孟玲

摘要：近年來，隨著我國對數字城市建設的不斷加深，對建模技術的要求也變得越來越高，特別是三維模型在數字城市建設過程中發(fā)揮著十分重要的作用。對于三維模型而言，它的應用可以極大地提高表達空間的真實性以及直觀性，對推動我國數字城市的建設具有十分重要的影響。接下來本文將對數字城市三維建模的主要內容進行一定的探討，并對其主要應用做一定分析，以供今后參考使用。

關鍵詞：數字城市；三維建模；關鍵技術；探討

從專業(yè)角度分析，“數字城市”是“數字地球”概念的一種延伸和拓展，兩者之間的差異主要表現在理解深度以及切入角度的不同，對于現階段而言，理論上對“數字城市”并沒有形成一個嚴格的定義，且研究過程中還存在著一定的分歧，但是隨著研究的不斷深入，有關“數字城市”的內容將會更加的豐富，研究也會越來越規(guī)范，其建設也會逐漸進入到正軌。

一、簡述數字城市三維建模的主要內容

對于現階段而言，建筑物的三維建模流程如下1所示。從理論上分析，所謂的三維空間數據其實質上就是對空間定位數據進行采集，同時它也是對三維模型進行建立以及編輯的主要依據，通過對三維幾何模型的分析可以有效的提取有關空間的紋理數據以及相關的屬性數據，也在一定程度上提高了對數字城市建設中GIS系統(tǒng)的應用性能。

1.1三維建模數據的獲取。在進行三維建模的過程中，主要的工作內容就是對與建模有關的數據進行收集。數字城市建設過程中涉及到諸多的數據源，其中主要包括建筑物設計圖紙以及與其相關的文檔資料、城市的數字地圖以及2DGIS數據庫、攝影測量數據以及遙感數據等多方面的數據內容，但是就目前實際應用情況分析，數字城市三維建模使用到的數據為二維圖形、地形數據、地標圖像以及三維觀測數據等。

1.2建模方式。對于現階段而言，數字城市三維建模中建立模式方式多種多樣，其主要有以下幾種。首先CAD軟件建模。A u to CAD軟件在三維建模中具有十分重要的應用意義，這是因為該軟件的二維圖形繪制以及編輯功能比較完善，因此在目前二維圖形繪制過程中CAD軟件的應用作為廣泛，但是其應用在三維建模中存在著一定的局限性，如渲染處理能力差等，因此該軟件一般應用于較為簡單的三維建模中。其次動畫軟件建模。一般情況下動畫軟件建模中使用較多是3DMAX等，該類型的軟件在實際的應用過程中保證了模型的精確度，且其建模工具較多，這就為復雜三維建模的進行提供了一定的基礎，但是由于其本身數據結構復雜，且數據量大，因此在地形疊加應用中受到了一定的限制。最后專業(yè)建模軟件。常用的專業(yè)建模軟件有M u tiG enC re a tor，該軟件在實際的應用過程中其較為完善的功能最大限度的保證了大面積地形建筑建模任務的完成，同時該軟件的模型數據的結構并不復雜.且在運行過程中還可以進行交互操作，實現了與影像、相關矢量數據等疊加處理。

二、探討三維建模技術在數字城市建設中的應用

通過以上分析介紹可知，傳統(tǒng)二維建模技術的應用在數字城市建設過程中受到了一定的限制，而三維建模技術由于其對三維空間表達的更為形象和直觀，因而在數字城市建設中受到了廣泛的應用，但是由我國對該技術的應用時間尚短，有些方面發(fā)展的還不成熟，因此應當加大重視研究力度，而接下來本文將以“skyline“中三維建模為主要研究對象，對3DMAX軟件在對建筑物進行三維建模過程中的應用向詳細分析。

2.1地形建模。一般情況下，在進行地形建模的過程中主要是通過利用某地DEM數據以及相應的遙感圖像來構成三維地形顯示圖像的。首先在建模初期應當對DWG地形地圖進行一定的處理，將不必要的圖層刪除，最終地形圖中主要的內容有建筑物、標注、綠地、道路樹木以及等高線所在的圖層，并對其中高等線圖層進行提取以作進一步處理。其次將提取到的等高線圖層數據做內插處理，為形成地形DEM提供基礎條件。在制作地形DEM時可以全程都在A u to CAD和A rc GIS中完成。最后還應當對快鳥影像進行糾正以及投影變換處理，同時利用Photoshop軟件對地形圖進行適當的調色處理，直至符合相關的標準要求，通過以上流程“數字城市“的地形紋理就形成了，這同時也是數字城市三維建模的基礎。

2.2建筑物建模。在對建筑物進行建模過程中，為了最大限度的提高建模效率，一般情況下會根據建筑物類型的不同做不同的建模處理，例如簡單的紋理體塊代表城市內部建筑，簡單紋理體塊疊加照片紋理代表沿街主要建筑，而對于一些數據結構較為復雜的代表性建筑可以通過利用3D AMAX軟件進行處理，這樣將會極大地提高體塊了結構精細度?？偟膩碚f，通過對不同類型建筑進行不同建模可以極大地提高建模周期，對城市三維空間的顯示等具有十分重要的意義。首先，對于普通建筑建模而言，將已經生成的地形數據集合在Te rraE xplo re rP ro軟件運行之前導進建筑物矢量數據中，并根據高度的不同進行拉伸處理，以得到不同類型建筑物體塊，但是在實際的處理過程中由于數據源本身存在著一定的時間差，因此部分建筑物與遙感圖像中顯示建筑物并不匹配，這時就必須利用Te rraE xp to te rp ro軟件的3D-u ild ing功能，對建筑物不合理位置處進行三維建模，直至建筑物體塊與遙感圖像相匹配為止。其次紋理映射。對于建筑物而言，其紋理主要包括兩方面的內容，即側面和頂面。對于側面紋理來說，利用Pho to shop軟件對在試驗區(qū)所拍攝的近景數碼相片進行處理，例如裁剪、拼接、變化以及拉伸等多種基本操作處理，同時為了進一步減少數據量，最終相片的保存格式應當設置為JPG，另外為了提高相片的清晰度，分辨率應當設置為2的冪次方。而建筑物頂面紋理主要是在遙感圖像中采集的，因此在對紋理圖片進行一定的處理之后，還應當選取建筑對立面，進行紋理映射，以進一步提高數字城市三維空間表達的形象感和真實感。

結論：綜上所述，對于現階段而言，數字城市建設過程中應當對數據獲取、三維建模以及模型的發(fā)布機和應用等三方面引起高度的重視，這樣以來一方面可以最大限度的保障數字城市建設工作的完成，另一方面也可以滿足當下社會發(fā)展的需求，形成雙贏的局面，同時也在一定程度上推進了我國現代化城市建設的進程。