基于GIS的三维虚拟校园的设计与实现

【摘要】：现实地理对象是以三维连续分布的形式呈现的,而目前如果使用二维GIS表达三维世界存在不形象的缺陷,并且在一维或二维中处理问题的能力有限,造成空间识别与处理问题的方式产生不一致,所以有必要对多维空间信息的显示和传递方法进行探讨。如何以三维方式构建、显示真实的地理世界已经成为当今GIS发展的热门话题之一。虚拟现实技术(VR)是计算机科学研究的热点,将VR引入“数字校园”的研究中,为虚拟校园的设计提供了一种全新的手段。虚拟校园是数字校园工程的重要组成部分。 本文以我校安徽理工大学校本部为例,介绍了基于GIS技术建立虚拟校园的设计与实现过程,并重点探讨了系统体系结构、三维建模与系统功能等实现技术与方法,结合编程语言进行集成二次开发,实现校园的三维漫游、查询等功能。 本文首先介绍了进行校园地形图的矢量化处理以及校园纹理贴图数据的采集与处理,获得校园地形的矢量化数据。使用ArcGIS软件,通过测量所得的高程点数据创建校园的TIN数据模型。然后将矢量化数据导入到三维建模软件(3DS MAX)中,使用3DS MAX对校园内的物体进行建模,重点介绍了3DSMAX软件创建三维模型的方法,校园内地物模型与地形模型的建立,包括建筑物建模和环境道路建模等。最后以三维模型为基础,以通用软件开发工具Microsoft Visual Studio2005为开发平台,使用C#语言结合ArcEngine进行二者的集成开发,实现漫游、查询、分析等基本操作。