三维城市模型的数据内容与细节程度

三维城市模型(3DCM)作为一种新型的空间数据,具有自身的复杂性和特殊性。3DCM与传统二维GIS数据相比,不仅要提供精确的三维几何描述,还要提供逼真的表面属性描述,如纹理细节,这决定了对3DCM数据内容的确定有更为独特的判定标准。

1、空间认知基础

3DCM本质上是一种基于计算机的表达。结合3DCM用户交互的感知过程,以及3DCM应用的要求,逼真度是确定3DCM数据内容与表达形式的接近程度。

2、细节层次(LOD)

LOD是三维场景表达的一个重要研究内容,主要研究如何在减少所需要绘制的数据内容和几何细节时,保证观察者无法感知场景细节程度的降低,主要实现方法与相关因素包括剪切、距离、大小、偏心率、物体运动速度等。

3、纹理与几何数据的统一

在3DCM的数据表达中,纹理可代替部分几何细节的表达,并能有效提高场景的逼真度,这也是3DCM与二维GIS在数据内容和可视化表达上的一个重要区别。

由于几何细节生产复杂且成本较高,而大量纹理数据的使用又影响系统效率;同时,纹理只能在一定的视距下保证可视效果,而几何数据的表达没有这一问题。因此,如何平衡3DCM的几何与纹理数据是研究其数据内容需要考虑的一个重要问题。

4、数据内容

  • 特征实体,特点是离散、同质,有明确定义的空间边界,能被完整定义,如建筑物,可以使用三维体元表达;
  • ,特点是具有光滑的连续空间变化,如大气,因其确实明确定义的三维特征,一般以连续的三维表面如TIN进行表达。

(1)地形:地表高程与影像信息可以确定地表的真实起伏和地物类型,地面测量数据可以详细表达局部地形;

(2)建筑物及其附属设施:包括几何数据和纹理数据;

(3)交通及其附属设施:主要包括道路、桥梁、交通附属设施;

(4)公用设施:包括城市中地上或地下的管线及附属设施,及有独特人文价值的独立地物等;

(5)植被:包括低矮绿色植被、具有一定高度的植物;

(6)水体

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作者:,GIS爱好者。
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