景观建模 景观可视化的数字技术PDF电子书下载

第一章 景观建模 1

1.1景观建模介绍 1

1.1.1建模的理由 3

1.1.2模型的维度 8

1.1.3数字建模技术 11

前言 11

致谢 12

1.2二维模型 12

1.2.1坐标系 12

1.2.2地图坐标 13

1.2.3像素和色彩空间（色隙） 15

1.2.4点、线、多边形和曲线 16

1.3.1表面 18

1.3三维模型 18

1.3.2实体模型 19

1.4三维建模操作 20

1.4.1组织重复组合等 20

1.4.2布尔运算：交集差集并集等 21

1.4.3程序式操作和脚本 22

1.5透视 23

1.5.1光线追踪 23

1.5.2多通道纹理 24

1.5.3程序式纹理 26

1.6表现 26

1.6.1光与影 26

1.7二维和三维模型的计算 28

1.7.1数据库模型 28

1.6.2相机的边框和视角 28

1.7.2基于地理信息系统的分析 29

1.8动态模型：四维模型 30

1.8.1生成 30

1.8.2移动穿行 31

1.8.3物体的运动 32

1.8.4相互关系 33

1.9景观建模中计算机图形技术的历史回顾 34

1.10小结 36

参考文献 37

第二章 地形 39

2.1引言 39

2.2.1独立高程点 42

2.2维表现方式 42

2.2.2等高线 46

2.2.3剖面 48

2.3三维地形 49

2.3.1表面 49

2.3.1.1简单平面 50

2.3.1.2栅格网面 51

2.3.1.3规则表面 55

指导：规则表面 58

2.3.1.4 TIN——不规则三角网络 60

指导：TIN——不规则三角网络 64

2.3.1.5参数表面：补丁和NURB表面 67

指导：NURB表面 68

2.3.2三维实体地形 72

2.3.2.1参数实体 72

指导：参数实体 74

2.3.2.2梯状高线（“烙饼”模型） 77

指导：阶梯状实体等高线模型 78

2.3.2.3布尔运算 79

指导：布尔运算 80

2.3.2.4岩石 83

2.4针对地形的操作：空间构建，设计方法 84

2.5地形材质 85

2.5.1简单的颜色 86

2.5.2多通道材质，包括基于材质的照片 86

2.5.3覆盖二维影像地图 88

2.5.4地理特定材质 89

2.5.6地理象征材质 91

指导：覆盖影像地图 92

2.6.1材质图的覆盖 95

2.6地形可视化 95

2.6.2详细程度 96

2.6.3形中的光和影 99

2.7地形计算：分析模型 100

2.7.1挖方和填方计算 100

2.7.2基于地理信息系统的高程、坡度和方位分析 101

2.8动态—程序式模型和表现方式 102

2.8.1生成 102

2.8.1.1分形地貌 104

2.8.1.2地形构建 105

2.8.2穿越地形的运动 106

2.8.3地形的移动 109

指导：地形的变形 111

2.8.4基于GIS的侵蚀和其他的动态模型 113

2.9小结 116

参考文献 117

第三章 植被 119

3.1引言 119

3.2二维植被模型 122

3.2.1用于拼贴和绘图的照片 123

3.2.2水平／正交投影图 124

3.2.2.1种植平面图 124

3.2.2.2平面图符号 125

3.2.2.3立面图和剖面图符号 125

3.3三维植被模型 127

3.3.1表面模型 127

3.3.1.1“广告牌”技术 128

3.3.1.2“剪影”技术 129

指导：“广告牌”技术 130

指导：“剪影”技术 132

3.3.1.3层状树冠 134

指导：层状树冠 135

3.3.2立体的表现方式 138

3.3.2.1简单参数实体——圆锥体和圆柱体 138

3.3.2.2基于圆柱体的手工模型 138

指导：简单参数实体 139

3.3.3混合式（三维和二维）植物形状 142

指导：混合式模型 143

3.3.3.1三维参数模型 148

指导：程序式模型 149

3.3.3.2特殊树种——棕榈树及其他 150

3.3.4植物结构：小树林和林荫道 151

3.4.1实体贴图 152

3.4植物材料的纹理 152

3.4.2简单色彩 153

3.4.3凹凸贴图和其他复合材质 153

3.4.4基于照片的材质 154

指导：树皮材质图 155

3.4.5程序式材质 158

3.4.6草和地被物 158

3.5可视化的影响 160

3.5.1透明度 160

3.5.2光照 161

3.5.3阴影 162

3.5.4详细程度 164

3.5.4.1森林模型 166

3.6.1.1递归的植物形状 168

3.6.1生成 168

3.6植物动态 168

3.6.1.2生成植物的其他程序代码 171

3.6.1.3生长、变化和季节 172

3.6.2穿越植被的运动 175

3.6.2.1步行穿越植被 175

3.6.3植被的运动 176

3.6.3.1基于物理学的运动系统 176

3.6.3.1.1风的吹动效果 176

3.6.3.2森林生长模型 177

3.7小结 178

参考文献 179

第四章 水 181

4.1引言 181

4.2.2地势图 184

4.2水体的二维模型 184

4.2.1平行投影／正交素描 184

4.3水体的三维模型 185

4.3.1表面 185

4.3.1.1平面 185

4.3.1.2表面波纹 185

4.3.1.3湖泊和池塘 186

4.3.2实体表现方式 187

4.3.2.1简单的参数实体——棱柱体 187

4.3.2.2下落的水体 188

4.3.2.3飞沫、薄雾、水滴 189

4.4水的纹理 190

4.4.1简单颜色 190

4.4.1.1透明度 191

4.4.1.2反射率 192

4.4.1.3折射率 193

4.4.2多通道纹理 194

4.4.3水下效果 196

4.4.4湿润的物体 197

4.4.5水坑 197

4.4.6冰和雪 198

4.5基于GIS的水文模型 199

4.6水动力学 201

4.6.1穿越水的运动 201

4.6.2水的运动 203

4.6.2.1涟漪与波浪 204

4.6.2.2瀑布 206

4.6.2.3喷泉 207

指导制作一个瀑布或者喷泉 208

4.6.3多媒体——声音 213

4.7小结 214

参考文献 215

第五章 大气 217

5.1引言 217

5.2照明 218

5.2.1日光 220

5.2.2月光 221

5.2.3夜晚光照 222

5.3阴影 223

5.4天空 226

5.5云 227

5.6天气 230

5.6.1霾和雾 230

5.6.2雨 231

5.7景观中的颜色 232

5.8大气动力学 234

5.8.1太阳的运动 234

5.8.2风 235

5.9小结 236

参考文献 236

第六章 景观合成 239

6.1引言——将所有内容综合在一起 239

6.1.1地形中的结构、植被和水体 240

6.1.2人和其他动物 242

6.2专业实践 244

6.2.1准确度精度和转换 244

6.2.2数字建模的项目管理 246

6.3.1相机和视点 248

6.3显示和输出媒介 248

6.3.1.1平面视图 249

6.3.1.2平面斜视 250

6.3.1.3平视透视 251

6.3.1.4动画相机和视点 252

6.3.2媒介 253

6.3.2.1屏幕显示 253

6.3.2.2打印输出 254

6.3.2.3 35mm幻灯片或照片 254

6.3.2.4万维网 255

6.3.2.5动画 255

6.3.2.6视频 256

6.3.2.7 QTVR 256

6.3.2.9浸入 257

6.3.2.8 VRML 257

6.4数据源 258

6.4.1 USGS.GIS部门 258

6.4.2测量员 260

6.4.3数字化 261

6.5伦理学和表现方式的考虑 262

6.6最后的思考：下一步的发展 264

6.7小结 266

参考文献 267

附录1 软件 268

附录2 术语 272

英汉词汇对照 281

关于光盘 285

译后记 288