10种具有代表性的三维GIS软件系统

10种具有代表性的三维GIS软件系统


发布日期: 2023-02-01 更新日期: 2023-02-01 编辑:xuzhiping 浏览次数: 2171

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摘要: 为三维GIS巨大的应用潜力所牵引,众多科研机构、高等院校、商业公司积极投身于三维GIS的研究开发之中,目前已开发出了多种三维GIS软件,下文介绍一些具有代表性的软件系统。 1.NewMap3DV NewMap3DV是中国测绘科学研究院地理信息系统研究所 自主开...

为三维GIS巨大的应用潜力所牵引,众多科研机构、高等院校、商业公司积极投身于三维GIS的研究开发之中,目前已开发出了多种三维GIS软件,下文介绍一些具有代表性的软件系统。

1.NewMap3DV

NewMap3DV是中国测绘科学研究院地理信息系统研究所 自主开发的三维地理信息系统。该系统采用国际流行的全组件开发模式,基于OpenGL和VC环境研制而成。除具有支持多种三维数据格式、放大、缩小、漫游、旋转、模型增删、场景管理、三维量测、通视分析、日照阴影分析、淹没分析等通用三维地理信息系统的功能外,还具有全关系型数据库管理、网络环境支持、二三维一体化集成、自动化建模、灵活的场景裁切、行为建模与活动推演等技术特点。图1是在NewMap 3DV中显示的一个三维场景。窗口左侧为三维显示内容,右侧上部为二维显示部分,可集成二维矢量数据、影像数据等,右侧下部为分层、分专题设置的场景对象管理。

NewMap 3DV三维地理信息系统

图1 NewMap 3DV三维地理信息系统

2.ImagingVirtualGIS

ImagingVirtualGIS是Erdas公司开发的一个三维可视化分析工具,利用该工具用户可以在真实的虚拟环境中进行交互操作,能够同时查询三维地物表面的纹理属性和地物的属性和几何信息。另外,该公司开发的StereoAnalyst软件能够使原来繁琐 复杂的三维数据采集工作变得十分轻松,使用户能够在不生成DEM的情况下从多种影像数据源中 获取二维和三维数据。此两者的结合可以使得大范围内 三维场景模型的建立与可视化变得相对快捷和容易。

3.MultigenCreator

MultigenCreator是美国Multigen公司开发的一套交互式 三维造型软件,该软件系统能够对任意复杂的三维模型进行创建、编辑、纹理贴图、属性关联等,而且对于复杂的三维模型 在交互操作时可以根据用户的需要自动生成不同精度的LOD模型。该软件的三维模型以OpenFlight格式存储,特别有利于三维模型的可视化操作,并且该系统可以和其他三维数据格式如VRML、3DMAX等相互转换。

4.CC-GIS(Cyber-CityGIS)

CC-GIS软件是瑞士ETHZurich大学研制的一套基于摄影测量 数据进行三维立体重建的软件,该软件使用一致性符号进行复杂建筑物屋顶的表面模型构造,使用基于3DFDS模型的V3D数据结构在关系数据库中管理三维模型。并且该软件实现了模型数据、影像数据和DEM数据的统一管理。

5.MGE

模块化地理信息系统(MGE)是一个兼有矢量和栅格数据结构以及矢量、栅格分析运算功能,及具有面向对象分析操作功能的地理信息系统。它由美国Integraph公司开发,建立在CAD软件平台MicroStation上,由20多个模块组成,MGE可根据用户应用需要任意选择各种模块组合。用户可通过多种开发工具进行二次开发。MGE的三维特性表现在地形建模上,它提供完善的三维建模生成工具、成熟的绘图计算、复杂表面的显示技术以及模型编辑工具,同时能够对三维空间信息进行处理、显示并生成等高线及坡度、坡向等信息。

6.IMAGIS

IMAGIS是由武汉适普软件开发的基于4D的三维可视化地理信息系统,它不仅能实现三维数据的可视化,而且为用户提供了强大的交互查询分析操作工具。IMAGIS配有灵活的三维表面造型工具,混合使用不规则三角形网(TIN)和四边形网来生成三维表面,可以灵活逼真地建立复杂的三维几何模型,如地貌、地物等。IMAGIS的空间查询与分析功能可以直接从三维模型上 选择目标进行分析和查询,如表面积、周长、距离、体积、剖面等可以直接在透视图空间进行各种空间查询与决策分析。IMAGIS的主要功能模块包括:数据交换模块、数据编辑模块、三维建模工具、三维可视化工具、三维视图动态操作、三维查询分析、网上数据发布、三维漫游工具和二次开发工具。

7.VRMap

VRMap是由北京灵图软件技术有限公司开发的、一套完全基于COM的面向对象的组件库,可以将高性能的三维可视化技术集成到应用系统中。VRMap的特色在于提供了对三维场景在空间上和逻辑上的管理,以及对海量数据的处理能力,它采用了金字塔三维数据引擎、基于皮肤的三维数据快速生成技术、高速渲染引擎以及镜面反射技术、凸凹映射技术、粒子系统技术等先进的可视化技术。VRMap体系结构主要分为三个层面:数据层、核心层和应用层。数据层包含了数据访问的中间层以及各种数据源组件;核心层以金字塔数据引擎为核心,包含各种可视化组件、编辑组件、皮肤组件以及VRMap2渲染引擎;应用层包含VRMap平台、VRMap控件以及VRMap插件集。

8.Cult3D

瑞典的Cycore公司开发了流式三维技术一Cjlt3D,目前Cult3D技术在全球信息网已经得到了广泛的运用。只需安装一个插件,就可以在网络浏览器上观看三维图形。Cult3D的文件很小(大约20〜200k),三维表现效果却近乎完美,用户可以用旋转、放大、缩小等基本操作从各个角度观看三维模型。Cuk3D软件包括三个部分:Exportpulgin、Designer和Viewerpulgin。Exportpulgin针对专业的三维建模软件 (如3DMAX、MA¬YA),安装了Exportpulgin后,就可以在3DMAX或MAYA中建立三维模型,然后输出为Cult3D的C3D格式;Designer是Cult3D最具特色的部分,在Designer中可以将三维模型加上旋转、缩放、移动等交互特性。由于Cult3D的内核是基于Java技术的,因此也能够利用Java来增强交互和扩展;Viewerpulgin是针对Web浏览器(如IE、Netscape) 以及其他软件(如Acrobat、Office)的插件,安装Viewerpulgin后就可以在这些软件中看到Cult3D模型。图2是一个Cult3D显示的三维场景。

CultFD显示的三维场景

图2 CultFD显示的三维场景

9.Shockwave3D

Macromedia公司的Shockwave技术在全球拥有1.37亿用户。2000年8月在SIG¬GRAPH大会上,Intel和Macromedia联合声称将把Intel的网上三维图形 技术带给Macromedia Shockwave播放器。现在Macromedia Director Shockwave Studio8.5已经推出,其中最重大的改变就是加入了Shockwave3D引擎。Intel的3D技术具有以下特点:支持骨骼变形系统,支持次细分表面,支持平滑表面,支持卡通渲染模式,纹理具有照片质量,具有特殊效果如烟、火、水以及可根据客户机性能自动调节模型精度。鉴于Intel和Macromedia在业界的地位,Shockwave3D自然得到了众多软硬件厂商的支持。Alias/Wavefront,Discreet,Softimage/Avid-,CuriousLabs在他们的产品中加入了输出W3D格式的能力。Havok为Shockwave3D加入了实时的模拟真实物理环境和刚体特征,ATI、NVIDIA也在其发布的显示芯片中提供对Shockwave3D 硬件加速的支持。Shockwave3D最大的特点是强大的交互能力。Director为Shockwave3D加入了几百条控制lingo。对于需要复杂交互的娱乐、游戏、教育领域,Shockwave3D是最适合的技术。

10.其他系统

其他还有3DMAX、Micro Station Master Piece、GeoCAD、Site Build3D等很多三维GIS软件,虽然这些软件系统实现或部分实现了三维对象的显示、漫游、查询、分析等功能,并且有的实现了网络化的三维信息应用,但是由于三维GIS的理论和技术远比二维GIS复杂,对其研究还处于探索阶段,很多实际问题有待解决,诸如三维数据获取、三维空间数据模型、三维拓扑关系的描述和表达、三维海量数据的组织与管理、大场景的三维可视化、实用化的三维空间分析等。

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