三维地形建模技术docx.docx
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三维地形建模技术
第一组
三维真实匾是科学可视化、计算机动画和虚拟现实的
技术核心，也是时空一体化地理信息系统的关键技术；而地形建模和可视化则是三维场景构造中的重要內容。
为此,在简述三维地形实现过程和地形建模常规方法的基础之上，我们重点对openGL支持下三维地形建模和基于SketchUp网格法对山区地形展开三维建模和渲染的技术方法研究。
同时对两类建模技术和不同的实现方法进行了分析和对比研究；最后，根据其性能对比及其各自的特点，给出了不同方法的适用场合，从而为地形建模和实现方法的选择提供依据和指导。
三维地形卖现的基本流程
光S（与消检
S1利用OpenGL实现三维地于
基本过程是：
首先得到
DEMH数据（彩像数据J,通过相应的数据处理，蒋原始数据转化为三维模型构造所需要的顶点薮据；并利用变揍肩胡薮据进行模型构造，通过投彩变换、视点变换等一系列的步骤形成最初的三维地形；最启利用光照消隐以及纹理映射技术的后期加工和处理，真实感的三维地形最终成型。
三维地形的基本实现过程如图1所示
is
1、基于openGL技术的地形建模
计算机图形学中的所有光滑曲面最终都是由多边形（主要是三角形）无限逼近得到的，因此建立三维地形模型叫的实质是构造用来逼近该曲面的空间三角网。
利用准备好的数据点根据Delaunay三角网的构网规则生成三角网，如图所示。
圈6面与点的床向皿r帕誇豐
*在生成三角网后，还需
要注意组成三角网的各个三角面法向量的标注。
因％生成地形的明亮程度除取决于光源和明暗处理方弍外，还受到三角面点与面的疼向量昭影响。
一彳殳，虽的務向量耳又值为其周围面法高量昭均值在右图申P点的法向量即可表示为与其相邻的四个面疾高量N1、N2、N3、N4的和的平均值。
第二种：
基于SketchUp网格法三维地形建模
1、SketchUp软件介绍
SketchUp是Google公司推出的一个极受欢迎并且易于使用的3D设计软件，官方网站将它比喻作电子设计中的“铅笔”。
（后文简称为SU）它的主要特点就是使用简便，人人都可以快速上手。
它的建模流程简单明了，就是画线成面，而后挤压成型，方便的推拉功能，设计师通过一个图形就可以方便的生成3D几何体，无需进行复杂的三维建模；快速生成任何位置的剖面，使设计者清楚的了解建筑的内部结构。
2、建模过程
*2・1首先，使用“根据网格创建”工具在窗口里直接拖出一张网格，值得注意的是根据地形精确程度，可以对每个单元网格的尺寸进行调节。
本文选1000mmX1000mm的网格尺寸做示例，画出一张网格图，这个网格默认为一个组件。
2・2创建山区地形表面
进入这个组件，使用“曲面拉伸”工具对实际需要产生凹凸的地方的网格拉伸一定高度。
可以对单元网格的点、横向线、纵向线、对角线进行曲面拉伸。
注意，在这个拉伸过程中可以随时调节拉伸的范围，这样可以拉伸出不同大小的“山头”或“洼2也”o本文采用5000mm>8ooomm>[oooomm这几牙申拉伸范围，局部地区可以进行了多次拉伸。
2・3柔滑边线
建好网格图以后，我们需要对这个模型进行边线的柔化，这样更接近现实情况。
选中模型，点击右键选择“软化/平滑曲线”，并将“法线之间的角度”调到最大。
同时勾选“平滑曲线”和“软化共面”两个选项。
这样，基本的山区地形就建好了。
本文不采用软件里提供的植被材质，而是使用真实的山区地表照片，对其进行渲染，这样能取得更逼真的效果。
因为是曲面上贴图，所以此处渲染贴图较为复杂。
首先，挑选一张山区地表照片，并导入到模型里,尽量做到与模型在平面上等大。
结果如下图：
三潼染过程
第二步：
分别选中图片和山体，右键点击“分解”o然后用“材质管理器"中的“吸管"吸取山体颜色，然后再点击山体，最后显示“雾化”并删掉原图片。
山区地形渲染就成功了。
选择一个合适的角度之后，导出二维图形，结果如下：
OpenGL编程建模比3DsMAx建模使用更少的內存消耗并且有更高的Fps。
所以程序如果偏高于追录程序扳行效率,则使角OpenGL编程建模另好。
筱用openGL程序所构建的三维模型外观上论较粗覆，而且建披的直观柱较差、修衣模型日扌的裁率也较低，向时建模过程比较繁琐,编程量较上。
使用SketchUp软件中的网格法进行山区地形建模，并使用该软件的曲面贴图的特殊方法进行渲染，可迅速建立山区地形模型，方便快捷、易于上手，且效果逼真。
对道路设计和地区规划等各领域有很大的实用价值。
是山区地形建模#交好的方専。
谢谢！
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