地球信息科学学报 ›› 2018, Vol. 20 ›› Issue (4): 543-551.doi: 10.12082/dqxxkx.2018.170574
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周国清1(), 黄煜1,2, 岳涛1,2,*(
), 王浩宇1,2, 贺朝双1,2, 李晓柱1,2
收稿日期:
2017-11-30
修回日期:
2018-02-09
出版日期:
2018-04-20
发布日期:
2018-04-20
通讯作者:
岳涛
E-mail:gzhou@glut.edu.cn;yuetao@glut.edu.cn
作者简介:
作者简介:周国清(1965-),男,博士,教授,主要从事摄影测量与遥感、激光雷达等研究。E-mail:
基金资助:
ZHOU Guoqing1(), HUANG Yu1,2, YUE Tao1,2,*(
), WANG Haoyu1,2, HE Chaoshuang1,2, LI Xiaozhu1,2
Received:
2017-11-30
Revised:
2018-02-09
Online:
2018-04-20
Published:
2018-04-20
Contact:
YUE Tao
E-mail:gzhou@glut.edu.cn;yuetao@glut.edu.cn
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摘要:
随着城市建设的迅猛发展,城市建筑物建模的复杂性和实景化要求越来越高。因此,进行高精度的城市建筑物建模,建立有效的数据结构成为一项具有挑战性的工作。针对结构实体几何(Constructive Solid Geometry, CSG)模型建模的局限性,本文提出了一种结合CSG和BR(Boundary Representation)的混合建模方法。该方法改进传统的CSG为“空间CSG(SCSG)”,利用维度扩展的九交模型(DE-9IM)表示体元间的拓扑关系,确定唯一的SCSG树来表示城市建筑物的外部结构,同时用BR表示城市建筑物几何要素间的拓扑关系。然后,本文结合文件数据库和关系数据库来联合管理模型数据。关系数据库存储模型和纹理的属性信息;文件数据库存储模型和纹理图像。在存储和调用纹理影像时,关系数据库中的面ID将城市建筑模型ID和纹理ID关联,纹理图像和城市建筑模型同时被加载和存储。另外,本文采用最小二乘法对建筑物多边形进行正交化和拓扑调整处理,以保证模型数据的精确性。本文选择美国科罗拉多州丹佛地区和瑞士苏黎世地区的数据进行实验,并根据不同的建模方法进行模型加载耗时的比较,证明本文提出的方法耗时较少。实验结果表明,该混合建模方法不仅可以有效地表示实体的拓扑关系,还可以加快纹理加载,实现建筑物的快速精确建模,有效实现空间查询。
周国清, 黄煜, 岳涛, 王浩宇, 贺朝双, 李晓柱. 基于纹理数据和SCSG-BR表示的城市建筑物混合 建模[J]. 地球信息科学学报, 2018, 20(4): 543-551.DOI:10.12082/dqxxkx.2018.170574
ZHOU Guoqing,HUANG Yu,YUE Tao,WANG Haoyu,HE Chaoshuang,LI Xiaozhu. Hybrid Modeling for Urban Buildings Based on Textures and SCSG-BRs Representation[J]. Journal of Geo-information Science, 2018, 20(4): 543-551.DOI:10.12082/dqxxkx.2018.170574
表1
4种不同类型建模方法模型加载耗时比较"
建模方法 | 加载模型耗时 | 平均耗时 | 说明 |
---|---|---|---|
SCSG-BR混合建模方法 | 3.56″、3.44″、3.68″、3.57″、3.65″、3.6″、3.57″、3.55″、3.61″、3.43″ | 3.57″ | 包含真实纹理 |
Arc Scene建模 | 2.56″、2.40″、2.76″、2.72″、2.69″、2.78″、2.77″、2.76″、2.68″、2.75″ | 2.69″ | 无纹理 |
CAD建模 | 6.48″、6.23″、6.36″、6.38″、6.44″、6.23″、6.27″、6.28″、6.24″、6.38″ | 6.33″ | 无纹理 |
3Ds MAX建模 | 3.92″、3.63″、3.99″、3.77″、4.04″、3.66″、3.71″、3.70″、3.93″、4.06″ | 3.84″ | 包含真实纹理 |
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