基于OpenGL的三维可视地理信息系统初步设计

Preliminary Design of Three-dimensional Visualization Geographic Information System Based on OpenGL

作者: 专业:地图学与地理信息系统 导师:张震宇 年度:2010 学位:硕士  院校: 河南理工大学

Keywords

Three-dimensional visualization, OpenGL, Modeling, GIS

        随着人们对三维信息的需求与日俱增,三维可视技术方兴未艾,已经广泛应用于社会生活的各个领域,如军事、环境、交通、房地产以及数字城市建设等。根据人们对三维软件新的需求,并通过对国内外三维软件现状的对比研究和分析,提出了三维可视地理信息系统的设计方案。三维场景综合显示、空间分析、海量地物模型管理、三维视点控制是三维可视化软件设计常用的技术。通过对这些技术的综合应用,采用软件设计的一般流程和设计方法,设计了基于OpenGL的三维可视化地理信息系统。在空间数据管理方面,主要阐述了该系统的数据组织和管理,并对三维数据处理模块和三维场景显示模块的数据库结构设计,进行了详细的论述。在系统总体设计中,提出了系统的开发方法和流程设计,并对系统的体系结构、系统功能、系统模块和系统界面的功能组成进行了详细的阐述。最后,详细描述了部分模块的功能实现。系统模块分为三维模型维护模块和三维场景显示模块。三维场景显示模块是系统的主模块,该模块包括在三维场景中进行漫游、观察、分析量算、多媒体信息的挂接表达以及对地图坐标的定位和查询等功能。这两个模块的结合,实现了遥感影像、矢量地图、数字高程模型以及三维场景数据的统一管理和调度。
    As people demand for three-dimensional information increasingly, three-dimensional visualization technology has been widely used in various fields of society, such as military,environmental, traffic, real estate, digital cities and so on. According to people’s needs of three-dimensional software , and through contrastive research and analysis the status of the three-dimensional software at home and abroad , it proposes three-dimensional visualization of geographic information system design proposal.Comprehensive display three-dimensional scene, spatial analysis, mass surface features model management, three-dimensional perspective control are commonly used to design visualization software.Using these technologies synthetically, it adopts a software design process and the general type of design method, and designs a three-dimensional visualization geographic information system based on OpenGL.In the spatial data management, it mainly expounds the system of data organization and management, and also discusses the database structure design of three-dimensional data processing module and three-dimensional scene display module in detail. In system design, it proposes system development methodology and process design, and also discusses the agitarone of system architecture, system function, system modules and system interface in detail. Finally, it was described the realization of the part function module. System module is divided into three-dimensional model processing module and three-dimensional scene shows. Three-dimensional scene shows is the main module.The system module is designed to roam, observing, analyzing and calculating , multimedia information expression , position coordinates and query on the map in the three-dimensional scene .All of these two modules achieve unified management and scheduling about remote sensing images, vector maps, digital elevation models and three-dimensional scene data.
        

基于OpenGL的三维可视地理信息系统初步设计

致谢4-5
摘要5-6
Abstract6
1 绪论10-18
    1.1 研究背景和意义10-12
        1.1.1 研究背景10-11
        1.1.2 意义11-12
    1.2 国内外研究现状12-16
        1.2.1 国外研究现状13-14
        1.2.2 国内研究现状14-16
    1.3 研究内容16
    1.4 论文的组织结构16-17
    1.5 本章小结17-18
2 相关技术及综述18-32
    2.1 三维视景综合显示18-20
    2.2 海量数据管理20-22
        2.2.1 四叉树场景管理技术20-21
        2.2.2 场景图管理技术21-22
    2.3 三维空间分析22-26
        2.3.1 空间量算分析22-24
        2.3.2 剖面和方位角分析24-25
        2.3.3 通视分析25-26
    2.4 三维视点控制26-28
    2.5 技术综述28-30
    2.6 本章小结30-32
3 空间数据管理32-44
    3.1 数据管理模式的选择32-33
    3.2 三维场景数据动态管理33-36
        3.2.1 数据的分层及分块33-35
        3.2.2 地形数据块的设置和管理35-36
    3.3 三维数据处理模块数据库设计36-39
        3.3.1 文件型数据存储模式37-38
        3.3.2 数据库存储模式38-39
    3.4 三维场景显示模块数据库设计39-42
    3.5 本章小结42-44
4 系统总体设计44-56
    4.1 系统开发方法和流程设计44-46
        4.1.1 系统开发方法44-45
        4.1.2 系统流程设计45-46
    4.2 系统体系结构与功能设计46-47
        4.2.1 系统体系结构46
        4.2.2 系统功能设计46-47
    4.3 系统模块设计47-54
        4.3.1 基本操作模块48-50
        4.3.2 地标编辑模块50-51
        4.3.3 模型编辑模块51-53
        4.3.4 三维模型维护模块53-54
    4.4 系统界面设计54-55
        4.4.1 系统界面设计原则54
        4.4.2 系统主界面设计54-55
    4.5 本章小结55-56
5 系统部分功能实现56-74
    5.1 基本操作功能实现56-60
    5.2 地标编辑功能实现60-65
        5.2.1 地标节点、相机编辑61-62
        5.2.2 三维模型、地图符号的挂接62-63
        5.2.3 信息项挂接63
        5.2.4 信息显示窗口63-65
        5.2.5 坐标定位和地名查询65
    5.3 模型编辑功能实现65-69
        5.3.1 三维模型的编辑65-67
        5.3.2 三维模型符号编辑67
        5.3.3 地图点标和线标编辑67-69
    5.4 三维模型维护69-73
        5.4.1 外部模型的格式转换69-70
        5.4.2 模型属性的调整70
        5.4.3 模型数据的入库70-71
        5.4.4 外部模型入库功能实现71-73
    5.5 本章小结73-74
6 结论与展望74-76
    6.1 结论74
    6.2 论文创新点74
    6.3 展望74-76
参考文献76-78
作者简历78-79
学位论文数据集79
        下载全文需10


本文地址:

上一篇:精密单点定位技术在GPS辅助空中三角测量中的应用研究
下一篇:地籍数据归户管理相关技术研究及其应用

分享到: 分享基于OpenGL的三维可视地理信息系统初步设计到腾讯微博           收藏
评论排行
公告