3ds max在廈門興悅園三維建模中的應(yīng)用

1、<p><b>　　龍巖學(xué)院</b></p><p>　　資源工程學(xué)院畢業(yè)論文</p><p>　　題 目： 3ds Max在廈門興悅園三維建模中的應(yīng)用 </p><p><b>　　資源工程學(xué)院</b></p><p>　　3ds Max在廈門興悅園三維建模中的應(yīng)用

2、</p><p>　　【摘要】隨著科技的進(jìn)步，人們對(duì)于城市空間信息更多的向三維方面探索，三維建模就是利用三維數(shù)據(jù)將現(xiàn)實(shí)中的三維物體在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行重建,最終在計(jì)算機(jī)上模擬出真實(shí)的三維物體。伴隨著建模技術(shù)的發(fā)展，各種建模方法也日新月異，選擇簡單實(shí)用的建模方法成了一個(gè)很重要的問題。文章通過分析以原有CAD底圖作為數(shù)據(jù)源在3ds Max 軟件的基礎(chǔ)上構(gòu)建三維模型的過程，并且以廈門市聯(lián)發(fā)欣悅園的建筑三維模型的制作為例，從資

3、料收集，模型表面紋理圖片處理，到模型制作，再到模型優(yōu)化的構(gòu)建建筑三維模型方法的研究，展示了基于3ds Max的建模方法的優(yōu)越性。</p><p>　　【關(guān)鍵詞】數(shù)字城市;城市三維建模;3ds Max</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1.緒論1</b></p>&l

4、t;p>　　1.1開展本課題研究的背景及意義1</p><p>　　1.2國內(nèi)外三維建模的研究現(xiàn)狀1</p><p>　　1.3 課題研究的內(nèi)容1</p><p>　　2. 基于3ds Max構(gòu)建城市三維模型的方案實(shí)施1</p><p>　　2.1 城市三維建模技術(shù)基礎(chǔ)1</p><p>　　2.1.1

5、 軟件平臺(tái)1</p><p>　　2.1.2 三維建模數(shù)據(jù)的獲取方法2</p><p>　　2.1.3 城市三維建模的方法2</p><p>　　2.2 城市三維模型的構(gòu)建2</p><p>　　2.2.1 外業(yè)取景3</p><p>　　2.2.2 圖片處理3</p><p>　

6、　2.2.3 模型制作過程4</p><p>　　2.2.4 模型優(yōu)化4</p><p>　　3. 實(shí)例應(yīng)用4</p><p>　　3.1 資料收集5</p><p>　　3.2 外業(yè)拍照6</p><p>　　3.3 相片處理6</p><p>　　3.4 將建筑物分層平

7、面圖導(dǎo)入3ds Max軟件建模7</p><p>　　3.5 3ds Max建模7</p><p>　　3.6 模型質(zhì)量檢查8</p><p>　　3.7 成果提交8</p><p>　　4. 結(jié)論與展望9</p><p><b>　　4.1 結(jié)論9</b></p>

8、;<p><b>　　4.2 展望9</b></p><p><b>　　致謝10</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)11</b></p><p><b>　　1.緒論</b></p><p>　　1.1開展本課題研究的背景

9、及意義</p><p>　　中國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人們把城市空間數(shù)據(jù)的處理目標(biāo)逐漸從二維轉(zhuǎn)變到三維，對(duì)數(shù)字城市建設(shè)[1]的需求更加強(qiáng)烈，數(shù)字城市建設(shè)的重要內(nèi)容是城市三維模型的制作,城市三維模型可以直觀生動(dòng)的描述地形地貌。三維模型的構(gòu)建簡稱三維建模，三維建模就是根據(jù)研究的目標(biāo)，在三維數(shù)字空間中對(duì)研究目標(biāo)的形狀、材質(zhì)等屬性進(jìn)行數(shù)字化三維重現(xiàn)的過程[2]。廈門市是現(xiàn)代國際港口旅游城市的其中一個(gè)典型代表，在城市的數(shù)字化方面也

10、走在前列，同時(shí)為了滿足全球信息化的快速發(fā)展，并且加快城市數(shù)字化的進(jìn)程，三維模型的構(gòu)建變得相當(dāng)重要。三維建模不僅適用于構(gòu)建數(shù)字城市，并且廣泛應(yīng)用于虛擬現(xiàn)實(shí)、計(jì)算機(jī)動(dòng)畫等其他很多行業(yè)，因此對(duì)城市的建模技術(shù)研究有著很大現(xiàn)實(shí)意義。</p><p>　　同時(shí),隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，城市三維模型的建模方式也層出不窮，人們正在不斷嘗試和尋找比較簡單實(shí)用的建模方式。AutoCAD、MutiGen Creator等三維建模軟件的

11、出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了人與機(jī)器交互合作的手段來構(gòu)建三維模型，但是這些方法的缺點(diǎn)主要集中在建模者對(duì)軟件的熟悉度以及技巧要高，并且費(fèi)時(shí)費(fèi)力，不適合一些結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、造型比較沒有規(guī)律的建筑物的三維模型構(gòu)建。相比AutoCAD、MutiGen Creator軟件而言，3ds Max軟件功能強(qiáng)大，擴(kuò)展性好，操作簡單，容易上手，并且適合對(duì)建筑物進(jìn)行精細(xì)三維建模，因此開展本課題的研究有較強(qiáng)的實(shí)際意義。</p><p>　　1.2國內(nèi)外三

12、維建模的研究現(xiàn)狀</p><p>　　三維建模在國外的發(fā)展起步較早，首次應(yīng)用是為了對(duì)礦產(chǎn)資源和地質(zhì)方面有一個(gè)總體的評(píng)價(jià)分析而進(jìn)行的地質(zhì)建模。80年代后期，三維建模作為一種新技術(shù)被引入我國，??發(fā)展趨勢相當(dāng)迅速，目前，在數(shù)字城市建設(shè)中發(fā)揮很大作用的是三維建模。自上個(gè)世紀(jì)末開始，數(shù)字城市作為一個(gè)新的的概念開始風(fēng)靡世界，并引起了許多學(xué)者去探索。三維建模是建立數(shù)字城市的重點(diǎn),建筑物三維建模技術(shù)也經(jīng)歷了很多階段，首先是基于

13、幾何的手動(dòng)建模，然后發(fā)展到利用各種軟件在計(jì)算機(jī)上操作的三維建模[2] ,人們通過各種各樣的途徑進(jìn)行建筑建模,并且已經(jīng)取得了非常重要的進(jìn)展。目前，國內(nèi)外出現(xiàn)很多構(gòu)建建筑三維模型的軟件，并且廣泛應(yīng)用于不同的領(lǐng)域。</p><p>　　近年來對(duì)于建立三維靜態(tài)實(shí)體模型發(fā)展較快的軟件主要有3ds Max、AutoCAD、MutiGen Creator等，MultiGen Creator是MultiGen—Paradigm公

14、司的一個(gè)重要的實(shí)時(shí)三維城市建模軟件系統(tǒng)[3] 。使用AutoCAD和MutiGen Creator軟件進(jìn)行建模，可以通過人機(jī)交互的手段來輔助三維建模，然而相比3ds Max費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且對(duì)使用者的技巧要求較高，利用3ds Max軟件構(gòu)建城市三維模型表達(dá)精細(xì)，軟件建模工具豐富功能強(qiáng)大，擴(kuò)展性好，操作簡單，容易上手,同時(shí)也彌補(bǔ)了其他軟件對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不規(guī)則的場景建模無能為力的缺點(diǎn),充分展現(xiàn)了3ds Max在三維模型、動(dòng)畫和渲染等方面的優(yōu)點(diǎn)。

15、</p><p>　　1.3 課題研究的內(nèi)容</p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，三維建模技術(shù)的發(fā)展也相當(dāng)迅速，各種建模方法應(yīng)運(yùn)而生，如何選擇比較簡單實(shí)用并且在速度和精度方面都有一定保證的建模方法成了一個(gè)重要問題。本文主要研究在3ds Max 軟件的基礎(chǔ)上構(gòu)建城市的三維模型。通過分析如何利用CAD底圖作為數(shù)據(jù)源在3ds Max 軟件的基礎(chǔ)上構(gòu)建三維模型的過程，同時(shí)結(jié)合廈門市聯(lián)發(fā)欣

16、悅園的建筑三維模型的制作為例，從資料收集，模型表面紋理圖片處理，到模型制作，再到模型優(yōu)化的構(gòu)建建筑三維模型方法的研究，展示了基于3ds Max的建模方法的優(yōu)越性。</p><p>　　2. 基于3ds Max構(gòu)建城市三維模型的方案實(shí)施</p><p>　　2.1 城市三維建模技術(shù)基礎(chǔ)</p><p>　　2.1.1 軟件平臺(tái)</p><p>

17、　　本課題研究的三維建模主要用到三個(gè)軟件，一是、矢量圖形處理軟件AutoCAD2004；二是、三維建模軟件:3DS max V9.0；三是、專業(yè)圖像處理軟件: Photoshop CS 9.0。</p><p>　　3DS Max是一個(gè)集3D建模，動(dòng)畫制作為一體、廣泛應(yīng)用于游戲開發(fā)領(lǐng)域以及設(shè)計(jì)行業(yè)等的一種軟件，具有基本的幾何形狀，幾何建模，AEC建模，2D與修飾三維建模，利用旋轉(zhuǎn)修飾符修飾3D物體建模，復(fù)雜對(duì)象建

18、模等多種建模技術(shù)，并且有多視角操作界面、豐富的建模工具及多種可以達(dá)到特殊效果的修改工具[4]，同時(shí)具有擴(kuò)展性好，操作簡單，使用方便等特點(diǎn)，利用軟件的那些建模技術(shù)可以有效地建立城市的三維模型，并結(jié)合特效編輯器和紋理貼圖技術(shù)渲染出豐富多彩的視覺效果。</p><p>　　2.1.2 三維建模數(shù)據(jù)的獲取方法</p><p>　　收集建模的數(shù)據(jù)是三維建模的第一步，同時(shí)也是三維建模的基礎(chǔ)。城市三維

19、建模需要的數(shù)據(jù)主要包括地形數(shù)據(jù)、模型表面紋理圖片數(shù)據(jù)等[5]。在城市中存在著眾多的數(shù)據(jù)源,這些數(shù)據(jù)源包括：規(guī)劃建筑物的設(shè)計(jì)圖紙及文檔資料、城市數(shù)字地圖(地形圖、地籍圖等)和2DGIS數(shù)據(jù)庫、攝影測量數(shù)據(jù)和遙感數(shù)據(jù)[6]。當(dāng)前, 三維建模采集屬性數(shù)據(jù)和紋理數(shù)據(jù)的方法主要包括利用航空攝影測量技術(shù)和基于三維激光掃描以及移動(dòng)測繪系統(tǒng)三種較為先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集獲取方法，除以上三種較為先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集獲取方法外，還有利用合成孔徑雷達(dá)采集，傳統(tǒng)的野外數(shù)據(jù)采

20、集以及近景攝影測量采集等手段方法[7]。本文選用由廈門市測繪中心提供規(guī)劃建筑物的設(shè)計(jì)圖紙及文檔資料作為數(shù)據(jù)源，在以提高精度的前提下, 使建模過程簡單化,從而節(jié)省了大量的人力物力。</p><p>　　2.1.3 城市三維建模的方法</p><p>　　三維建模包括幾何建模和紋理映射建模[8]，近年來，許多專家學(xué)者提出了許多不同的建模方法，本文對(duì)三種常用的軟件建模方法進(jìn)行了一個(gè)簡要的對(duì)比，

21、詳細(xì)見表2-1：</p><p>　　表2-1 三種建模方法</p><p>　　本文采用基于3ds Max軟件建模的建模方法，主要原因在于利用3ds Max軟件構(gòu)建的城市三維模型表達(dá)精細(xì)，并且3ds Max軟件有建模工具豐富功能強(qiáng)大，擴(kuò)展性好，操作簡單，容易上手等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)也彌補(bǔ)了其他軟件對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不規(guī)則的場景建模無能為力的缺點(diǎn)。是一個(gè)相對(duì)來說比較簡單實(shí)用的建模方法。</p&

22、gt;<p>　　2.2 城市三維模型的構(gòu)建</p><p>　　本課題研究的三維建模，主要分為以下幾個(gè)步驟[10]：第一步是建模相關(guān)數(shù)據(jù)的收集，由相關(guān)部門提供建模地區(qū)的原有地籍資料；第二步是根據(jù)收集到資料利用數(shù)碼相機(jī)對(duì)建模對(duì)象進(jìn)行外業(yè)取景拍攝獲取紋理，并利用Photoshop CS 9.0軟件對(duì)紋理圖片進(jìn)行處理，生成貼圖；第三步是利用3ds Max軟件建立建筑物的三維模型，貼上貼圖，最后通過特效

23、編輯器對(duì)模型進(jìn)行一系列的優(yōu)化處理以及模型的質(zhì)量檢查，生成單幢.max文件[11]。</p><p>　　建模的大致流程如圖2-1 所示，</p><p>　　圖2-1 建模流程示意圖</p><p>　　2.2.1 外業(yè)取景 </p><p>　　外業(yè)取景的目的是為了獲取建筑物紋理表面的圖片，并經(jīng)過一系列的圖片處理形成貼圖，是貼圖的原材料

24、。</p><p>　　(1)外業(yè)準(zhǔn)備工作:收集要拍攝建模區(qū)的地籍圖，并在地籍圖上標(biāo)出需要拍照的建筑物；外業(yè)前，要檢查相機(jī)的狀況，檢查電池是否有電，保證外業(yè)的正常作業(yè)。 </p><p>　　(2)外業(yè)取景拍照[12](采用廣角數(shù)碼相機(jī)實(shí)際野外逐幢逐面對(duì)建筑物進(jìn)行細(xì)致拍攝):首先確定外業(yè)取景的拍攝順序，外業(yè)拍照遵循從整體到局部的原則進(jìn)行，先將建筑每個(gè)角度的全景拍攝下來，用以了解整個(gè)表面的結(jié)

25、構(gòu),然后取該面最小重復(fù)單元，從正面進(jìn)行拍攝。當(dāng)建筑物的一面過長時(shí)可采用分段連拍的方式，即按照一定的順序（由左至右，由下至上等）拍攝一組照片，每張相片相互之間必須有重疊，即第一張照片的一部分同樣在第二張照片里出現(xiàn)，而第二張照片的一部分也在第三張照片出現(xiàn)，以此類推。這樣便于定位。當(dāng)我們拍攝的商住兩用樓時(shí),需要注意商住兩用樓的一二層為店面，與高層結(jié)構(gòu)完全不同，應(yīng)重點(diǎn)拍攝，盡量真實(shí)再現(xiàn)。對(duì)于屋頂?shù)呐臄z要注意屋頂是房子造型重要部位，受拍攝條件的限

26、制，無法從上往下拍到屋頂全景，可以在街面上從下往上對(duì)屋頂拍出其特征結(jié)構(gòu)與輪廓全景，便于內(nèi)業(yè)結(jié)合航片再現(xiàn)其結(jié)構(gòu)與材質(zhì)[13]。外業(yè)拍照時(shí)需要注意要選擇天氣比較晴朗的時(shí)間，避免光線過暴，或曝光不足；要選用帶廣角鏡頭的相機(jī)；每幢房屋采集完成后照兩張單色（如天空）作為分隔符，以便事后的分幢整理；當(dāng)我們拍攝的照片不清晰或者是因?yàn)槠渌虿荒苡脮r(shí)，要及時(shí)刪除掉，以避免因</p><p>　　2.2.2 圖片處理</p

27、><p>　　在建模中，建筑物的外表是以貼圖的方法來表現(xiàn)，而圖片處理的好壞直接影響著整幢模型的外觀，因此圖片處理對(duì)于整幢模型起著至關(guān)重要的作用。模型表面紋理圖片的處理采用Photoshop軟件進(jìn)行處理，Photoshop功能強(qiáng)大，軟件本身帶有極多圖片處理工具，能夠很好的對(duì)模型表面紋理圖片進(jìn)行處理，使它達(dá)到貼圖的要求。</p><p>　?。?）圖片處理的整體要求：處理過的貼圖尺寸應(yīng)采用2的N次

28、方進(jìn)行保存。在貼圖清晰程度可以接受的情況下，盡可能小；當(dāng)貼圖的尺寸以正方形的形式保存時(shí)，這種情況是比較理想的，規(guī)范中規(guī)定寬和高的像素大小不超過512，貼圖長寬比盡量為1：1或1：2，如圖片大小為256*256或128*256[12]。在保證清晰度的前提下，所用貼圖應(yīng)盡可能地小，盡可能地少，提交的單幢建筑所調(diào)用的所有貼圖大小不超過300KB，大型，超大型建筑除外。</p><p>　?。?）圖片處理的方法：貼圖要真

29、實(shí)、清晰、美觀，照片中遮擋的障礙物（如樹、人、汽車等）要處理干凈；同一面墻由多個(gè)重復(fù)紋理構(gòu)成時(shí)，處理時(shí)要選取最小重復(fù)單元，做成一張貼圖，而不要整面墻做在同一張貼圖中，這樣可避免貼圖容量太大；當(dāng)同一面墻沒有重復(fù)紋理，且墻面很長，由好幾張照片組成時(shí)，如果直接在圖上取各個(gè)紋理，則拼接起來時(shí)接縫明顯且色差大，影響美觀,我們可以取最小重復(fù)的干凈墻面底圖，如小方磚等，在Photoshop中用該圖案平鋪，再取窗戶，陽臺(tái)等局部圖片，按比例拼至該底圖上，

30、做出整墻的貼圖；對(duì)于帶欄桿的陽臺(tái)、護(hù)欄等，對(duì)于中空的，有透明感，在PhotoShop中處理時(shí)，取其最小單元，挖空中空的部分，處理成透明圖片，并存儲(chǔ)為“.png”格式,新要求用TGA格式，貼圖時(shí)才會(huì)通透；貼圖如有眩光的必須對(duì)眩光進(jìn)行效果處理。圖片處理時(shí)需要注意材質(zhì)和貼圖應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)，材料使用Blinn，除了漫反射通道可以添加貼圖，其他通道不能添加紋理，其他參數(shù)不能調(diào)整，使用max默認(rèn)設(shè)置。</p><p>　　2

31、.2.3 模型制作過程</p><p>　　本文研究的三維模型制作是以3DS Max軟件為平臺(tái)，CAD底圖為數(shù)據(jù)源而進(jìn)行的。</p><p>　　第一步獲取矢量數(shù)據(jù)：從1:500地籍圖（CAD文件）中復(fù)制單幢建筑體邊界封閉線到房屋分層平面圖（CAD文件）中，將分層平面圖中房屋的方向旋轉(zhuǎn)為與地籍圖中的方向一致，將各分層平面圖單獨(dú)另存為.dwg文件。</p><p>　

32、　第二步設(shè)置單位：打開3DS Max軟件，在軟件的“自定義/單位設(shè)置/系統(tǒng)單元設(shè)置：1單位= 1米，顯示單位比：公制/米”。以便模型數(shù)據(jù)能以Scale:1導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫。</p><p>　　第三步 Max 建模：將分層平面圖按層單獨(dú)另存為.dwg文件作為底圖分別導(dǎo)入3ds Max，將底圖全部成組并將三維坐標(biāo)（XYZ）全部歸零，移到中心位置。使用工具欄中的“線條”工具，打開捕捉開關(guān)，沿底圖畫線，參照層高匯總表擠出一定

33、的高度。擠出造型后轉(zhuǎn)換為可編輯多邊形并貼圖。重復(fù)該步驟對(duì)建筑物的每一層都進(jìn)行三維建模。需要注意的是建筑物的尺寸應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)CAD 底圖上的標(biāo)注，樓層的高度應(yīng)該嚴(yán)格按照竣工平面圖中建筑物的真實(shí)高度，如果遇到?jīng)]有標(biāo)注尺寸的建筑物或者是不規(guī)則的建筑物，可以根據(jù)和周圍已知尺寸的建筑物的比例進(jìn)行模型構(gòu)建。</p><p>　　第四步附加：將所有的線和對(duì)象附加為一個(gè)對(duì)象。選中命令面板中“修改編輯器”的“附加”命令,再選擇“全部

34、”。附加前要將所有的線轉(zhuǎn)換成可編輯多邊形。</p><p>　　第五步質(zhì)量檢查：檢查模型外觀是否與相片一致，是否存在多余的面和線，檢查模型是否存在有漏面和閃面的現(xiàn)象，檢查數(shù)字精度是否符合作業(yè)指導(dǎo)書要求。</p><p>　　第六步用建筑物的固定ID值進(jìn)行歸檔，生成.zip壓縮文件，為便于后續(xù)數(shù)據(jù)處理與入庫，所提交成果嚴(yán)格按照規(guī)范提交。</p><p>　　2.2.4

35、 模型優(yōu)化</p><p>　　利用3ds Max 軟件所構(gòu)建的三維模型數(shù)據(jù)量相對(duì)比較大，從而產(chǎn)生場景運(yùn)行遲緩，速度慢的缺點(diǎn)。因而我們需要將三維模型進(jìn)行一個(gè)優(yōu)化的過程，模型優(yōu)化的方法也很多，而比較實(shí)用的則是以下三個(gè)方面，首先應(yīng)該在建模工作初步完成后將一些不可見的多余的面去除掉，保證沒有刪除的面將模型連接完整即可，同時(shí)構(gòu)建三維模型時(shí)應(yīng)該嚴(yán)格按照實(shí)際建筑的尺寸建模，在建模過程中XYZ值以及擠出時(shí)的各個(gè)參數(shù)等數(shù)據(jù)保留

36、的小數(shù)位不應(yīng)過少或者太多，一般保留4位即可。</p><p><b>　　3. 實(shí)例應(yīng)用</b></p><p>　　本課題研究的建筑三維建模的作業(yè)依據(jù)是廈門市測繪與基礎(chǔ)地理信息中心編制的《廈門市建筑物3DS Max建模作業(yè)手冊》。下面就廈門市聯(lián)發(fā)興悅園的建筑三維模型的構(gòu)建進(jìn)行詳細(xì)介紹建模過程。</p><p>　　廈門市地處我國東南沿海在福

37、建省東南部九龍江入海處，位于東經(jīng)118°04′04″、北緯24°26′46″，與漳州、泉州接邊，在臺(tái)灣海峽邊緣，面對(duì)金門諸島，與臺(tái)灣寶島和澎湖列島相望。廈門由廈門島、鼓浪嶼、內(nèi)陸九龍江北岸的沿海部分地區(qū)以及同安等組成，陸地面積1565.多平方公里，海域面積300多平方公里[14]。是一個(gè)國際性海港風(fēng)景城市，數(shù)字化進(jìn)程也走在全國前列，本文研究的建模區(qū)聯(lián)發(fā)欣悅園位于廈門市湖里區(qū)枋湖片區(qū)園山南路，建模區(qū)交通便利，建模區(qū)結(jié)構(gòu)

38、比較復(fù)雜，同時(shí)存在比較多的不規(guī)則建筑物。</p><p><b>　　3.1 資料收集</b></p><p>　　由廈門市測繪中心提供的竣工測量成果資料包含總平圖（圖3-1），分層平面圖、高度示意圖（圖3-2）和層高匯總表等。根據(jù)采購人提供的資料得知此聯(lián)發(fā)興悅園#1樓總面積11329.186平方米，層高為12層。</p><p>　　圖3-

39、1 聯(lián)發(fā)興悅園#1樓總平圖</p><p>　　圖3-2 聯(lián)發(fā)興悅園#1樓高度示意圖</p><p><b>　　3.2 外業(yè)拍照</b></p><p>　　首先在外業(yè)前，檢查相機(jī)的狀況，檢查電池是否有電，存儲(chǔ)卡空間是否足夠，保證外業(yè)的正常拍攝。根據(jù)總平圖上標(biāo)示，找到此實(shí)驗(yàn)樓的具體位置，由建模人員親自去現(xiàn)場拍照。拍照時(shí)先整體后局部拍攝

40、，這是該建筑物東北角（圖3-3）和西南角（圖3-4）相片，還有一些局部相片，外業(yè)拍照時(shí)應(yīng)注意選擇在天氣比較晴朗的時(shí)間，拍完后應(yīng)及時(shí)整理相片。</p><p>　　圖3-3 1#樓東北側(cè) 圖3-4 1#樓西南側(cè)</p><p><b>　　3.3 相片處理</b></p><

41、;p>　　建模中，建筑物的外表是以貼圖的方法來表現(xiàn)，而圖片處理的好壞直接影響著整幢模型的外觀，因此圖片處理對(duì)于整幢模型起著至關(guān)重要的作用。由于受外業(yè)條件的限制，相片需進(jìn)行變形和勻光處理。圖片處理時(shí)要求紋理的象素尺寸采用2的N次方，在保證清晰度的前提下，所用貼圖應(yīng)盡可能地小，一般圖片大小為256*256或128*256。圖3-5是用photoshop軟件處理好的貼圖的集合。</p><p>　　圖3-5 處理

42、好的貼圖</p><p>　　3.4 將建筑物分層平面圖導(dǎo)入3ds Max軟件建模</p><p>　　將分層平面圖按層單獨(dú)另存為.dwg文件，分別導(dǎo)入3ds Max，并將三維坐標(biāo)（XYZ）全部歸零，移到中心位置(因?yàn)樵摻^(qū)是商住兩用的建筑,一樓大部分都為架空建筑，而且照片較少，建模時(shí)比較困難，所以選擇建筑物二樓先進(jìn)行建模，圖3-7為二樓的平面圖導(dǎo)入3ds Max)。</p>

43、;<p>　　圖3-6 聯(lián)發(fā)興悅園#1樓2層平面圖</p><p>　　圖3-7 二樓平面圖導(dǎo)入3ds Max</p><p>　　3.5 3ds Max建模</p><p>　　使用工具欄中的“畫線”命令，打開捕捉開關(guān)，沿底圖繪出第二層的外圍線，參照層高匯總表擠出一定的高度。由于擠出的造型是一個(gè)整體，而貼圖是針對(duì)一個(gè)個(gè)面進(jìn)行，所以要先將擠出的造

44、型轉(zhuǎn)換成可編輯多邊形，后將可編輯多邊形貼圖，重復(fù)以上操作對(duì)建筑物的每一層擠出造型并貼圖。</p><p>　　圖3-8 欣悅園1#樓三維模型正面示意圖</p><p>　　圖3-9 欣悅園1#樓三維模型樓頂示意圖</p><p>　　圖3-10 欣悅園1#樓三維模型背面示意圖</p><p>　　3.6 模型質(zhì)量檢查</p>

45、;<p>　　檢查模型外觀是否與相片一致，是否存在多余的面和線，檢查模型是否存在有漏面和閃面的現(xiàn)象。模型的外觀檢查主要是將模型與外業(yè)拍照的建筑物照片進(jìn)行對(duì)比是否一致；多余的面和線是用3ds Max軟件中的附加工具檢查的，即將工程中的造型全部轉(zhuǎn)變?yōu)榭删庉嫸噙呅危床馁|(zhì)分別附加成一個(gè)對(duì)象，而多余的面和線就可以很容易的檢查出來；漏面和閃面的檢查是從模型的底面從三維的角度向上看，漏面和閃面很容易檢查出來。</p>

46、<p><b>　　3.7 成果提交</b></p><p>　　在三維模型完成后，用建筑物固有的ID 值對(duì)所建構(gòu)的三維模型進(jìn)行歸檔，歸檔后生成一個(gè).zip壓縮文件，該壓縮文件中包括單幢三維模型.max文件和貼圖文件。模型制作完成并經(jīng)檢查后方可提交成果，提交成果資料包括歸檔后的壓縮文件和.dwg圖形文件，需要注意的是該.dwg圖形文件需要閉合。</p><p&

47、gt;　　圖3-11 提交成果</p><p>　　圖3-12 提交的CAD圖形文件</p><p><b>　　4. 結(jié)論與展望</b></p><p><b>　　4.1 結(jié)論</b></p><p>　　近年來，隨著數(shù)字城市的提出，在計(jì)算機(jī)軟硬件、光學(xué)等技術(shù)與設(shè)備的不斷發(fā)展與促進(jìn)下，城

48、市三維建模技術(shù)已經(jīng)得到快速的發(fā)展，同時(shí)建模也更趨向于使用簡單的設(shè)備和過程，來滿足不同應(yīng)用層次的需求。本文從3ds Max 軟件的角度上構(gòu)建了一套完整的城市三維建模的方案，通過提取CAD底圖、紋理圖片處理等方面說明了對(duì)原有地籍資料的處理方法，通過利用原有CAD的地形圖作為三維建模的數(shù)據(jù)源，3ds Max軟件為平臺(tái)，完成了三維城市建模[15]。結(jié)果表明，該三維建模方法能有效，快速地建立三維模型，并且能夠快速，直觀地顯示和3D信息瀏覽，能夠滿

49、足三維城市建模的需求，提供了構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的模型的新思路，達(dá)到了理想的效果。</p><p><b>　　4.2 展望</b></p><p>　　城市三維建模是一個(gè)新興的領(lǐng)域，隨著生產(chǎn)的發(fā)展, 三維建模技術(shù)越來越重要, 三維城市模型越來越廣泛地應(yīng)用于城市規(guī)劃、智能交通、三維地圖、自然災(zāi)害和恐怖襲擊等事故應(yīng)急管理、污染物擴(kuò)散的模擬與仿真、城市中的文化遺產(chǎn)保護(hù)、真實(shí)

50、感游戲、城市監(jiān)控、建筑設(shè)計(jì)等領(lǐng)域。一個(gè)城市隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)于城市三維模型構(gòu)建的需求變得更加迫切，隨著空間信息技術(shù)的飛速發(fā)展，進(jìn)一步促進(jìn)了3D建模向著大型，精致，動(dòng)態(tài)方向發(fā)展。建模技術(shù)的進(jìn)步，使工程技術(shù)人員不再受以前僵化，機(jī)械的建模方法的束縛，目前，很多學(xué)者致力于研究各種建模技術(shù)的優(yōu)化組合，使得軟件建模技術(shù)的應(yīng)用前景將更加廣闊。</p><p><b>　　致謝</b></p>

51、;<p>　　本論文是在指導(dǎo)老師徐志剛的細(xì)心指導(dǎo)和幫助下完成的。由于本人目前能力有限，所以所寫的內(nèi)容難免有許多不足之處，希望老師和同學(xué)們悉心指正。本篇論文從選題到成稿，徐志剛老師都給了我耐心和悉心的指導(dǎo)，在完成論文的過程中，他在百忙之中詳細(xì)地為我審批論文，并認(rèn)真仔細(xì)地在文中每部分都進(jìn)行了詳細(xì)的批注，為我提出了寶貴的修改意見，使我順利地完成了論文。憑借著其豐富的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，徐志剛老師給予了我莫大的支持與幫助，他那嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)

52、度和踏實(shí)的工作作風(fēng)深深地感染著我，在這段時(shí)間內(nèi)，我不僅提高了自己的查閱資料以及分析問題并解決問題的能力，還培養(yǎng)了自己的耐心和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，這些都是老師傳授給我最寶貴的財(cái)富，謝謝老師。</p><p>　　同時(shí)，我還要感謝資源學(xué)院的全體老師，謝謝他們在大學(xué)四年給予我的關(guān)懷和幫助，感謝國土測繪院所有同事在我實(shí)習(xí)過程中給我的幫助和指導(dǎo)，我要感謝10級(jí)測繪班的全體同學(xué)，在這四年中給予的支持和鼓勵(lì)，讓我度過這四年美好而又難忘

53、的時(shí)光。另外，要特別感謝論文成稿過程中所有用到的參考文獻(xiàn)作者們，感謝3ds Max、AutoCAD及photoshop等的軟件開發(fā)者。</p><p>　　此外還要感謝我的家人和朋友們，他們給予我的關(guān)懷與鼓勵(lì)是我不斷前進(jìn)的動(dòng)力。</p><p>　　最后，感謝參加答辯的各位評(píng)委老師和工作人員。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b>&l

54、t;/p><p>　　[1] 袁存忠. 福建省數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)及應(yīng)用[J]. 《海峽科學(xué)》,2010,5.</p><p>　　[2] 何國林，王林旭，崔雪峰,等. 建筑物的三維建模技術(shù)研究[M]. 全國第20屆計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用(CACIS)學(xué)術(shù)會(huì)議，2009,4.</p><p>　　[3] 童小念，羅鐵祥，李志玲. MutiGen Creator建模技術(shù)的優(yōu)

55、化與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用，</p><p>　　2008,（2）：94-96.</p><p>　　[4] 畢海龍.關(guān)于3ds Max軟件建模方式的探究[J].科技風(fēng)，2008,（17）：63-63.</p><p>　　[5] 王杰，崔世杰，尹志勇等. 深度探討三維數(shù)字城市建模理論與實(shí)現(xiàn)思路［J］. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),</p><p>　

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60、ax application of three-dimensional modeling of Xiamen Xing Yue Yuan</p><p>　　Resource engineering institute Major in Engineering of Surveying and Mapping</p><p>　　No. 2010092538 Name: WangJ

61、inLian Supervisor: XuZhiGang</p><p>　　【Abstract】As technology advances, As technology advances, more people for urban spatial information to the three-dimensional aspects of exploration, 3D modeling is the

62、 use of three-dimensional data to the reality of the reconstruction of three-dimensional objects in a computer, the computer eventually simulate real three-dimensional objects. With the development of modeling techniques