硕士学位论文：虚拟GIS下可视化建模技术研究.doc

摘 要 虚拟地理信息系统是虚拟现实技术和多维地理信息系统技术相结合的产物，是地理信息系统发展的新方向。从传统的2DGIS到多维GIS，地理信息技术得到了充分的发展；虚拟现实技术在创建和体验虚拟世界中的优势可以弥补地理信息系统对地学数据的感知和体验上的不足。真实世界是纷繁复杂的，如何在计算机上对现实环境进行仿真，重新构造出真实世界，这是进行科研和应用的基础；虚拟地理信息信息技术的首要问题也就是如何对现实中的地理实体在计算机中进行建模。 本文主要从虚拟地理信息系统技术的实际应用需求出发，探讨和研究了虚拟地理信息系统建模过程中需要解决的问题，主要工作如下： （1）对现实世界进行了有效概括和抽象。现实世界中的对象多种多样，但是计算机所能处理和表达的对象仅是其中的一部分，因此需要对真实环境中的对象进行概括和抽象，从而明确需要建模的对象。作者运用面向对象的方法给出了一个虚拟GIS建模的概念模型。 （2）研究了局部空间对象的图像建模方法。传统的GIS建模方法，在虚拟环境建模中遇到了困难，需要在模型的精度和计算机的绘制速度之间采取一定的折衷。为了弥补几何建模的不足，作者引入了局部空间对象的图像建模方法。 （3）全景图像可以广泛地应用于风景评估、房地产展示、教育等领域。作者对基于全景图像的虚拟环境建模和基于几何方法的虚拟环境建模的集成进行了研究。 （4）如何充分利用已有的2DGIS数据和复杂地物的建模也是虚拟GIS建模必须要解决的难题，作者结合实际需要，给出了相应的两个解决方案。 （5）纹理映射技术在虚拟环境建模中被广泛应用。针对虚拟环境中树木这类重要对象，作者对基于图像的三维树木建模方法进行了改进。 （6）通过对虚拟地理信息系统下的可视化建模方法的研究，作者用实例对以上研究进行了充分验证，取得了较满意的效果。 关键词： 虚拟现实 地理信息系统 虚拟地理信息系统 面向对象 建模 全景图像 ABSTRACT V-GIS (Virtual Geographic Information System) is the result of combining Virtual Reality multi-dimension GIS, a new domain of GIS. From the traditional two-dimension GIS to multi-dimension GIS, GIS has been developed completely; Virtual Reality has the advantage of apperceiving and experiencing geographic data, which makes up the deficiency of GIS. The real world is very complex, and how to simulate the real world and reconstruct real world in computer is the base of research and application; the primary problem of V-GIS is how to model the geographic object in computer. From the real application request of V-GIS development, this paper deals with the problem of modeling under V-GIS. The major work is as follows: 1. The efficient generalization and abstraction of the real world. The objects of the real world are various, but the computer just can process and express a portion of it; so we must generalize and abstract the real environment object, then define the objects which we must model. At last the author uses Object-Oriented method to give the concept model of V-GIS Modeling. 2. Research the modeling of image for the local special objects. With traditional