城市建筑三维快速建模方法的研究与实现

城市建筑三维快速建模方法的研究与实现

作者：黄爱华

来源：《世界家苑·学术》2018年第07期

摘 要：文章以城市建筑三维快速建模作为研究对象，全面分析其发展现状，以相关理论原则为先导，从多个维度出发，推动三维快速建模在建筑开展中的实现，以期满足城市建设开发活动的客观要求。

关键词：城市建筑；三维快速建模；现状；实现 引言

三维快捷建模是以城市测绘信息资源为基础，在各种软件的框架体系下，对城市建筑开发过程中所涉及到各类建模要素进行汇总，进而实现对三维精细建模的合理补充，为城市开发工作的开展提供了必要的数据支持。 1.城市建筑三维建模的研究实际 1.1基于空间信息技术的城市三维建模

基于空间信息技术的城市三维建模在实际操作的过程中，充分利用数字地形图、遥感影像、数字高程建模以及激光扫描等技术数据资源，实现城市建筑信息的准确测绘。在此基础上，利用DOM与DEM数据逐步构建起建筑施工区域的地表形态，地表形态模型构建完成后，则需要技术人员借助于DLG以及LIDAR技術进行房屋模型的设置，最终形成完整的城市三维模型。

1.2基于虚拟现实技术的城市三维建模

基于虚拟现实技术的城市三维建模以计算机技术为核心，借助于现代化的技术手段，将视觉、听觉以及触觉等感知融入到城市三维建模活动之中，增强城市建筑三维建模的体验感。在进行城市三维建模过程中，技术人员通过对虚拟现实技术装备的穿戴，在计算机虚拟环境下对三维建模中存在的各类建筑结构进行交互，形成一个逼近真实的感知体验，成为现阶段城市建筑三维建模技术发展的主流趋势之一。

目前我国数字城市建设过程中所使用的三维精细建模更贴近于上文提及的第一种技术方案，在进行精细化建模的过程中，技术人员运用3D Max软件，对施工区域平面底图中的CAD数据进行必要处理，数据处理完成之后，根据城市建筑物设计的高度要求，建立起三维建筑模型，并在此基础上对建筑物的细节进行处理，使其更加接近与建筑物的真实情况。 2.城市建筑三维快捷建模实现所遵循的原则

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三维快捷建模在城市建筑开发活动的开展不仅需要各项技术的支持，还需要工作人员立足于三维快捷建模开展的实际，以科学性原则与实用性原则为引导，从宏观层面提升自身的思想认知程度，明确三维快捷建模的基本需求，进而全面提升城市建筑开发活动中三维快捷建模工作开展的效率。

2.1 三维快捷建模在城市建筑开发活动中的应用必须要遵循科学性的原则。三维快捷建模在城市建筑开发活动中的实现，要充分体现科学性的原则，只有从科学的角度出发，对城市建筑开发活动的相关内容、三维快捷建模的定位以及具体职能，进行细致而全面的考量，才能够最大限度地保证三维快捷建模能够满足城市建筑开发活动工作的客观要求。只有在科学精神、科学手段、科学理念的指导下，才能够以现有的技术条件与操作方式为基础，确保三维快捷建模在城市建筑开发活动工作中的科学高效实现。

2.2三维快捷建模在城市建筑开发活动中的应用必须要遵循实用性的原则。由于城市建筑开发活动涉及领域较多，工作类型内容多样，信息数据繁多。为了适应这一现实状况，确保三维快捷建模在城市建筑开发活动中的有效应用，就要尽可能的增加三维快捷建模应用方案的兼容性，减少复杂冗余环节据对城市建筑开发活动中三维快捷建模应用活动的不利影响。因此三维快捷建模以及相关技术应用流程必须进行简化处理，降低操作的难度，提升三维快捷建模应用方案的实用性能，使得在较短时间内，进行有效化操作，保证城市建筑开发活动工作的顺利开展，提升现阶段城市建筑开发活动工作的质量与水平。 3.城市建筑三维快捷建模实现的途径方法

城市建筑三维快捷建模工作是一个全方位的过程，技术人员需要对现有的三维建模方式进行全面分析，明确各建模方式的技术特点。在此基础上以科学性原则、实用性原则为引导，从多个技术层面出发，确保三维快捷建模在城市建筑规划设计环节中的有序使用。 3.1CAD数据的转换使用

城市建筑三维快捷建模过程中，需要对CAD数据进行必要的转换，技术人员要以科学性原则为指导，对CAD数据中的多余因素进行去除，只保留与建筑底面有关的注释图层，并在这一过程中，对低层多边形的完整性进行提升[1]。在完善相关操作之后，可以将处理后的CAD导入到ArcGIS之中，进行相应的数据处理，并最终以shape图层的形式对建筑模型的机械进行完整呈现。

3.2三维立体模型的构建

三维快速建模之所以能够成为三维精细建模的补充，是因为三维快速建模进行了必要的技术简化，对数据处理流程进行优化，并利用DirectX3D组件对模型的创建与优化，实现了建模流程的简化与建模速率的提升。其具体流程如下图所示：

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三维快捷建模在城市建筑中的开展，在保证城市建筑建模准确性的前提下，使得原有的三维精细建模的操作难度大大降低，满足了城市开发建设过程中对于三维建模的时效性要求。在进行三维模型生成的过程中，要按照一定的顺序对shape中的数据进行读取，尤其要注意对多边底面轮廓点坐标及对应建筑层数、建筑材料等信息的获取，信息数据读取完成之后，技术人员可以利用DirectX3D软件对三维模型进行生成。在建模过程中，为了确保建模工作的有效性，需要提前对模型高度进行梳理，以3.8m的建筑高度为例，在进行建筑三维建模的过程中，在确定建筑高度的基础上，使用vertices软件对建筑物上下及侧面存在的节点坐标进行确立，并将坐标进行存储，为后续纹理贴图工作的开展准备了必要的条件。 3.3多边形面转点工作的实现

多边形面转点的实现需要对质心X、Y坐标进行计算，并将其保存到城市建筑三维模型的图层之中，为了减少不必要的冗余环节对于多边形面转点分析工作的影响，技术人员要对高程属性进行客观分析，并将多边层面图层的相关信息进行拷贝。完成相关操作之后，对整个流程进行梳理，根据Direct3D建模原理，对多边形底面进行筛选与剔除。 结语

文章在总结现有城市建筑三维建模方式的基础上，遵循科学性原则、实用性原则，从CAD数据转换、三维立体建模以及多边形面转点等技术角度出发，形成完善的三维快捷建模体系，实现了城市建筑三维建模的高效化与准确性。 参考文献

[1]王迪，周艳，张伟东.城市建筑三维快速建模方法的研究与实现[J].测绘与空间地理信息，2016，39（6）：123-125.

（作者单位：柳州市勘察测绘研究院）