数字城市三维再现技术

　　研究了以遥感信息为基础进行三维再现的方法。综合运用了模式识别技术、OpenGL和Visual Lisp编程技术、三维建模技术、虚拟现实技术和三维动画技术，实现了航空摄影和遥感信息的矢量化处理、平面图形的立体化快速自动生成、视频和虚拟现实实现、景观点数据信息和文字信息的获取等功能；从而实现了城市信息处理和调用的数字化、图像化，网络化；实现了高精度坐标图像重建，平面照片和遥感信息转化为三维景观的深层信息再现。为便于对用各种方法实现的三维景观的集中展示，还研制开发了三维景观展示系统。取得了良好的效果。

　　刘浩，男，1965.7生，博士，教授，主要从事数字城市、软件算法等方面的研究。发表论文60余篇，主编高等学校教材4部，主持省部级等项目10余项，获得省部级科技进步奖4项。

目录

第1章绪论1

1.1数字城市的基本概念1

1.2数字城市国内外发展现状2

1.3数字城市发展趋势3

1.4数字城市研究的意义4

1.5本书完成的工作4

第2章数字城市的各种模型6

2.1数字城市驱动力模型6

2.2数字城市层次结构模型6

2.3空间信息模型的建立7

2.4空间信息的表示方法8

2.5数字城市的结构框架8

第3章数字城市的关键技术与技术创新体系9

3.1数字城市的关键技术9

3.1.1元数据标准9

3.1.2空间数据仓库9

3.1.3海量数据的快速处理与存储技术10

3.1.4高速计算机信息网络技术11

3.1.5超媒体与分布式空间信息系统技术12

3.1.6空间数据仓库模型与数据挖掘理论研究14

3.2数字城市技术创新体系17

第4章数字城市子系统的整合18

4.1“数字城市”子系统整合的工作模式18

4.2城市道路相关子系统的整合19

4.2.1城市道路管理新模式的建立19

4.2.2原型系统的开发19

4.3基于子系统整合的系统开发策略21

第5章模式识别技术的应用22

5.1图像预处理23

5.1.1滤除噪声23

5.1.2对比度增强24

5.2图像分割和矢量化26

5.2.1图像分割26

5.2.2图像二值化27

目录数字城市三维再现技术第6章三维景观模型的建模技术31

6.1三维数码城市信息系统的数据模型与系统结构31

6.2城市三维景观模型的建模技术32

6.2.1数字高程模型建模32

6.2.2地面纹理影像的生成32

6.2.3三维建筑结构数据的获取与处理33

6.2.4三维建筑纹理的采集与处理33

6.2.5特殊地物的建模与纹理35

第7章三维景观立体化动态展示快速自动生成系统36

7.1原始平面图36

7.2获取数据38

7.3三维景观的建立39

第8章虚拟现实技术的应用60

8.1虚拟现实技术的分类61

8.2桌面虚拟现实技术61

8.3数字城市的三维图形系统及其构建技术64

8.4建立多维材质66

8.5建立大楼模型并赋予材质66

8.6对大楼模型指定ID号，按ID号分配材质70

8.7调整大楼的体量及贴图70

8.8嵌入历史信息和现实信息72

第9章视频创作73

9.1动画原理73

9.2三维建模73

9.3材质贴图74

9.4动画分类74

9.5视频特效75

9.6分形动画75

9.7雾效景深76

9.8图像处理76

9.9灯光效果76

9.10摄像渲染77

9.11视频合成77

9.12环境配景（人、车、树）78

9.13创作工具与动画制作78

第10章数字城市三维景观展示系统80

第11章结论83

参考文献85