算法生成曲面质量好、重建效率高、实用性强,能够很好地应用于三维建模领域。 相似文献
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快速、准确地对地形进行重建以生成数字高程模型是地理信息表达的重要研究内容,径向基函数（radial basis function,RBF）作为一种插值性能较优的空间插值方法,特别适合于重建复杂的地形模型,但随着已知地形采样点数量的增加,RBF插值模型求解速度变慢,同时插值矩阵过于庞大而导致插值模型求解困难甚至求解失败。针对这个问题,本文基于区域分解和施瓦兹并行原理进行地形插值,以紧支撑径向基函数（compact support RBF,CSRBF）构建基于所有地形采样数据的全局插值矩阵,并自适应求解子区域CSRBF插值节点紧支撑半径,基于限制性加性施瓦兹方法（restricted additive Schwarz method,RASM）采用多核并行架构对各局部子区域的插值矩阵进行求解。以某地区数字高程模型（DEM）数据进行插值实验,结果表明,本文方法能够对大规模地形数据进行准确重建,并且具有较高的求解效率。 相似文献
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高精度曲面建模的三维地形可视化研究 总被引：3，自引：1，他引：2
根据高精度曲面建模理论(HASM)中曲面单元算法的特点,提出基于视点的多分辨率LOD实时生成算法。该方法通过对规则格网的DEM数据进行划分,以单元分片为基本单位对DEM数据进行组织。根据各曲面单元与视点的相对关系,以不同间距对曲面单元进行内插,实时重建视景内的三维地形。在实时显示过程中,对硬盘中的数据进行实时读取,采用多线程技术对图像渲染操作进行处理,实现了对DEM数据的实时计算、动态显示。该方法无需对规则格网DEM数据建立空间层次组织结构,在对虚拟地形进行实时漫游过程中,存储空间占用少,不受数据规模的影响。 相似文献
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3D city models are widely used in many disciplines and applications, such as urban planning, disaster management, and environmental simulation. Usually, the terrain and embedded objects like buildings are taken into consideration. A consistent model integrating these elements is vital for GIS analysis, especially if the geometry is accompanied by the topological relations between neighboring objects. Such a model allows for more efficient and errorless analysis. The memory consumption is another crucial aspect when the wide area of a city is considered – light models are highly desirable. Three methods of the terrain representation using the geometrical–topological data structure – the dual half-edge – are proposed in this article. The integration of buildings and other structures like bridges with the terrain is also presented. 相似文献
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开展了基于开源3维渲染引擎OSG(OpenSceneGraph)的火星形貌3维建模与绘制的研究.使用地形数据库创建工具VPB(VirtualPlanetBuilder)创建了整个火星的分页数据库,并利用基于OSG的仿真平台实现了火星形貌数据的3维可视化.实验结果证明,该方法能很好地处理海量地形数据,完成火星形貌的3维重... 相似文献
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四面体格网(TEN)模型是一种重要的空间数据构模方法,侧重于三维空间对象内部的表达,但是存在着数据量大、计算速度慢的问题。三维拓扑关系是三维GIS的重要研究内容,为此,该文提出了面向TEN的三维拓扑关系计算方法。基于点集拓扑学理论,将TEN分解为内部、边界和外部3个集合,并使用9交模型描述了TEN/TEN的8种拓扑关系;设计了面向TEN的三维拓扑关系计算流程,详细阐述了面向TEN的三维拓扑关系计算的核心算法;基于提出的三维拓扑关系算法,设计了面向TEN的拓扑关系计算实验。实验结果表明:该文提出的面向TEN的三维拓扑关系计算方法,能够满足TEN之间拓扑关系计算的需求。 相似文献
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从三维建模所需数据的获取到地形、地物模型的构建等方面进行探讨,研究了系统三维GIS场景的建立方法,并且,选取XX地区作为研究区域,包括数据的获取及处理、地物与地形的匹配,然后基于规则对三维场景进行建筑物、道路、操场、树木等模型构建并导出到Geodatabase数据库中。基于规则的三维场景建模方法适用于大面积相似建筑物的模型构建,并且大大地提高了其建模效率。 相似文献
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The problem of taking an unorganized point cloud in 3D space and fitting a polyhedral surface to those points is both important and difficult. Aiming at increasing applications of full three dimensional digital terrain surface modeling, a new algorithm for the automatic generation of three dimensional triangulated irregular network from a point cloud is proposed. Based on the local topological consistency test, a combined algorithm of constrained 3D Delaunay triangulation and region-growing is extended to ensure topologically correct reconstruction. This paper also introduced an efficient neighboring triangle location method by making full use of the surface normal information. Experimental results prove that this algorithm can efficiently obtain the most reasonable reconstructed mesh surface with arbitrary topology, wherein the automatically reconstructed surface has only small topological difference from the true surface. This algorithm has potential applications to virtual environments, computer vision, and so on. 相似文献
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城市地下电缆工井是发挥城市功能和确保城市快速协调发展的重要基础设施，但地下管线结构复杂、信息量大，对其进行三维显示、管理与分析具有一定的难度。激光雷达技术出现后，因其快速、不接触、高密度、高精度等特征，被逐步应用于建筑物逆向重建，基于激光雷达点云数据的地下电缆工井三维重建也逐渐成为主流方法。提出了一种针对具有孔洞的地下工井的三维模型拓扑重构算法，以地下工井三维激光点云为数据源，建立具有孔洞的地下工井三维模型，可解决直接采用点云进行构网时模型不完整及速度较慢的问题。三维模型的构建采用与常用的管线化地下管网结构不同的CSG-BREP（constructive solid geometry-boundaryrepresentation）拓扑模型结构，整体上将工井分为墙面、电缆、井筒等，此模型可更加细致地表达地下电缆工井模型的内部拓扑结构。实验证明，该算法可以对多种类型的墙壁进行拓扑重构，在表达模型拓扑关系时突破了传统管网中单一的管孔与管线的点线关系及管线间的线线关系，增加管孔与墙壁的点面关系以及管线与墙壁的线面关系，更加细致准确地对模型进行描述。 相似文献
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提出了基于纹理合成的三维地形水墨风格渲染的方法,以规则格网DEM为数据源,基于OSG进行三维地形建模,在此基础上提取山体特征线,然后生成一幅灰度控制图像。对Efros01纹理合成算法进行改进,利用灰度控制图像指导水墨纹理的合成,将得到的纹理图像映射到三维地形上,实现对三维地形的水墨风格渲染,通过对水墨纹理样本的选择和纹理合成参数的设置能够实现对纹理合成过程的交互控制。结果表明,该渲染方法对三维地形的水墨风格渲染具有较好的效果。 相似文献
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Pawel Boguslawski Christopher M. Gold 《ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing》2011,66(2):188-197
While CityGML permits us to represent 3D city models, its use for applications where spatial analysis and/or real-time modifications are required is limited since at this moment the possibility to store topological relationships between the elements is rather limited and often not exploited. We present in this paper a new topological data structure, the dual half-edge (DHE), which permits us to represent the topology of 3D buildings (including their interiors) and of the surrounding terrain. It is based on the idea of simultaneously storing a graph in 3D space and its dual graph, and to link the two. We propose Euler-type operators for incrementally constructing 3D models (for adding individual edges, faces and volumes to the model while updating the dual structure simultaneously), and we also propose navigation operators to move from a given point to all the connected planes or polyhedra for example. The DHE also permits us to store attributes to any element. We have implemented the DHE and have tested it with different CityGML models. Our technique allows us to handle important query types, for example finding the nearest exterior exit to a given room, as in disaster management planning. As the structure is locally modifiable the model may be adapted whenever a particular pathway is no longer available. The proposed DHE structure adds significant analytic value to the increasingly popular CityGML model. 相似文献
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对于大规模地形而言,地形网格的实时动态绘制速度和质量一直是人们关注的重点。地形漫游在仿真、模拟、虚拟现实、游戏等领域都有广泛的应用。该文在研究多种层次算法的基础上,采用一种地形瓦片重组数据结构的方法实现实时高帧率的绘制大规模地形。分析了地形场景数据管理与实时调度,视相关多层次细节模型与可见性判断以及分层数据组织和瓦片数据绘制等关键问题,并给出了相应的解决方法,改进了视景体裁切重组地形数据的方法。实验结果表明该方法在保持地形逼真的前提下,有很好的绘制网格帧率和实时动态交互效果。 相似文献
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借助GIS强大的空间数据处理和3维可视化分析功能,以长江中游湖北地区为试验区,利用现有的遥感影像、数字高程模型(DEM)和地理要素的矢量数据,实现了地形的3维可视化和地表分析。解决超大数据量数字高程模型(DEM)快速显示的算法,研究了基于3维场景空间分析的理论,最后对系统的实现做了简要介绍。 相似文献