孙守清 陈宜金 陈俊美

(中国矿业大学(北京) 地球科学与测绘工程学院, 北京 100083)

0 引言

随着地理信息系统在各个领域的深入应用,在真正意义上的三维空间来处理问题成为人们的迫切要求。得益于近些年来计算机技术、三维可视化技术和虚拟现实技术的迅猛发展,三维地理信息系统(Geographic Information System,GIS)的建立成为可能[1]。三维建模方法作为实现三维GIS的技术核心,是GIS领域一个重要的研究方向,是建立现实世界虚拟化三维场景模型的基础。

传统手工建模方法虽然创建的模型精细化程度高,展示效果好,但是建设周期长、效率低且缺乏可重用性[2]。如何利用现有数据,降低数据获取成本,提高模型构建效率成为业界关心的热点。由于城市建模软件(CityEngine)能够兼容CAD和GIS数据[3],且在批量、精细、快速建模中得到广泛应用[4-6],具有高度的复用性,适合于大场景的三维建模。本文将基于计算机生成的建筑模型(Computer Generated Architecture,CGA)规则的快速建模与基于草图大师软件(SketchUp)的传统三维精细建模结合起来,充分利用现有的GIS数据,对广域大范围的场景建模进行实验分析,在保证一定精度的条件下,相较于传统的手工建模大幅提高建模速率。

1 CityEngine与SketchUp的综合运用与互补

CityEngine的建模核心思想是首先定义规则,再通过反复的优化设计和迭代创造出更多的细节以此来实现建模[7]。其能充分利用现有的GIS数据,并且对于普通建筑物即非标志性建筑物的批量化模型构建具有得天独厚的优势。这个优势是基于普通建筑物的编写规则较为常规,且大量的普通建筑的外观及其内部风格基本雷同,因此一次的规则编写就可以套用到多种类似建筑物上,节省大量的时间。……