基于ArcSDE虚拟“数字陕西”三维可视化系统
画册设计影视后期广州影视广告logo设计虚拟现实系统影视公司虚拟现实公司VI设计 客户端浏览构件,负责与用户交互,响应查询、分析请求,使用户可以用一种自然方式以任意的角度,任意的高度,任意的路径浏览三维地形。浏览器根据用户当前的视点和高度,确定用户视野范围,实时计算所需要显示的合适分辨率的地形数据,并向服务器提交请求。
1) 硬件平台:
服务器:SUN服务器和磁盘阵列
图形工作站:DELL Precision620,配置:CPU双Xeon 800、内存512M、硬盘40G,野猫系列显卡
2) 软件平台:
数据库系统Oracle 8
ArcSDE8.1
3D-GIS2.0三维显示控件
3) 程序流程
4、功能实现
1)三维叠加显示:以三维可视化形式表现陕西省全省各比例尺地形数据,并在其上叠加正射遥感影像数据。当用户在虚拟地形中比较靠近地面,显示表达的空间范围就相对缩小,用户能够观察到的细节更丰富。同样,当用户在虚拟地形中比较远离地面,视场的空间范围扩大了,但是显示表达的地形细节也相应地减少,用户的注意力也转移到观察较大空间范围上的地形概貌。
2)场景操作:由于三维操作是利用虚拟技术对景观进行可视化查询、分析的最基本手段之一,因此要求用户对系统有较强的控制能力,在任何时候用户都能够根据需要方便、快捷、精确的调节观察参数。为满足这种要求,我们专门设计了一整套的观察参数调节方法,实现场景放大、缩小、移动、旋转、高度夸大显示等操作。
3)飞行漫游:利用键盘的方向键和其他功能键配合,调整控制摄像机的前进、后退和观察角度,在三维场景中任意的飞行浏览。提供绘制曲线的功能,并以该曲线作为视点(摄像机)的运动路径,连续、动态展示沿线三维地形及其他信息。
4)图形及动画输出:以不同的分辨率设置,输出当前场景位图,供打印输出。可以用不同的幅面与时间分辨率,以多种Avi压缩格式存储三维飞行动画,可以提供成果展示或演示汇报使用。
5)信息查询:系统基于数字高程模型(DEM),集成快速的空间索引技术,高效图形算法,为空间查询分析提供了强大的工具,来进行的,使得过去复杂困难的高级空间分析任务变得简单易行。可进行三维坐标信息的精确查询。
6)多源数据选择:系统集成了陕西全省1:25万,1:5万数字高程模型,和TM、SPOT正射遥感影像数据。用户可根据要求,搭配选择不同比例尺的地形数据和不同分辨率的遥感影像,实现多尺度,多角度,多来源的三维观察。
7)用户管理:具有用户登陆功能,利用Oracle内置的安全管理功能,实现用户安全管理。
8)性能调整:实时性的三维漫游系统,瞬时数据吞吐量巨大,对服务器和网络性能有很高的要求,受到SDE的单用户数据读取能力,及网络性能的限制。本系统实现了根据硬件配置性能,允许用户干预调节数据读取能力,还针对多处理器作专门优化,将线程性能作为参数提供,以充分利用硬件资源。
5、系统应用前景
“虚拟陕西三维可视化系统”是国内首次尝试基于ArcSDE为开发平台,实现省级地理信息实时虚拟三维可视化,具有一定开创性和前瞻性,代表着GIS系统发展的未来方向,具有巨大的应用前景和社会效益。由于在本系统设计中,系统功能与具体数据在一定程度上是相互分离的,因此,系统很容易移植于其它领域和行业。
参考文献
[1] Understanding ArcSDE, Robert West, ESRI, 2001. "Raster Data in a Geodatabase," pages 17.19.
[2] ArcSDE 8.2 Developer Help, ESRI. "Administrator Command References," Concepts chapter.
[3] Modeling Our World, Michael Zeiler, ESRI, 1999. "Cell-Based Modeling with Rasters," Chapter 9.
[4] Chen bin, Ma Zhigang, Wang Guoping, Dong Shihai, Network Based Real-time Fly-through on Massive Terrain Dataset, CAD/Graphics’2001 [C]: Beijing: International Academic Publishers, World Publishing Co.,2001.8, Kunming: 500-505
[5] P. Cignoni, E. Puppo, and R. Scopigno, Representation and visualization of terrain