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，如树木等，具有几何形态与表面材质、纹 理表示的随机性，可通过特定的随机函数模拟这些对象，如瀑布等。这类模型一般先在工具 软件3DMAX里建好，然后导出3DS格式的文件。模型处于自己独立的坐标系中，建模完毕 后要重新规划坐标原点，模型上所有点的坐标值都应以该坐标原点为基础。在应用过程中， 模型在TIN上的位置就相当于模型的坐标原点在TIN上的位置。此外，模型在场景中的缩 放及旋转也以该坐标原点为基础。
[0121] 2. 3桥梁模型的建立
[0122] 桥梁的路面制作方法与道路的制作方法相同，在制作完桥面后，开始制作桥墩及 护栏；
[0123] (1)桥墩的制作，主要是根据照片，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，根据照片制作其形状；
[0124] (2)护栏的制作，根据护栏的形状制作；
[0125] 3、公路三维可视化系统的设计与实现
[0126] 3. 1漫游及查询功能的实现：
[0127] (1)查询功能的制作
[0128] 为了在浏览的同时可以对属性进行简单的浏览查询第一步建立属性结构表，根据 项目的要求对属性表进行设计；表如下：
[0129] 表1属性结构表
[0130]
【主权项】
1. 一种三维虚拟现实演示的建立方法，其特征在于，该三维虚拟现实演示的建立方法 包括： 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； 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； 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； 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。
2. 如权利要求1所述的三维虚拟现实演示的建立方法，其特征在于，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。
3. 如权利要求1所述的三维虚拟现实演示的建立方法，其特征在于，三维道路建模及 可视化的道路模型构建方法： 步骤一，数据的准备： 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； 步骤二，数据管理和组织： 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。
4. 如权利要求3所述的三维虚拟现实演示的建立方法，其特征在于，文件映射步骤如 下： 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； 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； 步骤三，调用UnmapViewOtFile函数来解除文件映射； 步骤四，调用CloseHandle函数来关闭内存映射文件； 步骤五，调用CloseHmldle函数来关闭文件。
5. 如权利要求1所述的三维虚拟现实演示的建立方法，其特征在于，三维道路建模及 可视化的道路无缝链接模型构建方法： 步骤一，地形模型的建立： 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； 步骤二，路面模型建立： 建立道路模型； 提取道路模型边界，并产生边界文件； 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； 建立道路模型。
6. 如权利要求1所述的三维虚拟现实演示的建立方法，其特征在于，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。
7. 如权利要求1所述的三维虚拟现实演示的建立方法，其特征在于，三维道路建模及 可视化的桥梁模型的建立： 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； 护栏的制作，根据护栏的形状制作。
8. 如权利要求1所述的三维虚拟现实演示的建立方法，其特征在于，公路三维可视化 系统包括： 工程管理模块，对工程的设计的所有信息的管理； 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； 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； 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； 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； 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； 图形引擎模块，用于对构建好的三维模型进行可视化渲染； 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。
9. 如权利要求1所述的三维虚拟现实演示的建立方法，其特征在于，渲染纹理数据库 的建立具体包括： 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； 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。
【专利摘要】本发明公开了一种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。
【IPC分类】G06T15-04, G06T17-00
【公开号】CN104766366
【申请号】CN201510148514
【发明人】吴学伟, 何东坡, 姜利
【申请人】东北林业大学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月31日