三维虚拟漫游技术在虚拟城中的实现【字数：7441】
目录
摘要 2
关键词 2
Abstract 2
Key words 2
引言 2
一、 相关概念阐释 2
二、 研究意义 3
（一）对历史文化保护的意义 3
（二）对城市建设的意义 3
三、 虚拟漫游系统实现方法及相关软件比较 3
（一）城市三维建模技术 3
1. 通过二维数据结合高度属性进行建模 3
2. 通过影像建立立体像对获取三维数据进行建模 3
3. 通过三维激光扫描获取点云数据直接进行三维重构 3
4. 其他 4
（二）漫游的实现 4
四、 选取软件及在本项目中的应用介绍 4
（一）三维建模软件CityEngine 4
1. 与ArcGIS集成 4
2. 基于规则（rules）批量建模 4
（二）虚拟漫游软件Unity3D 5
五、 建模步骤 5
（一）数据图像获取和预处理 5
1. 确定图像及数据来源 5
2. 确定建模区域 5
3. 图像预处理 5
（二）开始建模 6
1. 简单建筑物生成 6
2. 建筑物细化 6
3. 其他地物 6
（三）建立虚拟漫游系统 7
1. 预处理 7
2. 视角调整 7
3. 导出虚拟漫游系统 8
六、 讨论与反思 8
（一）创新点 8
（二）反思 8 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ￥351916072$
1. 模型与真实城市的接近程度 8
2. 用户互动程度 8
3. 其他技术 8
七、 总结 8
致谢 9
参考文献 9
三维虚拟漫游技术在虚拟城市中的实现
引言
虚拟城市的建立有两个关键部分：一是三维虚拟城市模型构建，二是如何使用户获取和处理信息。虚拟城市的相关成果都包含这两部分，只是根据所要达到的目的不同，在这两个方向各有侧重。例如百度、高德等地图软件及在其基础上开发的购物、旅游等商业软件，其三维城市建筑模型展示效果较弱或仅展示为2维或2.5维；而“虚拟紫禁城”“City: Skyline”等虚拟游览、城市模拟类游戏则注重模型的建立，力求使用户获得身临其境的感觉。
三维虚拟漫游技术是虚拟现实技术的重要分支和延伸，在后一种虚拟城市的建立中应用较多，即更注重虚拟城市模型的构建并在此基础上提供用户漫游的体验。三维虚拟漫游技术的概念与“虚拟现实技术”类似，都是广义的泛指，而不是某种技术的特指，因此为了叙述简练，在本文的撰写中将其范围限定为“实现视觉真实的三维场景，使用户能够在其中漫游并可以产生一定程度的互动的技术”，将利用这种技术建立的系统称为“虚拟漫游系统”。
二、 研究意义
（一）对历史文化保护的意义
目前历史文化的保护和研究有两个方面的不足，一是历史文化本身就具有地理属性，地域特点是其中不可分割的部分，仅仅靠文字图像等二维形式记录往往不够直观和客观；二是随着社会的发展和进步，城市扩张、重大工程的建设和建筑形态的文物的保护之间会产生必然的冲突，即使工程技术发展，古建筑能够实现整体搬迁，其所在地地形地貌也发生变化。这也就成为虚拟漫游系统能够应用于历史文化保护领域的原因，它能够在现实条件不再允许的情况下使历史文化拥有几乎无限长的生命。
（二）对城市建设的意义
城市建设从规划到实施的整个过程，需要多个部门多个领域的人员共同参与，而各领域的协调和衔接问题就十分重要。虚拟漫游系统提供了一个解决方案，各领域的工作人员共同在此系统上进行工作，能够实时调试和对方案进行改进。
城市建设和生活在其中的每个居民也密切相关，虚拟漫游系统能够使居民直观地看见规划成果，从而提供评价和反馈。
虚拟城市可以是一个媒介，它使城市建设者和居民之间、用户和用户之间的联系变得更加紧密，用户可以通过带有时间轴的虚拟城市，更好的了解所生活城市的过去现在和未来。
三、 虚拟漫游系统实现方法及相关软件比较
（一）城市三维建模技术
按照魏翔等人的分类目前建筑模型构建方法主要有以下三种[45]：
1. 通过二维数据结合高度属性进行建模
目前通过测绘获得的各种地物的地理数据已经较为完备，经过多年的维护和修正，与现实地物比较接近，可以将这些地理数据形成的平面图形导入建模工具中，作为建模时的参照图形，再参考与其关联的高度及其他属性数据，即作为构建模型的基础。因为这种基于二维平面图形数据建模的方法比较易于实现且模拟效果较好，因此目前应用比较普遍。
2. 通过影像建立立体像对获取三维数据进行建模
立体像对的来源两张具有一定重叠度的图像，利用摄影测量原理，对图像重叠部分的物体进行三维重建。这种技术不仅可以获取物体边界和高度等几何信息，还能直接获取色彩和纹理，但是由于来源不一，如立体数字相机采集的图像，以及普通照片、遥感影像和视频，获取的信息质量参差不齐，也是影响建模效果的一个因素。
原文链接：http://www.jxszl.com/jmgl/ggsygl/561053.html
