三維可視化平臺下建模分析以及數據的交換

吳哲 崔海山

使用了三維GIS技術對區域建筑進行虛擬，首先采用ArcGIS to SketchUP6Plugin插件將具有空間參考坐標的廣州大學建筑樓的地理數據導入SketchUP，在其中建立帶有貼圖的精細的廣州大學建筑三維模型，最后將三維模型導回Arcscene中進行三維顯示及分析。

關鍵詞三維可視化；建模；數據轉換；SketchUP；ArcGIS

中圖分類號S127文獻標識碼A文章編號0517-6611（2014）06-01744-03

AbstractUsing the 3D GIS technology to virtualize regional building， this paper imported geographic data of buildings of Guangzhou University with spatial reference coordinates into SketchUp with the aid of ArcGIS to SketchUP6Plugin tool. In the sketchUP， it built a detailed 3D model with patches for buildings of Guangzhou University.

Key words 3D visualization； Modeling； Data exchange； Sketchup； ArcGIS

三維可視化技術是目前地理科學問題發展的熱點之一，它是依靠視覺效果將數據所要表達的信息直觀顯示出來的一種最好的方法之一。而二維GIS技術已經比較成熟，其應用也已深入到各個領域，因此人們提出在GIS領域中引入三維可視化技術來對客觀實體進行如實逼真反映。與此同時，空間數據結構模型的研究發展也使得通過三維可視化技術將空間信息實時表達出來成為可能，而三維地理信息系統就成為GIS技術研究和發展的一個必然趨勢。在“智慧地球”和虛擬現實技術日趨重要的今天，對作為這兩者的關鍵技術的三維可視化技術在GIS中的應用進行研究，就極具現實意義和研究價值[1]。

目前，國內外已完成對許多城市的三維可視化處理，而我國對許多大城市，例如北京、上海、廣州已經完成了大多數的三維可視化處理。不同的項目出于不同的需求，對城市三維可視化處理的方向都有所不同。筆者試圖運用GIS三維可視化技術，為廣州大學宿舍樓進行三維模擬，使人們能夠在一個虛擬的三維環境中，用動態和交互式方式對建筑景觀進行全方位的審視，為規劃設計者完善方案和專家們對建筑方案的評定提供一種科學輔助手段。

1ArcGIS和GoogleSketchUp間的數據轉換

ArcGIS10.1是ESRI公司發布的最新GIS軟件平臺，它在可視化、空間分析功能方面都有很大程度的提高。而Google公司設計的建模軟件SketchUP是一個快速建立三維模型的設計軟件。ArcGIS結合SketchUP建模是目前三維虛擬現實比較常用的解決方案。

首先利用ArcGIS軟件對影像圖加入空間坐標投影，然后對圖進行數字化，再將圖形導入SketchUP進行精細建模，最后將數據導入Arcscene進行研究分析。GoogleSketchUP是Google公司于2006年3月收購@LastSoftware公司之后推出的一款三維建模軟件。該軟件一經推出，就以界面友好、操作簡單、建模準確的絕對優勢獲得了平面制圖和三維建模業界的青睞。為了快速增強三維建模功能， ArcGIS提供了ArcGIS to SketchUP6Plugin插件，使ArcGIS數據可以導出為.skp文件，也使得skp文件可以存儲為Multipatch格式。Skp格式是GooglesketchUp專用的文件格式，MultiPatch是ArcGIS的三維模型格式，可以在ArcGIS中顯示和分析[2]。ArcGIS和GoogleSkctchUp間的數據轉換流程如圖1所示。首先使用ArcGIS從空間數據庫中加載衛星影像，并賦予坐標投影。將賦予坐標投影的衛星影像數據使用SketchUPArcGISPlugin插件將數據導出為.skp格式，再將該數據運用到SketchUP中進行精確三維建模。由于數據保留了ArcGIS中的坐標投影，因此再由SketchUP導出的multipatch格式三維模型數據就可以在ArcGIS中進行數據管理和空間分析。也就是說，SketchUPArcGISPlugin插件使得ArcGIS能夠創建基于空間參考的MultiPatch格式的三維模型3不足之處

筆者對平臺間的數據交換應用研究得還不夠深入廣泛，只是簡單地將ArcGIS與GoogleSketchUP結合應用在校園建筑、道路及綠化的表達上，并未對它們的應用做更加深入的研究，比如說校園三維管線、通信電纜等的分析。

安徽農業科學2014年

4結語

對校園區域進行數字化是數字城市建設的一部分，而建設三維虛擬校園能對建設數字城市虛擬系統起到試驗作用。筆者以廣州大學梅園宿舍樓為例，采用GoogleSketchUP對校園景觀進行三維建模及優化。在后續的工作中，場景模型的屬性數據庫建設還需要進一步完善，基于虛擬場景進行信息展示、資源管理和環境規劃等應用服務功能還有待進一步研究，以實現三維虛擬數字校園建設的實用化[4]。

參考文獻

[1]

顧杰，王建弟，周斌，等.三維GIS技術在景觀規劃設計中的應用——以杭州“西湖西進”后景觀區域為例[J].地域研究與開發，2003（5）：10-13.

[2] 王海花.GIS三維可視化平臺的數據交換與分析[D].上海：華東師范大學，2009.

[3] 王之順.基于Skyline和SketchUp的三維可視化技術研究[D].福州：福建師范大學，2009.

[4] 賀軍亮，張兵，孫中偉，等.基于三維GIS 的虛擬場景制作與發布[J].測繪科學，2013（4）：172-174.

施膠量高于12%或整株荻草刨花板的密度高于0.75 g/cm3，施膠量高于14%，其板材的力學性能（MOE、MOR、IB）才能滿足國家標準的要求。

（2）荻草刨花板吸水厚度膨脹率過高的主要原因是由于壓縮后刨花回彈引起的，通過提高熱壓溫度、板坯含水率并加入適量的防水劑可提高荻草刨花的塑性，降低其回彈應力，從而降低荻草刨花板的吸水厚度膨脹率，使TS達到國家標準的要求[11-13]。

（3）試驗證明脲醛樹脂膠生產荻草刨花板是可行的，其產品價格低于以異氰酸酯為膠粘劑生產的秸稈刨花板，并且生產方法簡單、實用，產品市場廣闊[14]。

參考文獻

[1] 劉亮.中國植物志（荻屬）[M].北京：科學出版社，1997：19-26.

[2] 劉亮，朱明，朱太平.芒荻類植物資源的開發與利用[J].自然資源學報，2001，16（6）：562-563.

[3] 劉亮.芒荻類植物的開發與利用[J].植物雜志，2001（3）：12-13.

[4] 宋善軍，蔣紅花，宋連珍，等.南荻同源四倍體與二倍體制漿造紙性能比較[J].湖南造紙，1999（3）：13-15.

[5] 易自立，周樸華，儲成才，等.南荻遺傳轉化系統的建立及轉基因植株的獲得[J].高技術通訊，2001（4）：20-24.

[6] 彭映輝，簡永興，李仁東.鄱陽湖平原湖泊水生植物群落的多樣性[J].中南林學院學報，2003，23（4）：22-27.

[7] 李欣，劉云國，吳立勛，等.洞庭湖的景觀動態分析[J].長江流域資源與環境，2002，11（6）：543-548.

[8] 吳磊平.木材告急，拯救我們的森林[J].綠色視野，2006（1）：13-15.

[9] 賈騫，劉國珍.中國木材類產品的供需狀況及對策[J].國際造紙，2002，21（6）：10-12.

[10] 唐秀萍.木材利用進入節約時代[J].中國林業，2006（2）：4-7.

[11] 顧繼友，高振華，王逢瑚，等.刨花板厚度方向變形研究Ⅰ：尺寸穩定性之化學熱力學初步研究[J].林業科學，2002，38（2）：152-156.

[12] 顧繼友，高振華，王逢瑚，等.刨花板厚度方向變形研究Ⅱ：刨花板厚度方向變形模型的建立及釋因[J].林業科學，2002，38（3）：160-166.

[13] 顧繼友，高振華，王逢瑚，等.刨花板厚度方向變形研究Ⅲ：刨花板厚度方向變形模型及其規律的確定[J].林業科學，2002，38（4）：134-140.

[14] 周定國，張洋.我國農作物秸稈材料產業的形成與發展[J].木材工業，2007，21（1）：5-8.