基于GeoVRML交互式虛擬數(shù)字校園系統(tǒng)——以南開大學(xué)校園為例.pdf

1、“數(shù)字城市”與“數(shù)字環(huán)境”是當(dāng)今GIS和信息技術(shù)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)數(shù)字城市關(guān)鍵技術(shù)之一。高校校園是城市的縮影，有著數(shù)字城市和虛擬環(huán)境建設(shè)必要的核心技術(shù)，虛擬數(shù)字校園建設(shè)積累的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)也能為數(shù)字城市提供良好的借鑒。 本文以南開大學(xué)校園為實(shí)例，結(jié)合遙感、地理信息系統(tǒng)和虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)，基于遙感影像提取人工建筑物立體模型、構(gòu)建虛擬場(chǎng)景、實(shí)現(xiàn)3D地理數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸，構(gòu)建南開大學(xué)虛擬數(shù)字校園。 主要內(nèi)容包括：

2、 1)影像數(shù)據(jù)處理和模型提取。以2004年10月拍攝的南開大學(xué)區(qū)域高分辨率數(shù)字影像為主要數(shù)據(jù)源。經(jīng)過影像正射校正處理后，從中提取南開大學(xué)DEM和主要建筑模型。結(jié)果表明此方法快速，準(zhǔn)確，花費(fèi)低，能夠滿足數(shù)字城市環(huán)境建模需求。而對(duì)于不能從影像上提取的小型人工建筑模型，則采用專業(yè)型3D建模軟件或其它建模方式進(jìn)行構(gòu)建。 2)紋理數(shù)據(jù)采集、編輯及建筑模型的后處理。利用數(shù)碼相機(jī)在南開大學(xué)校園實(shí)地采集各建筑的側(cè)面紋理圖像，導(dǎo)入PhotoS

3、hop進(jìn)行編輯。為使模型更加真實(shí)、美觀，將處理好的紋理圖片貼面到對(duì)應(yīng)的建筑模型，并對(duì)模型進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換、壓縮、優(yōu)化等處理以適合網(wǎng)絡(luò)傳輸。將模型的位置參數(shù)、存儲(chǔ)路徑等信息存入 SQL Server 2000 數(shù)據(jù)庫，以備后用。 3) 虛擬場(chǎng)景構(gòu)建。對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的虛擬場(chǎng)景構(gòu)建技術(shù)進(jìn)行探討。將DEM、地面紋理、樹木、建筑等模型在 GeoVRML環(huán)境下進(jìn)行整合，構(gòu)建虛擬場(chǎng)景。探討運(yùn)用細(xì)節(jié)層次模型(LOD)、代碼重用(DEF/USE)等技術(shù)

4、對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行優(yōu)化。運(yùn)行測(cè)試結(jié)果表明，這些技術(shù)的運(yùn)用能有效提高場(chǎng)景運(yùn)行效率。 4) 數(shù)字校園系統(tǒng)建設(shè)。設(shè)計(jì)了南開大學(xué)虛擬數(shù)字校園系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系。借助ASP、Cortona ActiveX 控件、數(shù)據(jù)庫等技術(shù)，探索虛擬場(chǎng)景漫游控制、虛擬場(chǎng)景與二維地圖結(jié)合、人機(jī)交互、信息查詢等功能的開發(fā)。根據(jù)已有工作成效和不足對(duì)后續(xù)工作進(jìn)行展望。 結(jié)果表明，基于高分辨率數(shù)字影像能夠快速完成大規(guī)模場(chǎng)景的數(shù)字環(huán)境建模，GeoVRML 是虛擬網(wǎng)絡(luò)地理環(huán)