罗 文，袁 林 旺，胡 勇，易 琳，闾 国 年

三维社区建模与分析的共形几何代数方法

罗 文，袁 林 旺＊，胡 勇，易 琳，闾 国 年

（南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室，江苏 南京 210046）

利用共形几何代数的多维统一表达与分析优势，研究了集成多源数据的三维社区统一建模与分析方法。构建了基于多重向量存储结构的社区场景整体建模流程，实现了City GML、DXF等多源数据的导入与集成，并设计了基于共形几何代数的对象运动表达与插值方法。以德国Waldbruecke村为例的验证结果显示，基于共形几何代数的三维社区建模可以较好地表达复杂社区对象，并可以有效支撑几何度量、动态对象跟踪、运动轨迹重建等功能实现。

三维社区;共形几何代数;对象建模;动态分析

城市三维建模与可视化、数字城市建设是城市信息化的重要发展趋势，三维社区建设是其中的重要内容［1，2］。三维社区分析涉及领域的宽泛性决定了其数据的多源性，三维社区建模中常用的数据包含工程测量中的AutoCAD/DXF数据、交通测绘的shapefile数据、数字城市的City GML数据等。如何有效融合多源异构数据，构建多维统一的数据模型成为三维社区建设的难点和重点［3］;另一方面，成熟的三维社区建设不仅要求实现社区建筑、道路网络等多种不同维度、不同类型的实体对象的建模与表达，更需要构建适用于复杂地理场景中多维对象分析的各类分析算法。共形几何代数（Conformal Geometric Algebra，CGA）具有优越的多维表达与分析能力，前期研究表明CGA在GIS对象表达、关系计算及动态场景分析等方面具有优势［4，5］。……