基于MicroStation实现数字城市三维仿真培训资料.ppt

基于MicroStation实现数字城市三维仿真 * 武汉市勘测设计研究院 地理信息中心 二OO二年十二月 基于MicroStation实现 数字城市三维仿真 针对全国数字城市的建设，结合国内外数字城市建设的发展趋势，提出基于MicroStation并利用城市地形图，实现数字城市三维仿真的方法。。 实 现 步 骤 二维地形图的数据处理 实现三维模型中难点的解决方法 三维图形框架的实现 建 立 材 质 库 数字城市三维仿真的实现 虚 拟 漫 游 二维地形图的数据处理 二维地形图是实现数字城市三维仿真的数据基础，为了更好地虚拟现实城市，应对其原始地形图进行详细的描叙和一定规范的处理。 1、原始数据的描叙 原始数据是经过测量外业队直接测量所得，或者是航摄成图所得的全要素线划图。 2、种子文件的建立 3、数据转换 4、数据预处理 根据MicroStation的三维处理功能：线→面，面→实体，并结合主要地物（房屋、道路、独立树）。房屋、道路应为一个实体，独立树为面。为此，应先对房屋、道路进行封闭处理，独立树符号可以用一条线来代替。同时也应该利用系统的整饰工具对重复、相似线划进行处理，以保证拓扑处理时的唯一性。 5、拓扑处理 原始数据经过以上步骤的处理，基本上可以用来建立三维模型。其具体流程如下图所示。 在实现从二维数据到三维数据的转化中，重点、难点是房屋数据库的建立，我们知道，在CAD的二维数据中，房屋的边线与房屋的层高是没有任何的联系的，而现实世界中，它们存在着必然的联系。在转化过程中，我们必须解决这一问题。以下是详细的解决方法。 1、房屋Label点的添加 2、房屋楼高层数的标识 3、房屋Label点与楼高层数间的关联 实现三维模型中难点的解决方法 三维图形框架的实现 利用二维地形图处理后的数据，通过系统的二维到三维的数据接口，把系统二维数据变换成三维数据，再利用MicroStation直接打开三维数据，系统会自动设置环境成三维环境。 利用系统三维构造的挤压工具，在顶视图中选中需要立体化的房屋，再在右视图中用鼠标结合楼层标尺确定楼房的实际高度。依次操作，房屋的三维图形框架就建立起来了。而独立树、花草，则应该利用挤压工具把线挤压成三个夹角互为60度的平行四边形， 这样可以保证视觉上三维实体的建立。 由于MicroStation提供MDL语言的二次 开发，因此我们也可以利用MDL编写程 序，自动实现三维图形框架。效果如 右图： 三维图形框架的实现 武汉市“喷泉公园”地区1：2000地形图（二维） 利用MDL语言结合房屋数据库可将二维数据转换成三维图形框架数据。 三维数据框架  数字城市三维仿真的实现 一般情况下，每个地物要素的各个面的纹理不一样，这样要求我们要对每一个实体进行各面的提取，以便我们分别为地物的不同面根据实地情况分配不同的材质。在此之前应利用系统的三维实用程序的提取实体表面及边界工具，对实体相差很大的面进行表面提取。 为了如实地反映城市现状，应利用系统渲染程序的分配材料工具对每一地物实体进行材料分配。经过材料分配之后的图形数据，运用系统的渲染工具，实现城市的三维仿真。其效果图如图所示。 三维效果图 武汉万松地区三维仿真图 虚 拟 漫 游 系统动画相机为虚拟漫游提供了丰富而强大的功能，通过定义动画相机，编排动画相机，定义动画相机的路径，再利用系统的电影录制工具，可以制作各种仿真电影。对于需要聚焦的建筑物、公园等地物，可以利用建立动画相机聚焦的目标，编排目标，定义目标路径进行仿真制作。可以利用动画设计环境工具制作各种外部环境，从而使仿真效果更具真实性。电影效果如图所示。 * * 基于MicroStation实现数字城市三维仿真