基于三维模型的校园地图系统设计与实现
这是一篇关于数字孪生,Cesium,倾斜摄影模型,数据管理系统,web应用的论文, 主要内容为近年来,无人机的实用价值不断提升,应用场景也呈现多元化发展,催生了无数基于无人机的新兴高新技术产业。依托无人机倾斜摄影技术,冲破传统GIS中的2D地图所带来的限制,数字孪生技术(Digital Twin)应用而生。其依托已发展成熟的web平台,充分集成地物的物理模型、传感器的更新、设备运行历史等数据,完成了现实世界到虚拟世界的映射,展现现实世界事物发展的完整生命周期,创造了一个具有实时性、数字版的“孪生世界”。现有大学电子地图系统、虚拟校园平台多为2D平面地图,且缺少配套实景地图管理平台,无法有效实现地图信息迭代、校园信息更新维护等功能。百度、高德地图等所提供的地图时效性、与建筑实景联系不够密切,无法实现基于校区地图进行建筑信息展示、学校及学院介绍。借助无人机倾斜摄影照片生成建筑及物体的三维模型,提供不同于2D平面地图的真实交互体验。本文以山东大学为例,通过无人机倾斜摄影搭建校园三维模型,提出了一套基于三维模型地图的高校信息展示平台的闭环式解决方案,设计并实现了高校三维地图展示平台与高校数据管理平台。系统均基于B/S架构,采用前后端分离的方式进行开发。使用VueCli完成前端项目的搭建与开发,由ElementUI提供基础UI库支持,采用WebPack+Babel完成项目解析与打包,使用Npm进行包管理。后端服务采用SSM架构(Spring、Spring MVC、Mybatis)模式,数据库基于MySq1和静态文件服务器。同时,本系统封装了网络请求模块,提升前后端数据交互的性能与安全性。使用Cesium完成了 3Dtiles格式的倾斜摄影模型在web端的加载与渲染,同时巧妙设计数据请求与加载方式,提升了倾斜摄影模型在浏览器中的加载速度,提升系统性能。本系统为高校三维模型地图提供了一套完整的数据展示与管理平台,包括面向普通用户的高校三维地图展示平台,集成了校区建筑、公共服务、行政单位、停车场、校园历史模型等信息的展示,为用户提供了不同于2D及2.5D校园电子地图的交互体验,使得信息浏览体验更加立体。用户可通过鼠标拖拽、缩放的形式完成对校园实景全貌的浏览,可通过点击校区三维模型中的任意建筑模型,完成对校区内建筑信息的查看。还包括面向高校管理人员的数据管理平台,用于对展示平台中呈现的各类数据进行增、删、改、查等操作,从而对展示平台中所呈现的各类数据进行高效管理。此外,作为直接面向用户的展示性平台,三维地图展示子系统中还设计了一套埋点方案,用于收集用户的交互、浏览行为数据,并在数据管理平台中完成了各类不同维度的可视化分析。
基于三维模型的校园地图系统设计与实现
这是一篇关于数字孪生,Cesium,倾斜摄影模型,数据管理系统,web应用的论文, 主要内容为近年来,无人机的实用价值不断提升,应用场景也呈现多元化发展,催生了无数基于无人机的新兴高新技术产业。依托无人机倾斜摄影技术,冲破传统GIS中的2D地图所带来的限制,数字孪生技术(Digital Twin)应用而生。其依托已发展成熟的web平台,充分集成地物的物理模型、传感器的更新、设备运行历史等数据,完成了现实世界到虚拟世界的映射,展现现实世界事物发展的完整生命周期,创造了一个具有实时性、数字版的“孪生世界”。现有大学电子地图系统、虚拟校园平台多为2D平面地图,且缺少配套实景地图管理平台,无法有效实现地图信息迭代、校园信息更新维护等功能。百度、高德地图等所提供的地图时效性、与建筑实景联系不够密切,无法实现基于校区地图进行建筑信息展示、学校及学院介绍。借助无人机倾斜摄影照片生成建筑及物体的三维模型,提供不同于2D平面地图的真实交互体验。本文以山东大学为例,通过无人机倾斜摄影搭建校园三维模型,提出了一套基于三维模型地图的高校信息展示平台的闭环式解决方案,设计并实现了高校三维地图展示平台与高校数据管理平台。系统均基于B/S架构,采用前后端分离的方式进行开发。使用VueCli完成前端项目的搭建与开发,由ElementUI提供基础UI库支持,采用WebPack+Babel完成项目解析与打包,使用Npm进行包管理。后端服务采用SSM架构(Spring、Spring MVC、Mybatis)模式,数据库基于MySq1和静态文件服务器。同时,本系统封装了网络请求模块,提升前后端数据交互的性能与安全性。使用Cesium完成了 3Dtiles格式的倾斜摄影模型在web端的加载与渲染,同时巧妙设计数据请求与加载方式,提升了倾斜摄影模型在浏览器中的加载速度,提升系统性能。本系统为高校三维模型地图提供了一套完整的数据展示与管理平台,包括面向普通用户的高校三维地图展示平台,集成了校区建筑、公共服务、行政单位、停车场、校园历史模型等信息的展示,为用户提供了不同于2D及2.5D校园电子地图的交互体验,使得信息浏览体验更加立体。用户可通过鼠标拖拽、缩放的形式完成对校园实景全貌的浏览,可通过点击校区三维模型中的任意建筑模型,完成对校区内建筑信息的查看。还包括面向高校管理人员的数据管理平台,用于对展示平台中呈现的各类数据进行增、删、改、查等操作,从而对展示平台中所呈现的各类数据进行高效管理。此外,作为直接面向用户的展示性平台,三维地图展示子系统中还设计了一套埋点方案,用于收集用户的交互、浏览行为数据,并在数据管理平台中完成了各类不同维度的可视化分析。
基于Cesium的智慧景区虚拟监管平台构建
这是一篇关于智慧景区,倾斜摄影模型,3d-tiles数据模型,cesium,监管平台的论文, 主要内容为旅游业是新型国家经济战略产业之一,我国旅游产生的经济效益逐年提升,旅游业处于快速发展时期。旅游业的大力发展和智慧城市的兴起,给智慧景区建设发展带来契机,智慧景区继承了智慧城市的四大特性:感知的全面性、互联的广泛性、应用智能性和可持续创新性。智慧景区的监控管理主要是通过获取多源数据,信息感知和指令发布实现。现有智慧景区的数据多源化、量大,组织管理体系效率不高等问题,导致智慧景区的管理水平不高。以二维展示为主的监管模式已经越来越满足不了智慧景区的需求,三维可视化监管模式因其高仿真、高精度、扩展性强等优点正逐渐运用于智慧景区建设。多源信息加三维可视化监管模式是提升智慧景区管理效率,实现各部门数据共享,作出应急决策的有效途径之一。目前,城市三维模型数据获取方式有很多,无人机倾斜摄影技术因其获取数据周期短、范围大、精度高、效果好,在三维建模方面有着巨大的优势。本文研究三维平台采用基于WebGL的cesium开发框架,它是一款基于JavaScript的开源开发框架,具有交互性强、二次开发性能力强、兼容性强等特性,同时,可以加载3d-tiles格式的三维模型数据。倾斜摄影数据所建立的三维模型利用工具可以转化为3d-tiles格式数据,这就为cesium应用到智慧景区建设打下基础。本文主要工作及取得成果如下:(1)分析项目需求,查阅文献,了解当前智慧景区管理的平台的建设情况,了解cesium应用情况,确认cesium用于智慧景区建设的可行性。(2)为智慧景区平台搭建完成获取多源数据工作,多源数据包括模型数据、地理信息数据、图片视频数据、巡查数据等。(3)给智慧景区获取数据进行数据库设计工作,为智慧景区虚拟监管平台建设提供数据支撑。(4)利用可视化技术完成智慧景区三维虚拟场景搭建,包括地形、影像地图、场景模型,具有常规相机操作功能。(5)利用物联网技术、可视化技术、数据库技术、ajax异步传输技术、视频监控技术等多种技术,基于B/S架构构建了智慧景区监管平台,实现了虚拟场景和智能设备监测信息的可视化,多源数据的无缝转换与展示、共享,并实现了监测设备的信息统计、监测数据失常报警、火灾模拟等功能。本文创新点:(1)网上的监管平台基本都是基于ArcGis、Microstation等平台,本文基于cesium构建智慧景区监管平台,为智慧景区监管平台建设提供一种新思路和新方法。(2)该平台集物联网技术、可视化技术、数据库技术、ajax异步传输技术、视频监控技术、GIS技术等多种技术于一体,实现了二三维联动开发效果和管理功能,在当前三维“智慧景区”项目案列较少的情况下是具有一定的价值。
基于三维模型的校园地图系统设计与实现
这是一篇关于数字孪生,Cesium,倾斜摄影模型,数据管理系统,web应用的论文, 主要内容为近年来,无人机的实用价值不断提升,应用场景也呈现多元化发展,催生了无数基于无人机的新兴高新技术产业。依托无人机倾斜摄影技术,冲破传统GIS中的2D地图所带来的限制,数字孪生技术(Digital Twin)应用而生。其依托已发展成熟的web平台,充分集成地物的物理模型、传感器的更新、设备运行历史等数据,完成了现实世界到虚拟世界的映射,展现现实世界事物发展的完整生命周期,创造了一个具有实时性、数字版的“孪生世界”。现有大学电子地图系统、虚拟校园平台多为2D平面地图,且缺少配套实景地图管理平台,无法有效实现地图信息迭代、校园信息更新维护等功能。百度、高德地图等所提供的地图时效性、与建筑实景联系不够密切,无法实现基于校区地图进行建筑信息展示、学校及学院介绍。借助无人机倾斜摄影照片生成建筑及物体的三维模型,提供不同于2D平面地图的真实交互体验。本文以山东大学为例,通过无人机倾斜摄影搭建校园三维模型,提出了一套基于三维模型地图的高校信息展示平台的闭环式解决方案,设计并实现了高校三维地图展示平台与高校数据管理平台。系统均基于B/S架构,采用前后端分离的方式进行开发。使用VueCli完成前端项目的搭建与开发,由ElementUI提供基础UI库支持,采用WebPack+Babel完成项目解析与打包,使用Npm进行包管理。后端服务采用SSM架构(Spring、Spring MVC、Mybatis)模式,数据库基于MySq1和静态文件服务器。同时,本系统封装了网络请求模块,提升前后端数据交互的性能与安全性。使用Cesium完成了 3Dtiles格式的倾斜摄影模型在web端的加载与渲染,同时巧妙设计数据请求与加载方式,提升了倾斜摄影模型在浏览器中的加载速度,提升系统性能。本系统为高校三维模型地图提供了一套完整的数据展示与管理平台,包括面向普通用户的高校三维地图展示平台,集成了校区建筑、公共服务、行政单位、停车场、校园历史模型等信息的展示,为用户提供了不同于2D及2.5D校园电子地图的交互体验,使得信息浏览体验更加立体。用户可通过鼠标拖拽、缩放的形式完成对校园实景全貌的浏览,可通过点击校区三维模型中的任意建筑模型,完成对校区内建筑信息的查看。还包括面向高校管理人员的数据管理平台,用于对展示平台中呈现的各类数据进行增、删、改、查等操作,从而对展示平台中所呈现的各类数据进行高效管理。此外,作为直接面向用户的展示性平台,三维地图展示子系统中还设计了一套埋点方案,用于收集用户的交互、浏览行为数据,并在数据管理平台中完成了各类不同维度的可视化分析。
基于Cesium的乡村网络三维可视化系统设计与实现
这是一篇关于Cesium,倾斜摄影模型,可视化系统,数字乡村的论文, 主要内容为近年来,随着乡村振兴战略的实施,数字乡村的建设进程也不断加快。“大数据时代”的到来将城市地理信息系统的建设由数字城市转向为更高级的智慧城市,乡村地理信息系统的建设也势在必行,依托于智慧城市所拥有的大数据、云计算、人工智能、三维可视化等新兴技术,构建数字乡村三维地理信息系统,推动数字乡村的建设和发展。国内外已经涌现出大量的三维地理信息可视化平台,现有的三维可视化平台在数据可视化和复杂三维空间分析等方面还有很大的发展空间,并且开源地理信息平台软件在乡村三维场景可视化中的应用相对较少,当前,我国正大力推进数字乡村的建设,因此将开源地理信息系统软件与数字乡村相结合具有重要的研究意义,不但拓宽了 GIS的应用领域,而且推动了数字乡村的建设与发展。本文基于Cesium开源三维地图引擎,以宁夏中卫市沙坡头区常乐镇康乐村为例构建乡村网络三维可视化系统,并进行实验验证与分析。论文主要的研究内容如下:首先,总结了国内外有关三维模型数据可视化研究现状、三维可视化平台研究现状以及数字乡村研究现状,对比分析当前主流的三维可视化平台,选择开源三维地图引擎Cesium作为系统开发框架。深入研究了 Cesium的框架结构、三维地球的数学框架和Cesium常用的四种关键类,全面了解Cesium框架的数据标准、Web前端关键技术和Web GL技术原理及特点。为乡村网络三维可视化系统的构建奠定理论基础。其次,研究基于倾斜摄影技术的三维模型构建。通过分析无人机倾斜摄影技术的原理、特点以及系统构成等,利用大疆经纬M300 RTK,搭载DJI Zenmuse P1相机进行外业数据采集,将采集到的外业影像数据导入三维建模软件ContextCapture进行内业处理,生成OSGB格式的康乐村实景三维模型,经过格式转换工具cesiumlab软件转换后生成符合Cesium数据标准的3D Tiles。为乡村网络三维可视化系统的构建奠定数据基础。随后,研究基于Cesium的乡村网络三维可视化。深入研究三维模型组织与调度方法,并以康乐村场景模型数据为例进行实验验证和分析;对切割单体化、ID单体化和动态单体化三种常见的单体化解决方案进行分析,介绍了 Cesium中动态单体化的流程;系统融合多源数据,对地形数据、地图影像数据、场景模型数据、矢量数据以及视频数据等多源数据在Cesium中的加载方式进行分析。为乡村网络三维可视化系统的构建提供技术支持。最后,设计并实现了乡村网络三维可视化系统。配置Cesium开发环境,对系统架构和系统功能模块进行设计,实现了场景要素交互查询、模型标绘量测、可视性分析、粒子系统、三维漫游以及动态信息发布等功能,完成了乡村网络三维可视化系统的开发工作。乡村网络三维可视化系统具有较高的实用价值和重要的现实意义,根据康乐村实景定制三维可视化系统,不但能够更加直观、真实地表达乡村地理信息,而且便于政府部门及有关人员及时、准确地掌握乡村基本情况,实现乡村规划与管理,推动农村信息化发展。系统实现为数字乡村乃至智慧乡村的建设奠定基础。
基于Web的大规模倾斜摄影模型可视化技术研究
这是一篇关于倾斜摄影模型,瓦片金字塔,数据调度,内存管理的论文, 主要内容为近年来,无人机技术的高速发展,倾斜摄影三维重建技术的日益成熟,使得从无人机获取影像,到最终形成倾斜摄影倾斜摄影模型的技术已日臻完善。同时Web技术的不断革新,HTML5及WebGL的出现为创造基于Web的新应用开辟了道路,也为倾斜摄影模型的应用带来了契机。基于Web进行大规模倾斜摄影模型的可视化的需求日益增加。但是,倾斜摄影模型一般用于展示城市场景,随着城市范围的扩大,模型的数据量也在增加,可以达到几十GB到TB级别。倾斜摄影模型具有如此庞大的数据量以及复杂的数据结构,以至于难以直接进行渲染,也不能将它全部装进内存,而且缺乏适合网络传输、浏览器快速解析的数据格式,数据调度传输策略、内存管理策略,因此在通过网页浏览模型数据时,就会出现客户端渲染的延时,或者浏览器内存不足等问题。针对上述问题,本文对基于Web的大规模倾斜摄影模型可视化技术展开了深入的研究,主要工作如下:1、为实现基于Web大规模倾斜摄影模型的快速传输、解析、渲染,提出了一种基于块的瓦片金字塔模型,采用多分辨率细节层次对模型进行组织,还设计了一种面向Web的三维瓦片格式,采用能够高效传输和解析的数据格式。2、为实现基于Web大规模倾斜摄影模型的快速可视化,提出了一种基于视点的动态调度技术,依赖于视点参数快速地剔除不可见的瓦片,选择不同分辨率细节层次的瓦片进行显示。3、为了解决大规模倾斜摄影模型不能适应系统内存的问题,提出一种基于视点和外存的动态调度与可视化方法,将内存管理技术与数据调度方法结合起来。此外还针对不同的数据,不同类型的终端设备,提出一定的改进策略。4、通过对比分析不同的B/S架构的数字地球平台,提出了一种基于Web的大规模倾斜模型可视化平台框架,设计了原型系统,实现了大规模倾斜摄影模型的可视化,并扩展了其他的功能。
基于Cesium的智慧景区虚拟监管平台构建
这是一篇关于智慧景区,倾斜摄影模型,3d-tiles数据模型,cesium,监管平台的论文, 主要内容为旅游业是新型国家经济战略产业之一,我国旅游产生的经济效益逐年提升,旅游业处于快速发展时期。旅游业的大力发展和智慧城市的兴起,给智慧景区建设发展带来契机,智慧景区继承了智慧城市的四大特性:感知的全面性、互联的广泛性、应用智能性和可持续创新性。智慧景区的监控管理主要是通过获取多源数据,信息感知和指令发布实现。现有智慧景区的数据多源化、量大,组织管理体系效率不高等问题,导致智慧景区的管理水平不高。以二维展示为主的监管模式已经越来越满足不了智慧景区的需求,三维可视化监管模式因其高仿真、高精度、扩展性强等优点正逐渐运用于智慧景区建设。多源信息加三维可视化监管模式是提升智慧景区管理效率,实现各部门数据共享,作出应急决策的有效途径之一。目前,城市三维模型数据获取方式有很多,无人机倾斜摄影技术因其获取数据周期短、范围大、精度高、效果好,在三维建模方面有着巨大的优势。本文研究三维平台采用基于WebGL的cesium开发框架,它是一款基于JavaScript的开源开发框架,具有交互性强、二次开发性能力强、兼容性强等特性,同时,可以加载3d-tiles格式的三维模型数据。倾斜摄影数据所建立的三维模型利用工具可以转化为3d-tiles格式数据,这就为cesium应用到智慧景区建设打下基础。本文主要工作及取得成果如下:(1)分析项目需求,查阅文献,了解当前智慧景区管理的平台的建设情况,了解cesium应用情况,确认cesium用于智慧景区建设的可行性。(2)为智慧景区平台搭建完成获取多源数据工作,多源数据包括模型数据、地理信息数据、图片视频数据、巡查数据等。(3)给智慧景区获取数据进行数据库设计工作,为智慧景区虚拟监管平台建设提供数据支撑。(4)利用可视化技术完成智慧景区三维虚拟场景搭建,包括地形、影像地图、场景模型,具有常规相机操作功能。(5)利用物联网技术、可视化技术、数据库技术、ajax异步传输技术、视频监控技术等多种技术,基于B/S架构构建了智慧景区监管平台,实现了虚拟场景和智能设备监测信息的可视化,多源数据的无缝转换与展示、共享,并实现了监测设备的信息统计、监测数据失常报警、火灾模拟等功能。本文创新点:(1)网上的监管平台基本都是基于ArcGis、Microstation等平台,本文基于cesium构建智慧景区监管平台,为智慧景区监管平台建设提供一种新思路和新方法。(2)该平台集物联网技术、可视化技术、数据库技术、ajax异步传输技术、视频监控技术、GIS技术等多种技术于一体,实现了二三维联动开发效果和管理功能,在当前三维“智慧景区”项目案列较少的情况下是具有一定的价值。
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