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我对三维城市建模的一些浅显认识

文章来源: 天津事测绘院      发布时间:2012-09-04      发布人: 综合办      【字体:  
  在天津市测绘院工作已经两年多了,我一直是从事三维城市建模工作。虽然说时间不长,但是我从一个对三维建模的门外汉逐渐成长为一个三维建模数据采集员,收获和感想颇多。目前,三维的概念被炒的很火热,似乎代表了未来信息化测绘的发展方向,各种和三维有关的技术也层出不穷,“三维GIS”、“三维地籍”、“三维地下管线”、“三维虚拟仿真”等等都离不开我们这些三维建模人员的辛勤劳动。   我所了解的三维城市建模关键有三个阶段:模型搭建、纹理贴图、烘焙。只要这三个阶段中每一个细节都考虑合理了,做出来的模型肯定就精美,效果逼真。   首先说说模型搭建阶段吧,模型搭建是三维城市建模的基础,也是最主要的、最耗费时间的工作,主要内容有地形建模、建筑物建模、管线建模、交通设施建模、植被建模以及其他模型构建。按照模型的精细程度来说,模型又分为体块模型、基础模型、标准模型、精细模型几种。我们遥感院完成的模型主要还是基于1:500比例尺地形图上的地形、建筑物、交通设施及植被进行模型制作。一般而言,做精细模型要求很高,数据量大,常见于一些城市标志性建筑模型或文物,做一个精细模型需要耗费好几天时间。目前,遥感院已经完成了中心城区的基础模型,重点展示区域做了精细模型。   三维城市建模的第二个关键阶段就是纹理贴图。所谓三维建模的纹理主要包含了地表影像、建筑物顶及各外立面照片、交通与植被等表面纹理。纹理贴图的关键在于照片的质量、角度。对于实地拍摄的相片,须先进行透视矫正,然后进行色调的调整,对于标准模型级别以上的模型,还需要清楚遮挡物,以获得良好的视觉效果,最后根据建筑物编号使用散射贴图或透明贴图方式完成纹理映射。在PHOTOSHOP中处理纹理照片是一个技术性很强的活,主要有色调调整、亮度和对比度调整、裁切、变形等操作。如果建筑物的外立面多,还需要将照片裁切成很多条块,使建筑物表面色调一致,显得更加真实。   烘焙是三维城市建模最后一个关键阶段,也是一个很有艺术表现力的工作,它的好坏直接影响了三维虚拟城市显示的效果。要想使三维虚拟城市成果让人有身临其境的感觉,就需要选择合理的烘焙方法。烘焙要使用统一的灯光文件,选择CompleteMap烘焙方式或LightingMap烘焙方式。另外,为了满足纹理的清晰度和数据量还需要选择适当的烘焙尺寸,不同的材质和不同的地物采取的尺寸不一样。烘焙涉及到建筑学、美学、动画设计等领域的知识,我对这方面了解甚少,只能做一些简单的烘焙操作。目前,遥感院为了提升三维建模成果的显示效果,积极向国内知名的三维建模公司学习,引进了各专业的人才,力争使天津市三维建模成果上升一个档次。   总之,三维城市建模听起来简单,但是要想做的好、做的精则需要重点关注模型搭建、纹理贴图以及烘焙三个主要阶段,着力加强这方面的研究和培训。同时建议采取流水线作业方式提高建模效率。我相信只要我们所有采集人员认真钻研,精益求精,那么我们遥感院制作的三维模型将会越来越精美,赢得用户的肯定。   遥感工程院 张秀
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