基于GIS的三维虚拟校园的设计与实现
摘要
现实地理对象是以三维连续分布的形式呈现的,而目前如果使用二维GIS表达三维世界存在不形象的缺陷,并且在一维或二维中处理问题的能力有限,造成空间识别与处理问题的方式产生不一致,所以有必要对多维空间信息的显示和传递方法进行探讨。如何以三维方式构建、显示真实的地理世界已经成为当今GIS发展的热门话题之一。虚拟现实技术(VR)是计算机科学研究的热点,将VR引入“数字校园”的研究中,为虚拟校园的设计提供了一种全新的手段。虚拟校园是数字校园工程的重要组成部分。
本文以我校安徽理工大学校本部为例,介绍了基于GIS技术建立虚拟校园的设计与实现过程,并重点探讨了系统体系结构、三维建模与系统功能等实现技术与方法,结合编程语言进行集成二次开发,实现校园的三维漫游、查询等功能。
本文首先介绍了进行校园地形图的矢量化处理以及校园纹理贴图数据的采集与处理,获得校园地形的矢量化数据。使用ArcGIS软件,通过测量所得的高程点数据创建校园的TIN数据模型。然后将矢量化数据导入到三维建模软件(3DS MAX)中,使用3DS MAX对校园内的物体进行建模,重点介绍了3DSMAX软件创建三维模型的方法,校园内地物模型与地形模型的建立,包括建筑物建模和环境道路建模等。最后以三维模型为基础,以通用软件开发工具Microsoft Visual Studio2005为开发平台,使用C#语言结合ArcEngine进行二者的集成开发,实现漫游、查询、分析等基本操作。
Reality geography object is present in there continuous distribution,but,in recently,2D GIS can not really describe the there dimensional world.The2D GIS is affected by the existing's ability to deal with problems,it makes knowing space and the method of dealing with promlems is not consensus.So,we need to research the expression of multidimensional space information and the way ofcommunication.How to construct the real geography world has become the most of one of issues of GIS.Virtual reality technology has been applied to the establishment of "Digital Campus",which can provide a new approach for the planning an design of the campus. Virtual threedimensional campus is an important part of the digital campus project.
This paper takes Anhui University of Science and Technology as an example, introduced the design and implementation process of virtual campus based on GIS technology.And focuses on implementation techniques and methods such as system architecture,3D modeling,system functions and so on. Integrated with programming languages conducting secondary development to achieve threedimensional roaming, query and other functions of campus.
Firstly, the paper introduce the deprocessing of the campus topographic map, acquisiting and processing the data of campus texture map. Introduced to create TINof campus in the base of elevation data by the ArcGIS software.Then, importing the vector data to3Dmodeling software(3Ds MAX).Using3Ds MAX software to create3D model of campus data.The methods of creating3D model is important. The ground model and the terrain model including building model and environment road model and so on. The3D medel as the foundation,the general software development tools-Microsoft Studio200for development platform, and combining the language of C#with ArcEngine to finish integration development, reallizing the basic operation of roaming, inquiry, analysis and so on.
本文以我校安徽理工大学校本部为例,介绍了基于GIS技术建立虚拟校园的设计与实现过程,并重点探讨了系统体系结构、三维建模与系统功能等实现技术与方法,结合编程语言进行集成二次开发,实现校园的三维漫游、查询等功能。
本文首先介绍了进行校园地形图的矢量化处理以及校园纹理贴图数据的采集与处理,获得校园地形的矢量化数据。使用ArcGIS软件,通过测量所得的高程点数据创建校园的TIN数据模型。然后将矢量化数据导入到三维建模软件(3DS MAX)中,使用3DS MAX对校园内的物体进行建模,重点介绍了3DSMAX软件创建三维模型的方法,校园内地物模型与地形模型的建立,包括建筑物建模和环境道路建模等。最后以三维模型为基础,以通用软件开发工具Microsoft Visual Studio2005为开发平台,使用C#语言结合ArcEngine进行二者的集成开发,实现漫游、查询、分析等基本操作。
Reality geography object is present in there continuous distribution,but,in recently,2D GIS can not really describe the there dimensional world.The2D GIS is affected by the existing's ability to deal with problems,it makes knowing space and the method of dealing with promlems is not consensus.So,we need to research the expression of multidimensional space information and the way ofcommunication.How to construct the real geography world has become the most of one of issues of GIS.Virtual reality technology has been applied to the establishment of "Digital Campus",which can provide a new approach for the planning an design of the campus. Virtual threedimensional campus is an important part of the digital campus project.
This paper takes Anhui University of Science and Technology as an example, introduced the design and implementation process of virtual campus based on GIS technology.And focuses on implementation techniques and methods such as system architecture,3D modeling,system functions and so on. Integrated with programming languages conducting secondary development to achieve threedimensional roaming, query and other functions of campus.
Firstly, the paper introduce the deprocessing of the campus topographic map, acquisiting and processing the data of campus texture map. Introduced to create TINof campus in the base of elevation data by the ArcGIS software.Then, importing the vector data to3Dmodeling software(3Ds MAX).Using3Ds MAX software to create3D model of campus data.The methods of creating3D model is important. The ground model and the terrain model including building model and environment road model and so on. The3D medel as the foundation,the general software development tools-Microsoft Studio200for development platform, and combining the language of C#with ArcEngine to finish integration development, reallizing the basic operation of roaming, inquiry, analysis and so on.
引文
[1]郭海京,刘剑.三维数字化国土资源辅助决策系统设计与开发[A].电脑知识与技术,2010：4768-4769.
[2]李建伟等.校园虚拟现实演示系统的开发[T].东北林业大学学报,2006：94-96
[3]林卉等.数字校园3维建模与仿真的实现与设计[A].测绘通报,2004：44-46.
[4]余莉.基于虚拟现实技术的数字校园三维仿真系统[A].计算机仿真,2004：98-101.
[5]张丽娟.基于虚拟现实技术的扣式电池生产线远程数据采集与处理[T].天津工业大学,2010：23-26.
[6]张新红.全景虚拟校园的开发技术探讨[A].郑州职业技术学院学报,2007：25-26.
[7]武宜广等.徐州师范大学三维虚拟校园设计与实现[A].徐州师范大学学报,2010：76-78.
[8]刘爱华.基于3DGIS的虚拟校园系统设计与实现[A].安徽农业科学,2009：1049-1050.
[9]王亚平3DMAX软件动画制作探析[A].大众科技,2008：36-37.
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