gis三維可視化技術(shù)所使用的主要原理有

三維可視化技術(shù)與GIS工程

專(zhuān)注于為中小企業(yè)提供網(wǎng)站設(shè)計(jì)、做網(wǎng)站服務(wù),電腦端+手機(jī)端+微信端的三站合一,更高效的管理,為中小企業(yè)黃山免費(fèi)做網(wǎng)站提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。我們立足成都，凝聚了一批互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)人才，有力地推動(dòng)了上千家企業(yè)的穩(wěn)健成長(zhǎng)，幫助中小企業(yè)通過(guò)網(wǎng)站建設(shè)實(shí)現(xiàn)規(guī)模擴(kuò)充和轉(zhuǎn)變。

一、前言目前，科學(xué)可視化、計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)蓬勃發(fā)展，并

成為計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域的三大熱門(mén)研究方向，它們的核心都是三維真實(shí)感圖

形[1],也就是三維可視化技術(shù)。三維可視化技術(shù)是目前計(jì)算機(jī)技術(shù)和圖像

圖形學(xué)發(fā)展的熱點(diǎn)之一，它是依靠視覺(jué)效果將數(shù)據(jù)所要表達(dá)的信息直觀顯示出來(lái)的一種最好的方法。傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)對(duì)實(shí)物的空間立體感表達(dá)就比

較抽象，將三維可視化技術(shù)引入GIS領(lǐng)域中可以動(dòng)態(tài)地、形象地、多視角地、多層次地、如實(shí)逼真地描繪地球科學(xué)中的客觀現(xiàn)象。如通常所見(jiàn)的地

形三維可視化、虛擬戰(zhàn)場(chǎng)、數(shù)字社區(qū)和虛擬城市等。本文結(jié)合在GIS中的應(yīng)

用介紹三維可視化開(kāi)發(fā)的基本方法。

二、三維可視化GIS關(guān)鍵技術(shù)三維可視化技術(shù)可以簡(jiǎn)單的分解為三種技術(shù)的結(jié)合：可視化、三維和GIS。下面分析了可視化技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)、體視化技術(shù)、三維技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)。

1、可視化技術(shù)

可視化，也稱(chēng)為科學(xué)計(jì)算可視化(VisualizationinScientific

Computer),它是指運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形和圖像處理技術(shù)，把科學(xué)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可視的、能幫助科學(xué)家理解的信息，并進(jìn)行交互處理的理論、方法和技術(shù)。

GIS可視化技術(shù)是目前信息領(lǐng)

域中廣泛應(yīng)用的一項(xiàng)技術(shù)，它通過(guò)強(qiáng)大的、有效的地圖系統(tǒng)將復(fù)雜的空間

和屬性數(shù)抓以地理的形式進(jìn)行描述，具有界面風(fēng)格人性化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了文本、

圖形和圖像信息相結(jié)合的定位、查詢(xún)、檢索模式信息表達(dá)形象化、自觀化操作簡(jiǎn)單便利等特點(diǎn)［2］。

2、虛擬現(xiàn)實(shí)

虛擬現(xiàn)實(shí)(VirtualReality)技術(shù)是一個(gè)由圖像技術(shù)、傳感

器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及人機(jī)對(duì)話技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它以計(jì)算

機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，利用高性能、高度集成的計(jì)算機(jī)硬、軟件及各類(lèi)先進(jìn)的傳感

器，去創(chuàng)造一個(gè)使參與者處于一個(gè)三維視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)的環(huán)境，具有完善

的交互作用能力、能幫助和啟發(fā)進(jìn)入虛擬境界的參與者的構(gòu)思的

三維GIS技術(shù)是什么?

隨著三維GIS技術(shù)的應(yīng)用愈加普及，在智慧城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展，市場(chǎng)監(jiān)管，社會(huì)治理，公共服務(wù)，環(huán)境保護(hù)等行業(yè)領(lǐng)域利用三維可視化技術(shù)GIS+BIM模型優(yōu)越的可視化3D空間展現(xiàn)能力，以三維模型為載體，將各種零碎、分散、割裂的信息數(shù)據(jù)，以及建筑運(yùn)維階段所需的各種機(jī)電設(shè)備、物業(yè)管理、安全管理參數(shù)進(jìn)行一體化整合的同時(shí)，進(jìn)一步引入建筑的日常設(shè)備運(yùn)維管理功能，形成基于BIM的建筑空間與設(shè)備運(yùn)維、安全監(jiān)控、品質(zhì)管理的能力。

廣州千越飛鴻科技有限公司 結(jié)合實(shí)際運(yùn)維管理的需求，基于GIS+BIM大數(shù)據(jù)的智能化建筑運(yùn)維管理系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。智能化建筑管理平臺(tái)借助于3DGIS、BIM、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)，將智能化、機(jī)電、安全、品質(zhì)、資產(chǎn)、物業(yè)管理、節(jié)能管理、對(duì)外展示等多角度的系統(tǒng)與建筑三維模型及管理需求進(jìn)行一體化整合。最終建設(shè)目標(biāo)通過(guò)對(duì)各系統(tǒng)的集成統(tǒng)一，建立建筑主題數(shù)據(jù)庫(kù)，為智慧園區(qū)提供可靠的設(shè)備運(yùn)維分析、安全管理監(jiān)控、品質(zhì)運(yùn)管理、資產(chǎn)信息化管理、物業(yè)管理服務(wù)、節(jié)能管理、信息化決策等一系列專(zhuān)業(yè)性服務(wù)。

可視化GIS 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

( 1) 地圖瀏覽

地圖瀏覽是 GIS 的最基本功能，它包括地圖的漫游、放大、縮小和全圖查看等詳細(xì)功能。為增加系統(tǒng)的可操作性，地圖的放大縮小還提供了鼠標(biāo)滾動(dòng)支持，當(dāng)使用 3D 及以上的鼠標(biāo)時(shí)，滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪，根據(jù)滾輪的滾動(dòng)方向，地圖會(huì)隨著放大或縮小。鼠標(biāo)形狀能形象生動(dòng)地表示當(dāng)前的工具，譬如當(dāng)前工具為放大地圖時(shí)，鼠標(biāo)形狀則變?yōu)橐环糯箸R，用戶(hù)會(huì)非常樂(lè)意看到鼠標(biāo)的這種變形。系統(tǒng)提供了圖中圖 ( 又稱(chēng)鷹眼) 功能，以方便當(dāng)用戶(hù)將地圖放大到很大視野時(shí)的定位。用戶(hù)可以通過(guò)圖層設(shè)置對(duì)話框來(lái)設(shè)置圖層的可見(jiàn)狀態(tài)、可選擇狀態(tài)和自動(dòng)標(biāo)注狀態(tài)，還可以自己配置地圖的背景色，選擇是否顯示地圖標(biāo)題以及是否支持鼠標(biāo)滾動(dòng)的放大縮小功能。

圖 7. 4 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

距離測(cè)量也是一個(gè)很實(shí)用的功能，由于地圖一直可以放大縮小，用戶(hù)對(duì)地圖上任意兩點(diǎn)之間沒(méi)有距離感。系統(tǒng)有針對(duì)性地提供了任意兩點(diǎn)間的距離測(cè)量功能。假使地圖上只有空間數(shù)據(jù)而沒(méi)有與這些空間數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的文字說(shuō)明和注釋?zhuān)@樣的地圖是不適合查看的。所以，系統(tǒng)還提供了專(zhuān)門(mén)的標(biāo)注工具以及讓整個(gè)地圖全部自動(dòng)標(biāo)注的功能。

( 2) 地圖編輯

在系統(tǒng)的使用過(guò)程中，隨著礦山生產(chǎn)的進(jìn)行，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)肯定要隨著更新。系統(tǒng)提供了對(duì)地圖的編輯功能，包括對(duì)空間圖形數(shù)據(jù)的編輯和對(duì)后臺(tái)屬性數(shù)據(jù)的修改。用戶(hù)可以很方便地新增、修改、刪除或合并地圖圖元，以及編輯圖元的屬性信息。系統(tǒng)還提供了單步回撤功能，支持對(duì)上一步空間數(shù)據(jù)編輯的撤銷(xiāo)。

( 3) 圖屬互訪

圖屬互訪指空間數(shù)據(jù) ( 又稱(chēng)圖形數(shù)據(jù)) 與屬性數(shù)據(jù)的相互查詢(xún)。GIS 相比 MIS ( 管理信息系統(tǒng)) 系統(tǒng)和機(jī)助制圖系統(tǒng) ( 譬如 AutoCAD) 的優(yōu)越性就在于它將空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行了良好的關(guān)聯(lián)，而在 GIS 中，空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的互訪也就成為非常重要的環(huán)節(jié)。在系統(tǒng)中，雙擊地圖上某圖元，即可查看其屬性信息。而通過(guò)屬性信息名稱(chēng)的匹配，也可以快速地在地圖上定位圖元，支持模糊查詢(xún)。

( 4) 統(tǒng)計(jì)報(bào)表

系統(tǒng)能對(duì)有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表。統(tǒng)計(jì)結(jié)果包括評(píng)價(jià)過(guò)程中輸入的各種評(píng)分值及最終產(chǎn)生的評(píng)價(jià)結(jié)果。

( 5) 地圖輸出

某些時(shí)候用戶(hù)需要將當(dāng)前的地圖窗口內(nèi)容輸出，以方便查看地圖某局部放大后的內(nèi)容。地圖的輸出包括空間數(shù)據(jù)的輸出和屬性數(shù)據(jù)的輸出。系統(tǒng)支持將空間地圖數(shù)據(jù)輸出為常見(jiàn)的位圖格式 ( bmp) ，支持地圖打印，輸出內(nèi)容為當(dāng)前地圖窗口的地圖。系統(tǒng)支持將屬性數(shù)據(jù)輸出到 Microsoft Excel，以執(zhí)行進(jìn)一步的操作。

( 6) 評(píng)價(jià)功能

通過(guò)上述礦山安全評(píng)價(jià)信息系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)功能，并利用評(píng)價(jià)結(jié)果將兩個(gè)子系統(tǒng)連接起來(lái)，形成一個(gè)礦山安全評(píng)價(jià)地理信息系統(tǒng)。

( 7) 評(píng)價(jià)結(jié)果管理、報(bào)表生成打印

評(píng)價(jià)結(jié)果可以進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，并自動(dòng)產(chǎn)生報(bào)表，用戶(hù)可以導(dǎo)出或者打印這些報(bào)表。

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