大家谈谈三维gis的流行技术吧

<P>如题</P>

有没有web 3d的技术

有点内容好不<img src="images/post/smile/dvbbs/em02.gif" />

<P center" align=center>3D-GIS三维地理信息系统(1.5)<p></p></P><P> <p></p></P><P>              戴  磊    李  林    吴勃龙            戴文晗<p></p></P><P center" align=center>西安三石软件有限责任公司      陕西省公路勘察设计院<p></p></P><P center" align=center>陕西省西安市友谊西路85号    邮政编码    710068<p></p></P><P> <p></p></P><P 21.5pt">    摘要: 根据公路、铁路、水电、环保等大型工程建设的需要，应用Borland C++ Builder&#8482;语言开发了基于Windows95/98/NT/2000的三维地理信息系统。具有三维地形分析、地形图矢量化、图象配准、遥感及多数据叠加、剖面生成、地下三维地质构造的编辑与显示、三维矢量注记编辑、三维遥感制图、三维飞行等多方面的应用功能，是一套高效实用的工程三维显示与环境分析的先进工具。<p></p></P><P 21.5pt">    关键词：三维显示  地理信息系统  地形分析  三维制图  三维地质<p></p></P><P> <p></p></P><P>    1. 概述<p></p></P><P>    《3D-GIS三维地理信息系统（1.5）》是《3D-GIS三维地形分析系统（0.9a）》（陕西省“9.5”科技攻关项目《3S技术应用研究》的子课题）的继续和发展，是根据我国工程三维勘察设计的需要，以三维数字地形模型为基础，全方位GIS技术应用为主攻方向，自行开发的基于高档微机上Windows 95/98/NT/2000操作系统平台、面向对象服务的新型三维数据分析系统。采用目前国际上最好的可视化语言开发工具Borland C++ Builder&#8482;编程，拥有自主内核版权。</P><P>    《3D-GIS三维地理信息系统》界面友好，操作方便，可以广泛的应用在公路铁路建设、水电工程、地质勘探、环境调查、城市工程及其许多相关领域，是一个较为实用的工程与环境分析软件工具。1998年7月首次参加全国GIS软件测评，就得到领导和专家的充分肯定和较高评价。1999年测评，在3S一体化、三维色彩编辑、三维注记编辑、遥感图象反立体处理等方面处于领先水平。</P><P>    进入2000年以来，系统开发组根据测评专家的意见以及实际工作的需要，对3D-GIS系统进行了全面的改进，在系统结构、操作界面、图形图象算法、数据文件管理和转换、三维地形分析、地形图矢量化、图象配准、剖面显示等许多方面取得了较大的进展，引进OPENGL图形技术，进一步提高了系统的运行质量和处理效果。另外增加了项目管理器、三维注记符号编辑、丰富灵活的可编辑线型库、DXF和3DS文件转换向导、可自由操控的三维飞行等功能，尤其是发展了一套新的地下三维地质数据结构，为系统走向实用化奠定了坚实的基础。</P><P><A>    2. 3D-GIS系统主要特点</A><p></p></P><P 53.75pt; TEXT-INDENT: -32.25pt; mso-list: l4 level1 lfo39; tab-stops: list 53.75pt">(1)           全中文软件系统，用户界面友好，操作简单快捷；<p></p></P><P 53.75pt; TEXT-INDENT: -32.25pt; mso-list: l4 level1 lfo39; tab-stops: list 53.75pt">(2)           采用Borland C++ Builder&#8482;高级可视化语言开发，纯32位代码，运行效率高；<p></p></P><P 53.75pt; TEXT-INDENT: -32.25pt; mso-list: l4 level1 lfo39; tab-stops: list 53.75pt">(3)           支持多源数据，包括地形图扫描矢量化输入（支持彩色矢量化），屏幕鼠标采点，TIN和DEM数据导入，支持AUTOCAD DXF和3D STUDIO 3DS等外部格式，能充分利用已有数据资源；<p></p></P><P 53.75pt; TEXT-INDENT: -32.25pt; mso-list: l4 level1 lfo39; tab-stops: list 53.75pt">(4)           数据输出的格式包括TIN、DEM、DXF等矢量数据文件和BMP、JPG等栅格图像文件，便于在其他软件系统上进一步处理，制作专题图象。<p></p></P><P 53.75pt; TEXT-INDENT: -32.25pt; mso-list: l4 level1 lfo39; tab-stops: list 53.75pt">(5)           高质量不规则三角网（TIN）的快速生成，在Intel Celron&#8482;/433上生成1万个点的三角网仅需0.708秒，生成10万个点的三角网仅需7.018秒，在内存足够的情况下建网所需时间随点数呈线性增长（是目前同类软件中速度最快的）；<p></p></P><P 53.75pt; TEXT-INDENT: -32.25pt; mso-list: l4 level1 lfo39; tab-stops: list 53.75pt">(6)           矢量、栅格和遥感图像三位一体的文件结构，地形不规则三角网（TIN）数据与网格化数字高程模型（DEM）数据共存，并可实现两者的任意转换，其上还可同时叠加多幅图像，各类数据之间能实现任意形状、大小及位置的拼接；<p></p></P><P 53.75pt; TEXT-INDENT: -32.25pt; mso-list: l4 level1 lfo39; tab-stops: list 53.75pt">(7)           面向对象的三维数据结构，不仅可精确表示地表地形、地物信息，也完全满足地层、断层、坑道等复杂地下构造的显示和分析；<p></p></P><P 53.75pt; TEXT-INDENT: -32.25pt; mso-list: l4 level1 lfo39; tab-stops: list 53.75pt">(8)           快速图象配准方法，特别适合于卫星航空照片及不同比例尺图象、图形的几何校正、配准；<p></p></P><P 53.75pt; TEXT-INDENT: -32.25pt; mso-list: l4 level1 lfo39; tab-stops: list 53.75pt">(9)           多文档窗口界面，不同比例、光照、视角下的平面图、三维图可同时显示、旋转以及飞行，便于分析对比，以获得最佳的观察效果；<p></p></P><P 53.75pt; TEXT-INDENT: -32.25pt; mso-list: l4 level1 lfo39; tab-stops: list 53.75pt">(10)        高程色柱编辑功能，高程色彩可通过灵活快捷的操作加以自由定义，提高了平面与三维图象的表现力；<p></p></P><P 53.75pt; TEXT-INDENT: -32.25pt; mso-list: l4 level1 lfo39; tab-stops: list 53.75pt">(11)        三维遥感制图—二维、三维数字地模上的矢量点、线编辑功能，能够用于生产高质量三维遥感专题图；</P><P 53.75pt; TEXT-INDENT: -32.25pt; mso-list: l4 level1 lfo39; tab-stops: list 53.75pt">(12)        三维地模飞行模拟功能，可以方便快速的制作三维动画演示并生成AVI文件；</P><P><A>    3. 系统环境配置</A><p></p></P><P 21.5pt">最小配置：PentiumⅡ/266，64MB内存，3D加速卡（16MB显存）<p></p></P><P 21.5pt">建议配置：PentiumⅢ/600，128～256MB内存，3D加速卡（32MB以上显存）<p></p></P><P 21.5pt">操作系统：Microsoft Windows&#8482; 95/98/NT/2000中文版。</P><P><A>    4. 3D-GIS文件系统</A><p></p></P><P>    3D-GIS支持多种格式文件。根据各文件的特点，可归为三种类型的文件：项目文件、数据文件和附加文件。<p></p></P><P>    4.1. 项目文件<p></p></P><P>    描述3D-GIS的工程项目，保存该项目的信息与当前状态。通常包含下列信息：工程信息、工程路径、操作窗体名称、类型及关联数据。以文本形式保存，用户可直接编辑修改该类型文件。<p></p></P><P>    4.2. 数据文件<p></p></P><P 21pt">描述地表地形、地物数据和图像数据，以二进制形式保存。3D-GIS的数据文件均由一个DataFileInfo结构、一个DataInfo结构、数据层部分和一个TitleInfo结构四部分组成。其中数据层包含以下几种类型：<p></p></P><P 39pt; TEXT-INDENT: -18pt; mso-list: l6 level1 lfo40; tab-stops: list 39.0pt">(1)  地表数据层：保存等高线、地形特征线和离散点信息，并可以用不规则三角网TIN或数字高程模型DEM的形式显示和分析；<p></p></P><P 39pt; TEXT-INDENT: -18pt; mso-list: l6 level1 lfo40; tab-stops: list 39.0pt">(2)  数字高程模型DEM：保存DEM数据信息，可以从中提取等高线，并与地表数据层相互转换；<p></p></P><P 39pt; TEXT-INDENT: -18pt; mso-list: l6 level1 lfo40; tab-stops: list 39.0pt">(3)  地下数据层：保存地层、断层、隧道、坑道等各种地下信息，可由用户自行编辑修改；<p></p></P><P 39pt; TEXT-INDENT: -18pt; mso-list: l6 level1 lfo40; tab-stops: list 39.0pt">(4)  图象数据层：保存包含坐标信息的遥感图象数据，可在地表上叠加显示；<p></p></P><P 39pt; TEXT-INDENT: -18pt; mso-list: l6 level1 lfo40; tab-stops: list 39.0pt">(5)  注记数据层：保存地物、地体的符号标志，为空间体模型、三维线符号，其中三维物体模型可以从3DS文件中导入，也可以由用户自行在3D-GIS中内置的三维符号编辑器中创建。<p></p></P><P 21pt">4.3. 附加文件<p></p></P><P 39pt; TEXT-INDENT: -18pt; mso-list: l1 level1 lfo41; tab-stops: list 39.0pt">(1)  高程调色板文件（扩展名为.PLT）：保存各个高程段上不同的颜色表示信息；<p></p></P><P 39pt; TEXT-INDENT: -18pt; mso-list: l1 level1 lfo41; tab-stops: list 39.0pt">(2)  剖面文件（扩展名为.CSF）：保存剖面的剖切位置、方向等信息；<p></p></P><P 39pt; TEXT-INDENT: -18pt; mso-list: l1 level1 lfo41; tab-stops: list 39.0pt">(3)  三维飞行路径文件（扩展名为.FLY）：保存用户设定的动画系列路径，以文本文件的形式保存。保存的信息包括改动画系列所包含的帧数，开始帧，画布尺寸，每一帧的相关信息等。<p></p></P><P 39pt; TEXT-INDENT: -18pt; mso-list: l1 level1 lfo41; tab-stops: list 39.0pt">(4)  扩展的符号库文件（扩展名为.LIB）：保存用户自定义的扩展符号。<p></p></P><P><A>    5. 3D-GIS</A>功能概要<p></p></P><P><A>    5.1. 三维地形显示与分析</A><p></p></P><P>    三维地形的显示与分析功能是3D-GIS的核心，3D-GIS提供平面、三维两类窗口对各个数据层进行显示，通过复选框调整可改变各数据层的显示状态。<p></p></P><P><B normal">   </B> 地表显示：系统以默认的视角、比例尺生成二维或三维图形。根据数据来源的不同，系统将分别使用等高线、不规则三角网（TIN）和数字高程模型(DEM)对其进行显示，而且三种显示方法还能够进行指定精度的相互转换；地表之上还可以叠加多幅不同精度的遥感影象，能更加真实地再现地表的实际形态。另外，对模型本身可进行缩放、漫游、选择、编辑等操作，针对三维图形，还可进行旋转、翻转、设置视角方向、角度增量调整等。<p></p></P><P><B normal">   </B> 光照模拟：本系统所提供的光照模型，能对水平方向0～360&ordm;，垂直角度0～90&ordm;全方位光源进行模拟。通过给定光源坐标可模拟特定光照条件下的地表影像，通过设定光源路径，可模拟日光的东升西落，并能够生成对应的动画序列。<A><p></p></A></P><P>    地下体显示：地下体显示为本软件又一显著特点，系统可根据用户给定的地下体参数（如断层延伸线、倾向、倾角等），自动生成其初始模型，然后，用户可根据实际情况，再作进一步调整、修饰，完毕后，系统自动将其与地表数据关联，以备分析使用。<p></p></P><P><B normal">    </B>三维飞行模拟：用户可根据需要设定数字地模的飞行路径，高度、视角等飞行参数，系统将自动生成三维飞行模拟序列，并可保存为视频动画（.AVI），供外部演示。<p></p></P><P><A><B normal">   </B></A> 剖面分析：编制地形剖面图是公路勘测及许多工程调查要做的重要内容之一。应用3D-GIS的剖面分析功能，可以快速查询地形的各种参数，如任意两点间的地形坡度、方位角、斜距、坐标、高差、最大最小值和平均高程等信息，查询剖面线上的某一点的横断面，剖面图可以用各种方式进行填充，输出剖面图等功能。为公路选线提供了依据。<B normal"><p></p></B></P><P><B normal">  </B>  矢量编辑：在平面图或三维图上可以直接编辑注记点、注记线和离散点。系统库本身提供大量的常见地物符号及线型，能够满足多方面应用的实际要求。<p></p></P><P><A>    5.2 矢量化</A><p></p></P><P>    地形图扫描矢量化是本系统分析数据的重要来源之一。它可以将外部扫描的地形图矢量化生成等高线、离散点，为进一步分析使用。在一个矢量化项目中可以打开多幅地形图，分别进行矢量化。一般来说，矢量化操作需要经过下面几步来完成：<p></p></P><P 39pt; TEXT-INDENT: -18pt; mso-list: l17 level1 lfo42; tab-stops: list 39.0pt">(1)  打开或扫描原始地形图；<p></p></P><P 39pt; TEXT-INDENT: -18pt; mso-list: l17 level1 lfo42; tab-stops: list 39.0pt">(2)  对该地形图文件进行增强处理，如二值化和细化；<p></p></P><P 39pt; TEXT-INDENT: -18pt; mso-list: l17 level1 lfo42; tab-stops: list 39.0pt">(3)  跟踪、修改细化后的地形图，生成等高线；<p></p></P><P 39pt; TEXT-INDENT: -18pt; mso-list: l17 level1 lfo42; tab-stops: list 39.0pt">(4)  存储或输出等高线<p></p></P><P>    3D-GIS支持彩色图的矢量跟踪，所以步骤b可以略去。由于现实中的地形图复杂多样，上述全自动跟踪操作不能完成某些特殊地形的矢量化工作，为此，本系统还提供了描点、自由线、直线段、清除、后退、手动跟踪等辅助操作。配合使用能够满足各类地形图的矢量化处理。<p></p></P><P><A>    5.3. 图象配准</A><p></p></P><P>    图像配准的目的是对原始卫星照片或航空照片进行几何校正，并赋予地理坐标。配准操作时，先手动给定待配准图与参照图（三维地形模型、标准地形图等）上匹配点对，并以此生成配准三角网（MatchNet），再经配准处理即可获得经几何校正，并包含地理坐标的遥感图像（RSImage）。在没有对应参照图情况下，图像配准也可以通过给定特征点精确地理坐标来进行。<p></p></P><P><A>    5.4. 使用高程色柱</A><p></p></P><P>    高程色柱是3D-GIS中的一大特色，使用高程色柱可以显示丰富的地形特征信息，高程色柱调色板由多个颜色节点组成，可编辑，其顶底显示当前地形的最高和最低值，节点之间为颜色渐变。用户可添加颜色节点、删除颜色节点、保存调色板和读取调色板等操作。<p></p></P><P><A>    5.5. 使用三维符号库和线型库</A><p></p></P><P>    本系统所采用的符号线型库为三维体模型及空间线符号，共分四种：系统符号库、用户定义符号库、系统线形库和用户定义线形库。系统符号库和系统线形库提供常见地物符号和线型，不可编辑修改。为适应不同领域的专业要求，系统还提供用户定义库,用户可以在其中创建、编辑、修改、添加自己的常用符号和线型。<A><p></p></A></P><P><A>    5.6. 图象增强</A><p></p></P><P>    图像增强是3D-GIS对遥感图像进行前期处理的重要的一步，目前版本的3D-GIS可以对图像进行色彩调整、亮度对比度调整、反立体、反像、色阶调整和直方图均衡化等常规有效的信息增强处理。<p></p></P><P>    遥感图像的立体效果是由地物的阳面和阴面的光照反差而表现的，专业人员比较容易识别图像的正立体效果，而非专业人员往往由于视觉习惯而把图像看为反立体，影响地物识别及地质判译。为此3D-GIS专门提供反立体的处理方法，能有效调整这类遥感图像的视觉效果，<p></p></P><P>    6. 结语<p></p></P><P>    3D-GIS系统的研究立足于当代先进软件技术的基础之上，紧密围绕工程建设的实践开发新的应用功能。我们的目标是满足工程勘察设计自动化的需要，开发出灵活实用、性能先进、功能更强的三维地形分析、工程勘察设计及GIS信息处理软件，为提高我国的工程勘察设计水平，促进我国GIS技术的繁荣和3S技术的发展应用作出积极贡献。<p></p></P><P>    在系统的开发研究过程中，得到了交通部、陕西省交通厅、陕西省科委有关领导的关怀帮助，并得到了中国GIS协会和海内外GIS专家的指点，在此致以衷心的感谢。<p></p></P><P center" align=center>参考文献<p></p></P><P 43pt; TEXT-INDENT: -21.5pt; mso-list: l14 level1 lfo38; tab-stops: list 43.0pt">[1]     陕西省公路勘察设计院，西安三石软件有限责任公司  1998年  3D-GIS三维地形分析系统（0.9a）研制使用说明书  内部资料<p></p></P><P 43pt; TEXT-INDENT: -21.5pt; mso-list: l14 level1 lfo38; tab-stops: list 43.0pt">[2]     西安三石软件有限责任公司，陕西省公路勘察设计院  1999年  3D-GIS三维地理信息系统（1.0）研制使用说明书  内部资料<p></p></P><P 43pt; TEXT-INDENT: -21.5pt; mso-list: l14 level1 lfo38; tab-stops: list 43.0pt">[3]     （美）Kent Reisdorph等  Borland C++ Builder&#8482;技术内幕  2000年4月  人民邮电出版社<p></p></P><P 43pt; TEXT-INDENT: -21.5pt; mso-list: l14 level1 lfo38; tab-stops: list 43.0pt">[4]     （美）Charlie Calvert.et al  Borland C++ Builder&#8482;   清华大学出版社<p></p></P><P 43pt; TEXT-INDENT: -21.5pt; mso-list: l14 level1 lfo38; tab-stops: list 43.0pt">[5]     OPEN GL编程指南  哈工大出版社<p></p></P><P 43pt; TEXT-INDENT: -21.5pt; mso-list: l14 level1 lfo38; tab-stops: list 43.0pt">[6]     孙家广等著  计算机图形学  1995年  清华大学出版社<p></p></P>

<P>谢谢<img src="images/post/smile/dvbbs/em01.gif" /><img src="images/post/smile/dvbbs/em01.gif" /></P><P>我想问一下c++的三维功能到底怎么样啊？</P><P>现在好多三维软件都是vrml+java开发的</P><P>java是不是在三维上有优势？</P>

谢谢帝国总统啊

这个帖子应该丁上去，高手们都来谈谈。

<P>三维GIS似乎现在已经停留在三维浏览查询，三维飞行模拟或三维刨面分析上了！哪位能够谈谈三维空间分析的思路。二维的基于DEM的空间分析已经做的很好了，不知在三维方面还有没有空间分析的突破！</P><P>请各位讨论！</P>

望高手们多谈点！<img src="images/post/smile/dvbbs/em01.gif" />

<P>大家有对java 3d熟悉的吗？</P><P>它的前景如何？速度如何：</P>