基于SuperMap软件的三维数字校园建设

王苗苗　李风贤

【摘 要】利用SuperMap软件的功能，对三维数字模型进行加载、部分三维场景的补充、完善，再对地图场景进行放大、缩小、漫游、飞行和三维动画的显示。本文主要针对三维场景的补充、飞行路线的设置进行阐述。

【关键词】SuperMap；三维场景；飞行路线

随着科学技术的发展，有很多专家提出了“数字地球”概念，随着这一概念的发展，逐渐出现了“数字城市”“数字校园”等概念[1]。数字校园是数字城市的一个分支，数字校园系统对于学校的宣传、建设、发展都有很重大的意义，数字校园就是利用三维建模技术和虚拟现实等技术，使浏览者可以直观的看到校园的布局，获得校园内主要建筑物信息等。三维景观图以直观的三维地形、地物代替了抽象的地图符号，这就使得地图超出了传统的地理信息符号化、空间信息水平化和地图内容凝固化、静止化的状态，进入了动态、时空变换、多维的可交互的地图时态；同时，三维景观图的建立也使我们对地图的认识方式发生了巨大的变化，并为进行各种空间分析创造了良好的条件[2]。

1 数据库建设

在三位数字校园建设过程中，主要建立三个基本的数据库，分别是图形数据库，纹理数据库和三维模型数据库。本文利用各种测量工具以及测量软件，对基础地形数据进行测量和处理；利用高分辨数码相机和Photoshop软件获取和处理纹理数据；在Creator软件中对各个建筑物进行建模处理，最后在SuperMap软件中对整个场景进行整合，以及设置飞行路线制作视频录像。

1.1 图形数据库

对主校区进行测量，测得1：500比例尺的地形图，测图的方法是：采用GPS对校园进行控制点的布置，然后选择已知的控制点并设计路线，利用全站仪对整个校园展开测量，采集到校园的外业测量数据，并在南方CASS软件中进行内业计算，最后处理成图（如图1所示）。

1.2 纹理数据库

本项目中所涉及到的纹理数据主要是指图片数据，纹理数据的获取主要是为了建立的三维数字模型更加真实美观，能够更加使人产生视觉上的冲击，纹理数据的可以是高分辨率的影像数据，包括卫星影像图片和航空影像图片，还可以利用像素较高的数码相机拍摄高清照片获得。结合我校整体情况，由于校园面积较小，建筑物数量较少，利用数码相机拍摄高清照片建立纹理数据库更为方便，快速。根据建筑物的不同特点，将建筑物的每一面都拍摄下来，若有立面出现变化之处，将其过度的纹理拍摄下来，在后期编号时进行整合，将所有的纹理数据进行分类整合、编号，然后利用图片处理软件，本次主要使用Photoshop软件对纹理数据进行自由变换等处理。

1.3 属性数据库

属性信息若要存储，在地图制图过程中连接属性数据库是必要的。用属性数据库存放地图要素的各种地理属性信息，由地图符号通过地址指针与之相应记录相连。只有这样，经地图编辑修改后，地图要素的属性信息不会丢失。属性数据库是对地物的非空间特征的描述，可以包含文字属性、图片属性、声音属性、影像属性等。在创建纹理数据和地形数据时就要建立属性数据库，将三维场景中模型的属性使用键盘录入的方式输入属性数据库，然后根据关键字与模型库自动关联[2]。

2 三维场景的建立

2.1 三维模型的建立

利用Multigen Creator软件对相对应的建筑物进行立体模型的构建和贴图，使三维模型呈现更加逼真的效果，三维建模主要是在一定范围按照相对应的比例高程数据与地形数据相结合，依照真实的地物纹理生成近似于地物的多边形的集合。由于我校面积较小，主要建立的三维模型为建筑物，以及各种地物的纹理贴图（如图4）。

2.2 三维场景整合

完成地物的三维建模工作，将建模文件（.flt）加载到3DMAX环境下面进行图像的整合与渲染工作，整合渲染的结果如图5。

2.3 利用SuperMap建立三維要素

为了使得三维模型场景符合校园真实环境，在SuperMap软件下进行部分地物要素的优化，如加载三维树木，垃圾桶，花丛等要素。在操作过程中需要将3DMAX中的模型加载到SuperMap软件中，利用SuperMap的三维要素对校园场景进行优化处理，如图6。

2.4 利用SuperMap设置飞行路线

为了让用户更加有序、直观的认识校园，必须将漫游路线加载到三维场景中，通过设置漫游路线可以全面认知校园，了解校园的主要建筑物、地物地貌和道路等的分布情况。利用SuperMap软件的飞行管理功能，从校园的不同层次分别设置飞行路线，然后分别导出不同的飞行文件，用户通过多漫游路线的动态选择实现自主漫游的功能，图7为校园一角的漫游路线设置情况。

图7 飞行路线设计

3 小结

本文以兰州资源环境职业技术学院为例，采集校园地物要素的地形数据，纹理数据，属性数据等，结合AutoCAD、Photoshop、3DMAX、SuperMap等软件，将校园内各种地物建立相应的三维模型，并在SuperMap下面实现场景优化，结合其飞行功能，设置相应的飞行路线，用不同的角度展示校园的风采，为学校的形象宣传、招生等工作起到重要的作用。

【参考文献】

[1]刘永轩， 原凯敏，刘芬，等.基于GIS的山西师范大学新生报到导航系统[J].科技情报开发与经济，2010，20（32）：107-109.

[2]张文君，王卫红.基于Imagis的三维景观模型的建立[J].四川测绘，2003，26（2）： 72-74.

[责任编辑：田吉捷]