城区三维可视与可量测立体地形图制作方法

1.一种城区三维可视与可量测立体地形图制作方法，其特征在于：采用下述步骤：(1)数据采集：通过矢量数字地图数据、DEM数据采集建筑物边框三维坐标，采集每座建筑物比高H；(2)城市建筑物三维建模：根据上述采集的建筑物的边框和比高数据，以每座建筑物边框为建筑物底面沿Z轴向上移动比高H，形成建筑物顶部的外轮廓线和顶面，连接相应点，形成侧面，建立了描述建筑物的体、面、线、点之间的关系的三维数据链；(3)三维地图整饰：在图幅内方里网格网交点上按给定的视角α设立三维立体标尺和图廓三维数据链，图幅四角亦设立三维立体标尺并标注量测刻度三维数据链；(4)等视角投影变换：对上述建筑物三维模型按照给定的视角α将建筑物轮廓线从空间投影到平面上，建立建筑物的三维空间顶点与二维平面图之间的映射关系，连接同名轮廓线拐点，形成既有立体感又可量测建筑物比高的视觉模型；(5)三维模型消隐处理：①首先绘制所有建筑物模型的底面，②以所有建筑物的三维模型的侧面到视点的距离为依据，由远到近排序，分别绘制，③以所有建筑物模型的顶面比高为依据，由低到高排序，并按由低到高的次序分别绘制；(6)三维模型渲染处理：根据城市三维模型和模拟光照，运用数学模拟的方法分别对模型中的每一个表面计算着色，生成城市三维模型图像；(7)对生成立体效果图进行平面整饰：①将上述城市三维模型图像、地表矢量图层和正射影像图层叠加，②对图幅周边增加三维比例尺和立体效果示例；(8)成图输出：按照不同要求，输出或存储上述成果图。
2.如权利要求1所述的城区三维可视与可量测立体地形图制作方法，其特征在于：等视角投影变换算法过程如下：①数据整理：对采集而得的每个建筑物的模型判断每一个面的属性，区分开底面A、侧面、顶面B。②投影计算对于顶面B的所有顶点p(x，y，z)投影变换到p′(m，n)。这里的z＝h，对于不是平顶的房屋，屋顶各个顶点有不同的比高。m=x+z×cosan=y+z×sina---(1)]]>底面A是数据采集过程得到的建筑物边框，角α是相对于y轴正方向的视角，h是采集而得的建筑物比高，面B是面A投影变换后得到的。p′(m，n)是投影后得到的屋角的坐标，p(x，y)是x和y轴的交点，也是同p′(m，n)点相对应的屋角的地面上的点。③三维模型重组在原有三维点、线、面关系基础上，由投影变换过的p′(m，n，z)坐标替换原来的坐标p(x，y，z)。
3.如权利要求1所述的城区三维可视与可量测立体地形图制作方法，其特征在于：三维模型每一个表面模拟光照计算公式：I＝r×P×cosδ其中：δ为入射角，r为反射系数，P为光源发光强度，I为落在表面上的光能。
4.如权利要求1所述的城区三维可视与可量测立体地形图制作方法，其特征在于：所述的视角α为0°～360°。

暂无