一种三维虚拟现实演示的建立方法_2

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的建立方法,旨在解决道路 三维可视化建设过程中的关键问题。
[0028] 本发明是这样实现的,一种三维虚拟现实演示的建立方法,该三维虚拟现实演示 的建立方法包括:
[0029] 数字地面模型的建立及三维可视化,公路三维建模与数字高程模型无缝链接问 题;
[0030] 三维道路建模及可视化,应用各种建模方法和技术,依据道路平、纵、横数据,快速 建立道路、桥梁、隧道及道路附属设施三维实体模型,并通过参数化设计,实现道路工程模 型三维可视化;
[0031] 公路三维可视化系统的设计与实现,实现三维道路工程模型的可视化;
[0032] 渲染纹理数据库的建立,通过纹理映射到模型上的方式实现,包括植被、花草、三 维纹理贴图。
[0033] 进一步,数字地面模型的建立及三维可视化对散点数据进行简化,剔出错误点和 奇异点,在对数据进行简化时,采用层次细节模型。
[0034] 进一步,三维道路建模及可视化的道路模型构建方法:
[0035] 步骤一,数据的准备:
[0036] 道路模型表面由道路中心线、道路路基边缘线、道路边坡线组成的封闭的多边形 组成,把表达道路模型表面的线作为特征线,在进行完道路的平、纵、横设计后,即按照需要 的断面距离计算这些特征线的三维坐标,为20米一个断面,把所得三维坐标按照所在特征 线沿路线前进方向进行记录。
[0037] 步骤二,数据管理和组织:
[0038] 在DEM数据组织与管理上采用了 Windows的文件映射技术,在基于32位的机器 上,处理的数据量为180X108GB,以最少的系统资源获得最快的几何查询及处理速度。
[0039] 进一步,文件映射步骤如下:
[0040] 步骤一,调用CreateFile函数打开要映射的文件;调用CreateFiIeMapping函数, 要求传入之前CreateFile函数返回的句柄,函数在CreateFile函数创建的文件对象基础 上生成一个的内存映射对象;
[0041] 步骤二,调用MapViewOfFile函数映射整个文件的一个区域或者整个文件到内 存,函数返回指向映射到内存的第一个字节的指针;用指针来读写文件;
[0042] 步骤三,调用UnmapViewOtFile函数来解除文件映射;
[0043] 步骤四,调用CloseHandle函数来关闭内存映射文件;
[0044] 步骤五,调用CloseHmldle函数来关闭文件。
[0045] 进一步,三维道路建模及可视化的道路无缝链接模型构建方法:
[0046] 步骤一,地形模型的建立:
[0047] 先建立地形模型然后将设计数据的外围轮廓线提出来,一个外围轮廓线组成一个 平面多边形,将多边形按约束边对TIN进行插值处理,并将该多边形内的三角形剔除;
[0048] 步骤二,路面模型建立:
[0049] 建立道路模型;
[0050] 提取道路模型边界,并产生边界文件;
[0051] 导入地形点,读取边界文件,逐点判断地形点是否落在道路模型区域内,如果否, 则加入到模型中,并按Delaunay法则生成三角网,如果是落在道路模型区域内,;
[0052] 建立道路模型。
[0053] 进一步,三维道路建模及可视化的道路附属设施三维模型分为三类:具有几何形 态的不变性和表面材质、纹理的相似性,具有重要的形状和位置特征,具有几何形态的随机 性和表面材质、纹理的相似性,有大小和位置特征,通过纹理图像表现这些目标,具有几何 形态与表面材质、纹理表示的随机性,通过特定的随机函数模拟对象。
[0054] 进一步,三维道路建模及可视化的桥梁模型的建立:
[0055] 桥墩的制作,是根据照片,在对实地调绘的时候对桥进行了拍照,以人为参照物根 据人在照片中的比例计算出桥墩的高度,根据照片制作形状;
[0056] 护栏的制作,根据护栏的形状制作。
[0057] 进一步,公路三维可视化系统包括:
[0058] 工程管理模块,对工程的设计的所有信息的管理;
[0059] 数据预处理模块,对数据的排序和组织管理,包括对地形数据的预处理和对道路 设计数据的预处理两方面;
[0060] 地形构建模块,用于完成TIN地形散点构网和地形网格分块管理两部分功能;
[0061] 道路模型构建模块,道路数据经过预处理后,系统按道路中粧线的走向,依次取两 个相邻的断面数据来构造道路模型,按从左到右的顺序依次将相邻断面的相同的道路特征 点作为三角形的顶点,互连后构三道模型的三角网;
[0062] 道路模型与地形模型拼接模块,将道路模型与地形模型进行很好的拼合,提高整 个三维场景的视感;
[0063] 地形LOD模块,根据物体模型的节点在显示环境中所处的位置和重要度,决定物 体渲染的资源分配;
[0064] 图形引擎模块,用于对构建好的三维模型进行可视化渲染;
[0065] 景观设计模块,在地形模型以及道路模型创建好以后,对道路附属景观设施进行 可视化设计。
[0066] 进一步,渲染纹理数据库的建立具体包括:
[0067] 地形数据入库,编辑和入库流程地理信息数据图形编辑和入库采用北京吉威数源 信息技术有限公司的数据编辑软件Geoway 3. 5 ;Ge〇Way图形、入库一体化编辑作业流程;
[0068] 地形数据入库利用GEOWAY数据处理平台进行数据加工包括:制作对照表文件将 CAD的图层编号与GEOWAY中目标图层地物类的编码一一对应,在导入CAD的.DXF文件时, 引用对照表文件即实现数据导入;同时需要建立一个新图层将所有杂乱的部分导入进行筛 选处理;删除多余的符号化显示将草地、池塘、铁路线、桥梁转化成只有点、线、面三种形式 的图形;而对于房屋、街区等的填充显示,则直接将删除即可;建立一个地物归类的合理方 案,包括以下几个图层;城市街区、池塘、公路、地貌和土质、管线及附属设施、等高线、居民 地、水系、植被、注记;属性表的建立,将地物的属性添加到属性表中;图形检查,常规的检 查包括重线检查、伪节点检查、图形自相交打折,都要将进行修改到正确;属性的检查,分别 检查属性的内容是否正确,根据属性的特点检查属性值的唯一性;构造拓扑,空间关系指 空间对象之间具有空间特性的关系,通常分为三大类,即度量关系、顺序关系和拓扑关系; 拓扑的构造更明确的表示地物之间的关系;修正处理,经过此过程的校正;数据的导出, Geoway支持多种数据格式的导出。
[0069] 本发明提供的三维虚拟现实演示的建立方法,解决了公路三维建模与数字高程模 型无缝链接问题,道路地形三维可视化涉及到地形建模和道路建模以及如何将两者无缝拼 合等问题;三维道路建模及可视化应用各种建模方法和技术,依据道路平、纵、横数据,快速 建立道路、桥梁、隧道及道路附属设施等三维实体模型,并通过参数化设计,实现了道路工 程模型三维可视化;公路三维可视化系统的设计与实现,实现了三维道路工程模型的可视 化;渲染纹理数据库的建立,通过纹理映射到模型上的方式实现,所以为了让模型的可视化 能真实的反映实物场景,有必要建立足够丰富的纹理数据库,包括植被、花草、三维纹理贴 图等,不断提高了系统视觉的逼真度。
【附图说明】
[0070] 图1是本发明实施例提供的三维虚拟现实演示的建立方法流程图。
【具体实施方式】
[0071] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明 进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于 限定本发明。
[0072] 下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
[0073] 如图1所示,本发明实施例的三维虚拟现实演示的建立方法包括以下步骤:
[0074] SlOl :数字地面模型的建立及三维可视化,公路三维建模与数字高程模型无缝链 接;
[0075] S102:三维道路建模及可视化,应用各种建模方法和技术,依据道路平、纵、横数 据,快速建立道路、桥梁、隧道及道路附属设施三维实体模型,并通过参数化设计,实现道路 工程模型三维可视化;
[0076] S103 :公路三维可视化系统的设计与实现,实现三维道路工程模型的可视化;
[0077] S104 :渲染纹理数据库的建立,通过纹理映射到模型上的方式实现,包括植被、花 草、三维纹理贴图。
[0078] 本发明的具体实施例:
[0079] 1、数字地面模型的建立及
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