三維建模范文第1篇
這是我的一個工作總結，主要針對國內的地質建模工作的一些看法。因為不適合在專業雜志上發表，放到這里供大家互相交流。
雖然近些年三維地質建模工作在國內越來越受到重視，經常把三維地質建模技術稱為油藏描述的核心，但在實際工作中卻與真正的核心作用相差較遠。一項技術若要稱為核心，必須要對其它相關的工作起到指導和引領的作用，但目前國內對三維地質建模的認識與應用還經常停留在其它研究成果的集成與顯示，或者只是為油藏數值模擬提供一個計算平臺。甚至被許多人稱為“好看，但不好用，不能解決實際生產中的問題”。
另一方面，眾所周知，在任何一個研究領域，若要獲得大的進步和突破，新技術、新方法的應用是必不可少的。而在目前的油藏開發階段地質研究中采用的主要方法依然是編制地層對比圖、沉積微相圖、砂體等厚圖，油層連通圖等傳統的技術。但隨著油藏開發難度的逐漸增高，這些傳統的研究方法已經難以滿足更為細致、深入的認識油藏地質特征的要求。而三維地質建模技術是在油藏開發地質研究中可以稱為新技術、新方法的極少數技術之一。因此若要在油藏開發階段獲得地質認識上的新發現和突破，三維地質建模技術能夠，也必須得到足夠的重視。
1、 三維地質建模技術在油藏描述中的主要作用
多年的實踐表明，若要充分發揮出三維地質建模的作用使其真正成為“核心”，關鍵是要拓寬其應用范圍，從簡單的“模型計算”拓展為油藏地質研究的一種工具和手段，并將三維地質模型視為數據平臺，以其為基礎開展更為精細的地質研究工作。
(1) 建立精細的三維地質模型，對基礎地質數據有更高的要求，這種高要求會反過來推動基礎地質研究的進一步深化。建立精細的三維地質模型，往往在構造解釋、地層對比、測井解釋等方面較常規油藏地質研究有更高的要求。在三維地質建模過程中通過與這些基礎工作相交互，可以有效的提高這些基礎工作的細化程度和準確程度。
(2) 三維地質模型是對地質體的三維描述，它本身也是開展進一步地質研究工作的三維數據平臺，完全可以起到相當于三維地震數據體在勘探階段所起到的作用。在精細三維地質模型的基礎上同樣可以進行含油地質體的提取、隔夾層分布的分析等研究工作，從三維空間的角度研究儲層的分布特征。 (3) 三維地質建?？梢源蠓岣叩刭|研究的工作效率。三維地質模型建立后，可以從中快捷的提取大量的地質圖件，例如構造圖、砂體等厚圖、油層物性圖、剖面圖等，極大的提高地質編圖的效率，使一些由于工作量巨大而難以完成的工作成為可能。
2、 應用實例分析
三維地質建模工作不僅僅是模型的計算，也是地質研究的一種工具。如果能將三維地質建模技術從單純的模型計算出脫離出來，可以在許多研究領域發揮特有的作用。
(1) 提高基礎地質研究工作的準確性
將三維地質建模技術與基礎地質研究工作相結合，可以豐富研究工作的手段，解決許多常規方法無法解決的技術難點。
例如，在渤海灣地區某斷塊油藏，利用鉆井分層數據計算構造模型時發現，由于該區塊沉積河道橫向變化快，又缺少明顯的標志層，小層對比難度很大，對比方案存在一定的誤差，計算出的構造面存在不合理的起伏，如圖中所示。面對這樣的問題，從事地質建模工作的人員可以有二種選擇。一種是直接將異常區平滑掉，然后繼續屬性建模工作;另一種是針對這些有異常構造起伏的鉆井分層進行有針對性對比和調整，并根據調整后的方案重新建立更為合理的構造模型。
第一種選擇建立的地質模型由于缺少堅實的地質基礎，確實是只能好看，不能好用，并且與“核心”作用無關，而第二種選擇卻體現出了“核心”的作用。第二種選擇所采用的方式雖然在技術上并不復雜，也不高深，但卻代表了一種不同的地質建模工作思路，即三維地質建模與基礎地質研究工作的充分交互與結合。這種方法可以直接看到那些井存在問題，誤差的大概范圍是多少，從而有針對性的改進地層對比方案，不僅具有較強的實用性，還十分的快捷，高效，解決了常規地層對比工作方法難以解決的技術難點。
2)開展儲層精細研究
三維地質模型是對地下地質體的三維描述，模型內包括了大量的地質信息，是開展儲層精細研究的良好的數據平臺。在三維地質模型的基礎上可以提取出各種地質成果圖件。例如利用沉積相模型可以提取出各種相單元的等厚圖，利用孔隙度模型提取出儲層平均孔隙度圖等。還可以通過模型的計算得到一些特殊參數的圖件，例如通過滲透率模型可以得到滲透率變異系數圖。而且各種地質參數的提取與編圖十分方便、快捷，縱向層系單元可以任意定義。編制地質剖面圖也是地質研究中的一項工作量比較大的任務，尤其是編制正過水平井的剖面圖往往有一定的難度。一旦地質模型完成后，可以任意的在地質模型內切出各種剖面圖，所耗費的時間可以以秒為單元計算。
在東部某油藏，開發目的層為一套扇三角洲辮狀河沉積，共劃分了6個小層，為了在地質模型中準確的反映出河道的特征，6個小層被進一步劃分為16期河道沉積。在完成各種屬性地質模型的計算后，以地質模型為基礎提取、編制了16期辮狀河分流河道砂體等厚圖，砂地比圖，儲層等厚圖、油層等厚圖、儲層的平均孔隙度圖、平均滲透率圖、平均含油飽和度圖等多種圖件，還利用過濾功能提取了孔隙度>20%的儲層等厚圖、孔隙度>25%的儲層等厚圖等共100多張各類成果圖件。從數據提取到圖件顯示、輸出，所用時間僅為二天。而采用常規傳統的編圖的方法，所用時間至少要二周以上，工作效率難以相比。
圖2為其中某期辮狀河道砂體的等厚圖，是在Petrel地質建模軟件中從沉積相模型中提取，并在建模軟件中直接顯示的結果。該圖清晰、合理的反映出了辮狀河砂體的分布特征，與沉積相特征完全一致。而且由于三維地質模型的計算是三維插值，并有地質統計學控制數據的整體空間分布，提取的圖件較一般的二維插值編圖更為合理，圖件質量也完全可以滿足地質研究的編圖要求。
3)油層內部非均質性研究
三維地質模型是地質單元的一個三維數據體，一個通過合理的方法建立的地質模型可以比較細致、合理的描述出儲層內部的各種儲層參數分布特征。例如在模型上基礎上可以提取出泥質夾層，高滲條帶等特殊地質單元，再結合生產動態數據，可以對油層內部的儲層物性變化、非均質性特征及其對油藏開發的影響進行細致的研究。
在中國西部油藏氣驅試驗區，測井解釋發現在油層內部發育有一些高滲薄層(圖3)，這些薄層有可能引起注入空氣的突進和氣竄。為了對可能的風險進行評估并在開發方案中編制相應的調整預案，對高滲層的分布進行了研究。首先通過地層單元細分、地質統計學分析等手段建立了精細的三維地質模型，然后以滲透率>1000um2×10-3為門限值，在地質模型中提取了高滲層(圖4)，再以提取的結果為基礎，編制了高滲層的地質圖件(圖5)，包括各高滲砂體的頂面構造圖、等厚圖、平均滲透率圖等。從高滲層的提取到編制完所有成果圖件，僅用半天時間。而類似的工作很難通過常規的研究方法來實現。
(4)特殊地質體的描述
三維地質建模工作中，可以通過體控建模、震控建模、模型解釋等方法對河道砂體、生物礁體、火成巖體等一些特殊的地質體的儲層特征進行三維描述，達到精細描述儲層特征的目標。
例如曲流河點砂壩是一種重要的油藏儲集單元。從曲流河的沉積特征看(圖6)，曲流河通常發育在一個橫向較寬，走向近順直的河床內。在河床內部，高彎曲度的河道在長期橫向遷移的過程中形成多個點砂壩，并互相疊置成為一個片狀分布的砂體發育區。點砂壩的空間形態，尤其是相互之間的疊置關系往往難以準確的描述。
在渤海灣盆地某油層為曲流河點砂壩砂體。示蹤劑研究表明油藏范圍內存在數個互不相通的砂體，三維地震資料和測井曲線的綜合研究解釋出7個點砂壩，并用體控建模的方法建立了研究區內點砂壩砂體的模型(圖7)。
在地質模型的基礎上從三維的角度對點砂壩的三維空間形態和儲層特征進行描述和分析，這種描述只有通過三維地質建模技術來完成。
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發表于 01-26-2014 - 10:48
結論
在上述實例中，所采用的并不是高深的技術，都是一些在建模工作中常用的技術方法，而且正因為技術方法和過程并不復雜，使其具有較強的實用性，可以應用到日常工作中，并解決一些常規方法難以解決的技術難題，可以使三維地質建模技術在油藏地質研究和生產中發揮更為廣泛的作用。
三維建模范文第2篇
進入21世紀以來，隨著信息技術的迅猛發展，一場新的工業設計領域的技術革命正在興起，制造業的信息化已成為發展的必然趨勢。傳統CAD系統主要針對產品二維工程圖的繪制與零件的三維設計，缺乏對產品創新和設計的足夠關注和有效的支持。而三維CAD則涵蓋從產品設計和制造的全套開發流程。三維CAD將大勢所趨成為現代CAD的發展的方向。
中望3D是國內領先的CAD軟件廠商中望公司全新推出的三維CAD/CAM設計軟件，提供了在制造生產過程中產品設計與產品加工的一整套解決方案。在經過一個月的學習和摸索后，也有了一些收獲與心得，下面結合自己的實際工作經驗談一下中望3D使用過程中的一些感想。
實體建模時，我們通常的做法都是先建立草圖，草圖是組成一個輪廓曲線的集合，輪廓可以用于拉伸或旋轉特征。通常草圖可以快速給出大概的結構形狀，然后通過添加尺寸和約束后完成輪廓的設計，能夠較好地表達設計意圖。在Pro/E中除了倒角、倒圓和抽殼外，所有的特征都需要草圖，顯得很繁瑣，而中望3D則可以快速造型來創建，提高效率，這點與UG很相似。在繪制出草圖形狀后，需要對草圖進行約束，以滿足設計要求，草圖約束分為幾何約束和尺寸約束兩類，幾何約束用于確定草圖對象形狀以及草圖在坐標平面中的位置，尺寸約束用于確定草圖對象的大小。Pro/E是全尺寸約束并且由尺寸驅動的，尺寸會作為特征的一部分，所以尺寸標注非常重要。雖然Pro/E會自動標注尺寸，但通常自動標注的尺寸是屬于全尺寸約束，如果用戶手動標注，就會產生過約束。此時用戶就必須手動的去除過約束。而中望3D由于提供了約束查詢，可以隨時地查看草圖的約束狀態，通過顏色識別來區別約束的各種狀態，而且還提供了自動約束功能，系統會自動創建當前草圖所選擇約束，十分的人性化，提高了工作效率。
圖1
中望3D可以進行混合建模，也可以進行參數化設計，同樣的拉伸、旋轉、放樣、掃掠特征在中望3D里使用起來更加的靈活實用，實體可以隨時地通過開放起始端轉換成曲面(圖1)，
且形成后的曲面與實體之間可以相互編輯，而且在設計過程中不需要定義新曲線，可以直接利用實體的邊緣進行操作。而在Pro/E里操作的時候，實體一定要是封閉的，后續才可以編輯操作。
此外，中望3D還具有良好的數據交互性。例如可以直接打開由CAD創建的文件(圖2)，然后在造型模式下生成新的3D模型(圖3)。在創建三維模型后，可以直接投影成二維工程圖，并且能夠自動生成標注。對生成的二維工程圖進行剖視，剖視圖會自動關聯到剖切絲的位置。
圖2
圖3
在創建復雜的模型時，一個文件中往往存在有多個實體造型，以至于無法觀察被遮擋的實體，此時可以將當前不需要操作的實體造型隱藏起來(圖4)，即可對需要操作的實體進行編輯操作。完成后再利用顯示所有實體命令來把隱藏的實體顯示出來。
圖4
目前市場上幾款主流的3D軟件，Pro/E大多用于造型，UG在CAM方面用的比較多。Soildworks雖然技術比較全面，上手也快，但是它的CAM模塊是第三方。而中望3D則是一款CAD/CAM一體化的軟件，能實現從設計到加工的全部流程。從我個人的使用體驗來看，中望3D的功能完全可以和國外知名3D軟件相媲美，有些功能甚至超過了同類的產品。當然也存在一些需要改進的地方，比如軟件整體UI界面還可以更加完善，方程式及變量功能也還有改進的空間。
作為一名設計人員，我一直都非常關注國產軟件的發展，也由衷地希望中國能產出真正高水平的設計軟件。使用了一段時間的中望3D，感覺國產軟件在功能上有了質的飛躍，我感到非常高興。
三維建模范文第3篇
摘要：闡述了三維地質建模產生的背景，詳細分類根據及種類，地質體的各種建模方法，三維地質建模的各種關鍵技術，為三維地質建模提供了有益的參考。
關鍵詞：三維地質建模；關鍵技術；地質建模分類
在地質勘探中，地質構造是相當復雜的，地質體也是千變萬化的，如何根據眾多的前人收集的地、化、物、遙等二維圖件資料，構建出能反映地質信息和地質現象本質的三維地質模型，讓地質工作者全面、準確的掌握整體地質情況，更加科學、高效的、直觀的分析并解決地質問題，預測隱伏礦體，三維地質建?？梢蕴峁┖芎玫慕鉀Q辦法。三維地質建模通過對鉆孔資料、剖面圖、地震數據、等深圖、地質圖、地形圖、物探數據、化探數據、工程勘察數據、水文監測數據等各種原始數據建立數據庫，利用地球科學與信息科學技術，使用數值模擬和空間分析的技術方法，進行三維地質建模，構建能真實反映地質構造形態、構造關系、地質體內部屬性變化規律的三維地質模型，為礦體的預測提供支持。
一、三維地質建模分類
三維地質建?？梢苑譃楹芏喾N類，有主要側重于反映地質體表面形態的表面建模，側重于反映地質體內部變化規律的實體建模；根據建模的對象的空間尺度分有對整個礦區建模的宏觀建模和對巖石和化石建模的微觀建模；有針對固定時刻的靜態建模和適用于地下水流動模擬的動態建模；有用于表達地質界面和地質體空間形態的拓撲不一致建模和可以對體元進行插值模擬和空間分析的拓撲一致建模；有對單個地質體建模的單體建模和對多個地質體進行建模的多體建模；有對分層較好的地質體的單值建模和針對倒轉褶皺地質形態的多值建模。
二、三維地質建模方法
基于鉆孔的建模方法對沒有斷層的層狀地質體的模擬具有很好的效果，如果鉆孔數據不多，可利用插值方法模擬虛擬的鉆孔；利用三棱柱的建模方法可以解決具有簡單斷層的地質體三維建模問題，但對具有復雜的斷層結構的地質體不能很有效的解決；非層狀地質體的建模能對少數幾個復雜礦體進行建模，也能對具有復雜斷層的地質體進行建模，但礦體較多，就很難保證數據的一致性；利用貝塞爾曲面和NURBS曲面實現的曲面建模方法，能很好的解決地質體的表面建模，通過表面建模后，然后利用實體建模方法構建地質體的實體模型，可以解決復雜地質體的模擬；對于復雜的單個地質體的建模經常使用基于平行剖面的單體建模方法，能有很好的效果。地質體的三維模擬一般要根據具體的地質體來定，由于地質體的復雜性，一般要使用幾種方法綜合建模，達到真實體現地質體的三維形態的效果。
三、三維地質建模關鍵技術及研究方向
三維地質建模融合了多門學科的知識，要準確的描述地下地質體的復雜空間關系和屬性關系，就要對三維地質建模的關鍵技術有所突破。
（一）對三維地質建模起到基礎性作用的是準確獲取地下地質體的三維空間數據和屬性數據，通過鉆孔獲得的數據可以直接應用到地質建模中，并對三維地震、地質CT、地球物理等技術獲得的地質數據進行解釋和解譯，轉化成對地質建模有用的數據。
（二）真實折剖面技術，在一個勘探剖面中，由于鉆孔會發生傾斜，存在某個鉆孔或某幾個鉆孔偏離勘探線較遠的情況，平剖面數據是在一個勘探線平面上的數據，和勘探工程所反映的真實地質情況之間必然就會存在一定的誤差，這種誤差在很多情況下，會對建模的結果造成較大的影響。怎樣由平剖面轉換到真實折剖面技術，是三維地質建模的關鍵技術之一。我們采用如下的方法把鉆孔控制下的平剖面轉換成真實剖面：第一步、利用鉆孔的孔口坐標信息及測斜信息生成鉆孔的空間分布軌跡圖；第二步、把不同格式的平剖面數據通過坐標變換，由二維數據轉換成為三維空間數據；第三步、將平剖面上有鉆孔控制的部分，向鉆孔軌跡進行投影，使平剖面上這一部分信息與真實鉆孔的空間位置重合；第四步、對于平剖面上的外推部分，按兩種方式進行處理：一是校正到勘探線上；二是校正到最外側相鄰鉆孔的延長線上。
（三）三維地質建模軟件能使用多種建模方法，如面建模、體建模、面體結合的建模方法，能使用多種建模數據類型。
（四）利用獲得的多源數據建立一個合理、高效的空間數據庫，能提供高效的空間查詢與索引，友好的用戶界面，是三維地質建模的關鍵技術之一。
（五）地層礦層一體化建模技術，使用剖面數據的一致離散化處理和“層間相似、層內一致”的地層礦層拓撲結構兩種方法，剖面數據的一致離散化，指的是沿地質剖面進行序列化掃描，將剖面上的地層礦層線同時轉化成豎直的類似鉆孔樣品的形式；地層各層之間及其內部、礦層各層之間及其內部及地層與礦層之間，在空間上的重疊、包含關系能夠以最簡單的方式得到處理和體現。這套處理流程的另外一個附帶優勢就在于，對于所構建的每個地層礦層模型，在每個數據結點上都有一個樣品數據與之對應。
（六）我們在三維地質建模中大多用的是鉆孔和剖面數據，要能真實的體現地質體的形態，我們要拓寬數據的來源，地質、物探、化探、地震、遙感等一系列數據也要用上，如何盡最大效果的用好這些數據，對三維地質建模有很關鍵的作用。
（七）三維地質模型中各個地質體之間的數據要保持一致性，各個地質體之間要避免存在空隙和交疊的情況。保持數據一致性對體素華和實體的數值模擬，空間分析具有重要的意義。
（八）對各種特殊地質體的描述，如對于侵入體、分支斷層、倒轉褶皺等特殊地質現象的建模，也是三維地質建模的關鍵技術之一。
（九）怎樣利用曲面求交的方法解決地質體中存在各種情形的特殊地層面，如地層不整合、斷層錯斷巖層、地層尖滅和地下水出露于河谷地表等情形。
四、小結
三維地質建模是利用各種多源地質數據，特別是鉆孔數據，利用多種地質建模方法，如表面建模、實體建?；蛘呙骟w結合的建模方法，結合各種地質建模的關鍵技術，建立一個真實的三維地質模型，為用戶展示一個虛擬的現實地質環境，還可以利用數值模擬和空間分析對隱伏礦體進行預測和對儲量進行預測。能給我們的隱伏礦體的預測提供科學的指導。
參考文獻：
[1]屈紅剛.基于交叉折剖面的三維地質表面建模方法研究[D].北京大學，2006.
[2]李明超.大型水利水電工程地質信息三維建模與分析研究[D].天津大學，2006.
[3]朱良峰.基于GIS的三維地質建模及可視化系統關鍵技術研究[D].中國地質大學（武漢），2005.
三維建模范文第4篇
現在 實例畫一個衣柜
一般情況，畫三維是在西南等軸圖上畫 輸入 V 確定出現這樣的畫面
雙擊西南等軸 確定出現
為了不會眼花，把顏色設置成黃色
然后輸入開始畫了
輸入 BOX 確定之后出現這樣的
用BOX是一塊塊板子畫 首先選擇第一點 再選擇第二點 這樣選
選擇兩個對角點
為了看的更清楚 一般往下拉 然后直接輸入605
以此類推 把所有板子畫出來
此過程注意事項就是：1，不要眼花 2 腳線 厚度18 中側板490 3，上柜頂板要畫出來 頂線蓋頂板 深度是587 (先不考慮背板怎么進槽什么的)
畫出的大概輪廓就是這樣的
為了不會模糊
我們把畫出來的黃色線移走 命令是M 不需多說
中側板和側板沒有移門位子
那就把側板往上提93也用命令 M 不多說
我們先看看效果圖怎么樣 Sha-C
大概輪廓出來了
怎么樣把他/她立起來? 命令 3R
全選要立起來的柜子，出現這樣的
選擇紅線 選擇到了之后就變成黃色了
然后輸入 90 也就是說柜子沿著這個軸旋轉了90°
一般情況關掉有顏色的再畫圖，這樣更不會卡 還是sha—2
下面說一下褲架怎么畫
首先畫出褲架側板的側面形狀
然后面域 REG再拉伸EXT
抽側完成
褲架桿就是圓形再拉伸
加上背板 完成 待續
三維建模范文第5篇
“數字城市”是城市信息化發展的方向, 是數字地球的一部分, 三維地理信息是“數字城市”的重要基礎空間信息。三維城市的建立能夠全方位地、直觀地給人們提供有關城市的各種具有真實感的場景信息, 并可以以第一人稱的身份進入城市, 感受到與實地觀察相似的體驗感。三維模型能夠真實、生動地表達三維空間信息, 成為數字城市的研究重點。建筑物的三維建模作為主要的建模內容有著重要的地位, 快速、逼真地建立建筑物的三維模型成為建模的研究重點。
三維地理信息系統的建立具有快速的三維漫游、查詢、定位、統計、分析、打印輸出等功, 可以和現有的二維地籍數據、規劃數據、土地利用數據等結合。如三維地籍系統、三維規劃系統、三維土地利用系統等, 這些三維系統將更好地為“數字國土”服務。三維模型的快速建立與更新, 對維護三維地理信息系統數據的現勢性、直觀性、更好地為國土資源利用提供更好的決策, 具有十分重要的作用和意義。
1 三維建模技術現狀
三維城市模型 (3DCityModel, 3ocM) 是地理信息系統、數字攝影測量及其相關學科的研究熱點之一。盡管3DCM的研究歷史非常短暫, 但人們針對不同的應用目的, 構建了各種具有不同功能的3DCM, 具體分為以下幾類。
1.1 遙感影像與DEM結合方式
即直接利用D E M生成地形三維透視圖, 遙感影像作為紋理映射到地形表面。這種方式只是一種地形景觀, 無法對地表實體對象進行三維顯示、空間信息查詢和分層管理。大多數成熟的商品化GIS系統 (如ArcView、MapGuide) 己經具有這種2.5維的地形顯示功能。
1.2 基于2DIGS的構建方式
即利用現有2DGIS數據及其三維屬性信息建立3DCM。該方式包括以下具有代表性的構建方法。
(1) 在二維GIS的基礎上, 直接添加一些信息 (如房屋高度、墻面紋理等) , 使用假定高度和模擬紋理來構建建筑物對象。這種方法的缺點在于模型真實感差, 對城市景觀信息的表達少, 另外沒有考慮DEM。
(2) DEM和二維GIS結合的方式, 這種方式用DEM作為建筑物的承載體, 表達地表的起伏, 然后使用假定高度和模擬紋理來構建建筑物對象, 比上一種方式更具真實感。
(3) 部分2DGIS系統 (Arc/Info) 發展了構建3DCM的功能模塊, 具有初步的量測功能, 但缺乏對建筑物紋理的提取與處理, 景觀表達的真實感程度不夠。
1.3 純三維的構建方式
針對數據獲取方式的差異, 純三維構建3DCM方式分以下不同方法。
(1) 利用地面攝影影像與地面激光掃描儀來構建, 這種方法每次采集數據范圍受通視條件所限, 在建筑群密集地區難以應用;
(2) 利用衛星影像與機載激光掃描儀來構建, 該方法采集數據快, 但獲取的DEM精度不高;
(3) 利用航空立體像對的方法, 利用目標提取技術, 實現航空影像房屋三維數據的半自動量測, 進而在地面與建筑物表面二維半不規則三角網和原始數字影像的基礎上, 實現建筑物可見表面紋理恢復, 重建城市三維景觀。
2 數字城市三維建模的關鍵內容
目前建筑物三維建模的一般流程如圖1所示。三維空間數據的獲取, 實質是采集空間定位數據。三維模型的建立與編輯, 三維幾何模型是紋理數據和屬性數據的載體, 也是數字城市GIS提供各種定量空間解析分析能力的基礎。建筑物表面紋理數據主要用于提供逼真的視覺標識, 增強對建筑物本身及其相互之間空間關系的感知和識別?？梢暬夹g的運用, 用于增強用戶與數據模型之間的交互操作性能, 尤其是與虛擬現實技術的結合, 使得用戶沉浸于三維的場景中與模型數據直接進行交互操作 (如圖1) 。
2.1 三維建模數據的獲取
三維建模的首要任務就是要收集建模的數據。在城市中存在著眾多的數據源, 這些數據源包括: (1) 矢量地形圖數據, 用于確定建筑單體模型的實際基地位置與形狀, 采用的基本比例尺為1∶500。 (2) 數字正射影像圖 (DOM) 數據, 將數據映射到DEM上來表現實際地面建筑分布的基本情況。 (3) 建筑物的電子相片, 通過實地拍攝擬建模對象獲得, 用于輔助模型造型制作時進行參考, 編輯處理后也可作為模型的外部紋理貼圖。 (4) 屬性數據及多媒體數據, 對建筑單體模型的補充說明。 (5) 建筑物的文檔資料及施工平面圖。 (6) 攝影測量數據。數字攝影測量不僅可以提供豐富的幾何和紋理數據, 而且還可以提供豐富的拓撲和語義信息。 (7) 遙感數據。高分辨率遙感影像可以為城市3D城市模型的建立提供詳細、豐富的幾何和語義信息數據, 是生成正射影像數據和DTM的重要數據源。 (8) 混合測量系統?；旌蠝y量系統中一個典型就是CCD相機和全站儀組合系統。此系統可用于建筑物立面的掃描及建筑場地的地形表示。此系統適合于建筑物外部和內部數據的幾何和紋理數據的獲取, 解決了3D城市模型中內部數據獲取困難的問題。
就當前的應用需求來說, 場景三維建模需要的數據主要有:二維圖形、地形數據、地表圖像、三維觀測數據和模型表面紋理等。
2.2 建模方式
目前在數字城市的三維建模中有很多種建立模型的方式?，F介紹如下。
(1) 使用CAD軟件建模。
AutoCAD軟件具有強大的二維圖形繪制功能及編輯功能, 它的優點在于能夠精細、精確, 有精確尺寸的將三圍維圖形建模, 但是它的渲染處理及動畫制作方面功能較弱, 不適合于復雜三維模型的建造和動畫的制作, 不支持與地形的疊加, 不支持屬性定義, 主要用于工業零部件建模和單獨的橋梁等建筑物建模。
(2) 常用動畫軟件建模。
如3D MAX等, 建筑精細模型, 利用豐富的建模工具達到模型逼真效果。但是數據結構復雜, 數據量大, 不支持與地形疊加, 且不能交互編輯查詢, 僅限于動畫瀏覽。
(3) 專業軟件建模。
如MutiGen Creator軟件功能強大, 支持大面積地形建模、建筑物建模。其模型數據具有結構簡潔的有點, 并在運行過程中可以進行交互操作, 實時計算動畫場景, 開發后可以與影像、矢量數據、DEM數據等疊加。但表達不精細, 數據交互編輯、查詢能力較弱。
(4) OpenGL開發。
使用OpenGL+VC模式, 通過編程的方式建立模型。此方式能大量使用數學曲線、曲面表達三維模型、自定義數據結構、數據顯示算法等。一般用于開發三維基礎軟件。
目前, 在實際應用技術中, 較為普遍和實際的模型制作是利用3DMAX制作或者是利用MultiGen Creator制作。
2.3 模型的發布與應用
采用提供了二次開發功能的數字城市開發平臺, 使用asp.net技術, 開發了一套能夠實現對矢量數據、影像數據、DEM、三維模型等多源數據集中管理的三維地理信息發布系統, 從而實現三維場景的顯示、漫游、定位、查詢等功能, 為決策部門提供輔助決策。
3 應用
本次實驗以“SuperMap”中的三維建模為例。采用3Dmax軟件對建筑物進行三維建模, 以及能夠訪問海量數據、具有強大二次開發功能的三維地理信息軟件SuperMap Service GIS作為開發平臺開發演示系統。如圖2所示, “SuperMap”構建三維數字城市的方案如下。
(1) 采用正射航空或衛星影像和地表高程數據并利用1∶500地形圖在3d MAX中建立數據集。
(2) 將數據集文件加載到3d MAX中, 并用編輯工具利用數據集中各項數據建立三維建筑物模型及利用本地數據庫中及網絡中加載各類2D信息 (如花草, 樹木, 人物等) ;
(3) 保存工程文件或者打包輸出 (KML格式) , 使它能夠被分配到CD/DVD ROM或發布到網頁上。KML中包含工程中用到的所有的資源, 因此它相對于源文件是獨立的 (如圖2) 。
4 結語
文章對數字城市中的三維建模關鍵環節進行探討, 總結了當前三維建模過程中的主要技術和方法, 并以實例的方式實現了三維建筑物建模和發布, 結果表明在數字城市建設中, 主要把握數據獲取、三維建模和模型的發布與應用三個環節, 即能較好完成數字城市工作, 使其滿足實際應用。
摘要：隨著科技的不斷發展, 城市的信息化成為了必然的趨勢, 數字城市的不斷完善已經成為城市壯大的新的契機, 成為城市信息化建設的目標。數字三維城市已成為城市規劃和管理中重要的手段。本文以三維數字城市為研究對象。探討了數字城市中三維建模的主要內容和相關建模方式, 并以實例的方式實現了三維建筑物建模, 結果表明該思路能滿足實際應用。全文是工作實踐基礎上的理論升華, 相信對從事相關工作的同行能有所裨益。
關鍵詞：數字城市,三維建模
參考文獻
[1] 朱慶, 林琿.數碼城市地理信息系統——虛擬城市環境中的三維城市模型初探[M].武漢:武漢大學出版社, 2004.