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在三维可视化系统、计算机动画和虚拟现实的研制与开发中,场景的开发是非常重要的一部分。 作者在广泛调研、了解了国内外三维GIS技术发展的基础上,应用VC++6.0、OpenGL以及3DS max5等语言和工具,开展了对三维可视化系统中的场景的研究与开发工作。 在本文中,详细介绍了开发一个三维可视化场景所需的图形学基础及基本算法;从数据管理的角度,把场景大致分为室外与室内两种,室外场景主要包含DEM以及河流、道路、植被和建筑物等地物数据,而本文研究了用规则格网(Grid)构建地形的过程与方法,实现了几种简单的空间查询,并着重研究了细节层次技术(LOD)在三维场景漫游中的应用。室内场景包括建筑物室内及细节物体(家具、电器等),本文只研究了用3DS max5进行室内建模,然后将其数据导入到OpenGL中对室内场景进行漫游。 研究发现:虽然OpenGL能实现高性能的三维图形,但是OpenGL的建模功能并不强大,只提供了一些绘制简单图元的函数,如果利用其构建一个复杂的模型非常困难。因此,必须与其他功能强大的三维建模软件结合,利用一定的算法,将其他三维建模软件创建的模型数据读出来,然后利用这些数据在OpenGL环境中重新构建三维模型,就可免去构建复杂三维模型这一复杂工作。 目前,三维可视化是3DGIS中研究的热点及难点,尽管众多学者围绕3D GIS理论与方法进行了广泛研究,取得了一定的成果,但迄今为止,国际上还未开发出一个可以真正称为3D的GIS系统。因此,3D GIS的理论与实践还须不断探索。