虚拟城市建设原理与方法

目 录
第一章绪论
第1节数字地球
1.1数字地球概念
1.2数字地球基本框架
1.3数字地球的特点
1.4数字地球的作用和意义
第2节数字城市
2.1数字城市概念
2.2数字城市支撑技术
2.3数字城市内容
第3节虚拟城市
3.1虚拟城市概念
3.2虚拟城市建设的意义
第4节数字地球、数字城市与虚拟城市的关系
第5节虚拟城市建设应用的发展
第6节小结
思考题
第二章虚拟城市建设的技术基础
第1节虚拟现实技术的基本概念
1.1虚拟现实技术的定义
1.2虚拟现实系统的特征
1.3虚拟现实系统的构成
第2节虚拟现实系统的类型
2.1桌面虚拟现实系统
2.2沉浸式虚拟现实系统
2.3分布式虚拟现实系统
2.4混合虚拟现实系统
第3节虚拟现实的技术基础
3.1实时图形图像技术
3.2位置跟踪与映射技术
3.3触觉与力反馈
3.4视觉显示技术
3.5高速网络技术
3.6模型仿真技术
3.7系统集成技术
第4节虚拟现实的研究内容
4.1感知概念模型
4.2碰撞检测与碰撞响应技术
4.3人与场景的融合技术
4.4虚拟实体的仿真技术
4.5三维地形建模技术
4.6分布式虚拟环境研究
第5节虚拟现实的发展与应用
5.1虚拟现实的发展
5.2虚拟现实的应用
第三章虚拟城市的内容和关键技术
第1节虚拟城市的理论基础
1.1虚拟地理环境
1.2虚拟环境与现实环境的关系
1.3虚拟环境的空间、时间认知
1.4虚拟环境数据模型
第2节虚拟城市的技术基础
2.1地学可视化
2.2投入型地学虚拟环境
2.3分布式地学虚拟环境
第3节虚拟城市的技术发展
3.1三维动画与虚拟仿真
3.2建模技术发展
3.3 3D GIS研究简介
3.4虚拟GIS研究现状
3.5 3D GIS、VR GIS与地学虚拟环境
第4节虚拟城市体系结构
第5节构建虚拟城市的关键技术
5.1遥感技术
5.2 3S一体化技术
5.3虚拟现实技术
5.4智能化实时建模技术
5.5数据仓库集成与数据挖掘技术
第四章虚拟环境的系统设计方法论
第1节面向对象方法学是VR系统设计的基本方法学
第2节面向对象方法学在VR系统开发中的应用
第3节面向智能体技术是对面向对象技术的改进
第4节面向智能体方法学在VR系统开发中的应用
第5节虚拟环境管理器的概念模型设计方法
第五章虚拟现实系统图形程序设计接口
第1节三维图形应用程序接口
1.1OpenGL
1.2 Direct3D
1.3 QuickDraw 3D
1.4小结
第2节OpenGL的概念
2.1 OpenGL基本理解
2.2OpenGL的工作方式
第3节OpenGL的基本程序结构
第4节OpenGL的基本操作
4.1描述图元
4.2绘制图元
4.3OpenGL变换
第5节OpenGL图形的描绘
5.1颜色模式的指定
5.2光照处理
5.3材质
5.4纹理贴图
第6节特殊效果实现
第7节Open Inventor
7.1Open Inventor简介
7.2 Inventor实例
第8节小结
第六章虚拟现实建模语言VRML及其扩展
第1节VRML简介
1.1 VRML的发展历史
1.2 VRML的功能特性
1.3VRML与Web
1.4 VRML应用
第2节VRML的核心概念
2.1 VRML97的关键字
2.2节点
2.3场景图
2.4事件路由
2.5 VRML特殊节点
第3节VRML场景生成器
3.1 COSMO WORLD
3.2 VRCreator
3.3 VHSB
第4节VRML创建分布式多用户虚拟环境
第5节 GeoVRML
5.1 GeoVRML简介
5.2 GeoVRML进行网络三维可视化的步骤
第6节X3D简介
6.1 X3D的组成
6.2 X3D的关键技术
6.3 Xj3D浏览器
6.4 X3D与VRML97的比较
第7节小结
第七章城市三维空间信息的获取方法
第1节城市三维空间信息的内容
第2节城市三维空间信息获取
2.1DEM数据获取
2.2建筑物高度数据获取
2.3三维对象几何要素数据获取
2.4纹理数据获取
第3节野外数据采集
3.1全站仪测量
3.2 GPS测量
第4节地图数字化
第5节全数字摄影测量系统
第6节激光扫描测量系统
第7节合成孔径雷达
第8节近景摄影测量方法
第9节多数据源集成
第10节小结
第八章虚拟城市建模技术
第1节虚拟环境建模概述
第2节虚拟环境建模的特点
第3节虚拟环境中虚拟实体的表现形式
第4节虚拟环境几何建模技术
4.1几何建模技术方法
4.2人工的几何建模方法
4.3自动的几何建模方法
第5节虚拟环境物理建模技术
5.1固体的建模
5.2非刚体的建模
5.3自主智能体的建模
第6节虚拟环境行为建模技术
第九章基于AutoCAD、3DS MAX的城市建模
第1节AutoCAD三维建模
1.1 AutoCAD三维模块简介
1.2三维空间操作
第2节AutoCAD构造线框模型
第3节AutoCAD三维表面造型
3.1 AutoCAD的表面特征
3.2拉伸表面
3.3三维面和多重面
3.4三维多边形网格
第4节AutoCAD三维实体模型
4.1实体建模的特点
4.2实体模型的构造
第5节AutoCAD建模实例
第6节3DS MAX三维建模简介
6.1 3DS MAX中的对象
6.2创建与修改概念
第7节3DS MAX材质贴图概念
第8节 在3DS MAX中制作VRML文件
第9节小结
第十章基于MultiGen的城市建模
第1节MultiGen的特点
1.1层次编辑的可视化数据库
1.2纹理映射
1.3 MultiGen的主要构成模块
第2节MultiGen界面布局
第3节MultiGen三维实体结构建模
3.1制作校大门模型
3.2制作图书馆模型
3.3树木的建模
第4节MultiGen地形地貌建模
4.1数据处理
4.2地形生成算法
4.3地貌景观建模
第5节快速构建城市建筑模型
第6节模型集成
6.1基于不同坐标系统的模型的融合
6.2图形图像之间的融合
第7节数据导入导出
第十一章虚拟城市视景数据库建模技术
第1节视景数据库设计原则
1.1视景数据库内容
1.2视景数据库设计规则
1.3视景数据库性能优化
第2节视景数据库数据模型
2.1数据来源与获取
2.2地形及静态实体的三维模型
第3节视景数据库系统结构框架
第4节数字地形模型建模
4.1地形数据来源与处理
4.2地形模型表示
4.3地形合成
第5节气象模型建模
第6节水文模型建模
第7节纹理映射建模
7.1透明纹理映射技术
7.2动态纹理映射技术
7.3各向同性
7.4纹理捆绑
7.5不透明单面的纹理映射
7.6纹理拼接
第十二章空间数据的互操作技术
第1节概述
第2节地理空间数据的来源
第3节地理空间数据差异分析
3.1空间特征表现差异
3.2属性表现差异
第4节地理空间数据互操作的相关概念
4.1空间数据共享标准
4.2空间数据转换
4.3地理信息系统互操作
4.4 OpenGIS
第5节地理空间数据互操作的技术基础
5.1 GIS技术
5.2网络技术
5.3数据库技术
5.4地球空间数据标准
第6节互操作的方法和步骤
6.1格网数据互操作
6.2空间矢量数据互操作
第十三章虚拟城市应用实例
第1节虚拟城市环境概述
1.1相关概念简介
1.2多视觉通道的设计过程
第2节虚拟玄武湖需求分析
2.1区域选取背景
2.2系统实现流程
第3节玄武湖地区数据获取
3.1数据采集
3.2数据处理
第4节虚拟玄武湖地区仿真建模
4.1虚拟三维地形建模
4.2玄武湖地区虚拟环境建模
第5节玄武湖地区虚拟环境生成
5.1 Vega LYNX用户界面规则
5.2虚拟城市系统构建
参考文献