[发明专利]一种基于河道CAD数据的三维仿真系统的构造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于河道CAD数据的三维仿真系统的构造方法，基于河道的CAD数据，利用SketchUp建模软件进行建模、通过ArcScene平台驱动三维场景并利用ArcGIS Engine进行二次开发，是三维GIS在水利信息化领域的有益探索。

背景技术

当前，三维可视化方法在各行各业都实现对三维地物或建筑的立体描述，对建筑的纹理也能细致的表达，也能驱动三维场景，给用户带来良好的用户体验。但在，三维河流可视化方面，研究人员偏向于对洪水淹没方面的研究。由于河流区域广泛，三维建模的过程复杂，操作难度大，需要大量的人力、物力。

因此本发明提供一种基于河道CAD数据的三维仿真系统的构造方法，采用ArcGIS与SketchUp相结合的方法快速和方便的对三维创意进行创建、修改和渲染，从而实现三维模型的建立，并且利用ArcGIS Engine平台的可视化空间，开发出一个独立于GIS平台的三维数字应用系统。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种SketchUp和ArcGIS相结合的方法，为更好地进行河流管理提供了基础信息平台。

技术方案：一种基于河道CAD数据的三维仿真系统的构造方法，首先是对河道的CAD规划底图的整理，去除建模无用数据、分块画点和统一参考平面处理。规划底图中数据具有较多的对建模无用的数据，如控制点、标注信息及设计规划区以外的地物标志等。特别是具有太多的碎线和乱线，面、线存在不闭合现象。为了建模后能更精确更方便地进行拼接，先在分成的几块的各个边界上画上一些点(等高线与边界的交点)，这样在拼接时，就不会发生错位现象，不需要每条进行修改，只需选择边界两边的等高线进行合并即可。另外，导入的数据会存在标高不一致，导入时出现立体线，层面不一致等情况，此时可以通过统一设置导入到sketchup中的CAD底图的z值为0达到同一参考平面。

其次，对纹理数据的处理，一般是通过高分辨率的数码相机拍摄的相片，通过Photoshop等软件处理后得到地物纹理信息。在SketchUp中构建三维模型程序更为简单，主要步骤包括：从CAD数据中导入上述整理后的平面，利用SketchUp将平面数据推拉成体，后期进行贴图渲染和美化。其中，将CAD数据导入过程中，SketchUp和CAD要具有相同的单位，不然会出现导入数据错误。完成河流的建模工作后，通过格式转换的方式将模型格式转换为ArcGIS支持的多面体模型Multipatch格式，并为模型添加一些属性信息。

本发明方法的主要实现步骤如下：

步骤1：对现有的河道CAD数据进行去除建模无用数据、分块画点和统一参考平面，得到处理好的CAD数据；

步骤2：将处理好的CAD数据导入SketchUp并利用其丰富的功能方便、快捷地实现三维系统的场景建模，用“推/拉”工具，放于导入的CAD图表面上，单击鼠标并向上移动，在右下角尺寸输入框中，用键盘输入高度值，按回车确认。即建立完成了立方体，然后在模型表面贴上纹理图片；

步骤3：把建立的三维模型转换成Multipatch(*.mdb)格式，再把mdb格式的三维模型添加到ArcScene三维平台中从而将整个河流三维数字可视化；

步骤4：实现三维场景的浏览；

步骤5：实现河道属性查询功能；

步骤6：实现沿河道飞行功能。

获取水面所在图层ILayer layer＝axSceneControl1.SceneGraph.Scene.get_Layer(n)；

然后加载无人机模型

pmark3dsymbol.CreateFromFile("...")；

最后切换视角

ICamera camera＝axSceneControl1.SceneViewer.Camera；

优选地，所述步骤1中，在导入CAD文件前要清理一下CAD中标注、文字等无关数据和图层，这样在后面开展的SketchUp建模工作中就可以避免无关数据的干扰，方便3D河道建模的进行，同时也可以减少计算机内存的占用。

优选地，所述步骤3中，完成河流的建模工作后，通过在arctoolbox中，3D Analyst tools/conversion/from TIN/layer 3D to feature class/起名存储转换的方式将模型格式转换为ArcGIS支持的多面体模型Multipatch格式。