数字校园已经成为数字城市建设的核心内容之一,其主要是利用地理空间信息技术整合数字化校园内的教学、科研和学生生活、学习服务信息,以达到信息和资源的共享,促进学校制度的创新、管理的创新[5] 。三维数字化校园系统不仅给用户营造真实逼真的校园环境,帮助用户了解校园情况,还提供了一定的空间分析功能,如:空间量算、动画输出等功能,实现对校园信息的管理[6]。目前三维校园的建立方法有很多的案例和方法,徐翰[7] 基于CityEngine的CGA参数化三维建模方法,实现了对校园建筑物和道路的建模。此方法通过形状语法编译操作三维模型,减少了重复的手动操作,但此方法编译过程较为耗时,对建筑物数据精度要求较高。肖玉芳[8] 基于SketchUp三维建模技术,结合ArcGIS Engine二次开发平台实现了三维校园信息系统。李昌国[9]采用3DMAX构建三维场景、角色和动画,使用VIRTOOLS进行数据处理和交互,开发出具有沉浸感的虚拟校园漫游系统。
本文以淮阴师范学院为例,利用兼容性强的Google SketchUp 软件为三维建模工具,采用C#结合ArcGIS Engine构建模型可视化应用程序,实现校区的三维地理信息系统的构建与开发。
2 研究内容和技术路线
2。1 研究内容论文网
本文基于ArcGIS Engine的校园三维信息系统,以淮阴师范学院的校园数据为基础,采用SketchUp软件创建三维校园模型,将空间数据和属性数据进行组织和管理放入数据库中,通过ArcGIS Engine10。2结合Visual Studio 2012构建出一个可以进行浏览和查询的应用程序。
2。2 技术路线
图1 三维校园可视化流程图
3 数据组织与建模
数据在GIS中至关重要,在进行系统建立之前进行数据的整理,能够保证后续工作有效的进行,主要包括数据采集、数据转换和数据处理,将数据统一组织在文件夹中以便调用。
3。1 数据类型及获取
校园DOM数据:通过Bigmap软件获取的高分辨率影像,影像数据来自百度地图,影像日期为2015年,分辨率为1。5米,坐标为WGS_1984_World_Mercator。
纹理图片数据:为了使校园建筑物的场景更加真实,通过高分辨率相机对校园里的建筑物纹理进行采集,并在Photoshop软件中进行编辑处理。为了建筑物纹理的可用性,拍摄的照片遵循以下原则:照片尽量保证在每天的相同时间拍摄,都选择在天气晴朗时拍摄;照片尽量拍建筑物的正面,减少纹理的变形校正;尽可能的避免树木的影响;建筑物顶部纹理可以在其他建筑物高处拍摄。
其他属性数据:建筑物高度信息有两种方式获取:一是根据测量每一层的高度和总共的层数进行计算;另一种是通过正午建筑物在平面上的投影长度来计算。建筑物的名称、功能等其他信息通过实地观测和调查获取。
3。2 二维数据处理
二维数据是三维建模的基础,从DOM中可以获取带有地理坐标的二维矢量图,从而可以让建立的三维模型拥有空间坐标,这对于进行三维空间分析非常重要。 另外,二维数据的精度直接影响三维建模的误差,故而二维数据处理至关重要。
3。2。1 矢量化DOM数据
本文从BigMap软件下载的DOM数据具有坐标,将影像加载到ArcMap软件中进行矢量化处理。对校园中的每个建筑物分别建立shapefile文件,并赋予每个文件和原始影像同样的坐标系。矢量化完成后,将每个shapefile文件转换成CAD格式,通过ArcToolbox中的Export To CAD工具实现。
图2 淮阴师范学院二维矢量平面图
3。2。2 纹理图像处理文献综述 SketchUp三维校园建模与实现(2):http://www.youerw.com/shuxue/lunwen_200170.html