目录 1
第一部分 三维空间数据获取 1
第一章 三维空间数据及其获取方法分类 2
1.1三维空间数据及其信息 2
1.2三维空间数据特性 3
1.2.1时间特性 4
1.2.2空间特性 4
1.3三维空间信息获取技术 5
1.2.3尺度特性 5
1.3.1点方式数据获取技术 6
1.3.2面状方式数据获取技术 12
1.3.3图／像扫描数字化技术 14
1.4现代三维空间数据获取的主要特征 19
第二章 激光测量技术 21
2.1激光技术起源 21
2.2激光单点测量技术 23
2.2.1全站仪简介 23
2.2.2全站仪作业模式及流程 25
2.2.3全站仪作业流程 26
2.2.4无反射棱镜全站仪 28
2.2.5测量机器人简介 29
2.2.6卫星定位和全站仪集成技术 30
2.3激光扫描测量技术 31
2.3.1激光扫描技术的发展 31
2.3.2激光扫描技术的原理及其应用 35
2.3.3CYRAX2500激光扫描系统 42
2.3.4LD激光自动测量系统 45
2.3.5激光扫描数据中建筑物特征提取研究介绍 49
3.1.1多传感器集成的理论 56
第三章 多传感器集成空间信息获取技术 56
3.1多传感器集成空间信息获取的理论、形式与发展 56
3.1.2多传感器集成空间数据采集系统的分类 60
3.1.3多传感器集成技术的发展趋势 64
3.2地面车载测量系统 65
3.2.1地面车载测量系统的产生与概念 65
3.2.2车载测量系统的集成及其关键技术 66
3.2.3地面车载移动测量系统的功能及应用 76
3.2.4地面车载移动测量系统产品 81
3.3.1机载激光扫描集系统的集成及关键技术 83
3.3机载激光扫描集系统 83
3.3.2机载激光扫描系统精度分析 86
3.3.3系统产品介绍 89
3.3.4机载激光扫描系统展望 91
3.4星载测图系统 92
参考文献 94
第二部分 三维空间数据模型与三维GIS 96
4.1空间实体分类及其表示 98
4.1.1三维空间实体分类 98
第四章 三维空间实体与三维GIS 98
4.1.2三维空间实体定义 100
4.1.3空间目标的三维表示 101
4.2三维GIS软件与应用 102
4.2.1三维GIS的主要研究内容 102
4.2.2三维GIS软件的综述 103
4.2.3三维GIS应用 105
4.3三维GIS对空间数据模型的要求 106
4.3.1GIS中的数据模型特性 106
4.3.2三维GIS对三维数据模型的基本要求 107
5.1三维空间数据模型概述 109
第五章 三维空间数据模型 109
5.2三维空间数据概念模型 112
5.3基于体的三维空间数据模型 113
5.3.1基本的二维及三维模型 113
5.3.2八叉树模型 115
5.3.3八叉树模型的编码方法 116
5.3.4八叉树模型的生成 119
5.4基于表面的三维空间数据模型 123
5.4.1基本的三维矢量模型 123
5.4.2四面体格网 127
5.4.3TEN模型与数据结构 129
5.4.4TEN模型的生成 131
5.5混合结构的三维空间数据模型 143
5.5.1八叉树与TEN的混合模型 143
5.5.2八叉树与TIN的混合模型 146
5.6三维空间拓扑关系 148
5.6.1空间实体的关系 148
5.6.2三维拓扑数据模型 149
5.6.3三维FDS模型 149
5.6.4简化的空间模型（SSM） 150
5.7三维空间数据模型讨论 151
6.1面向对象模型的基本概念 153
第六章 面向对象的三维空间数据模型 153
6.2OO3D模型的概念模型 154
6.3OO3D模型的逻辑模型 157
6.4OO3D模型的形式化描述 160
6.5基于OO3D模型的三维目标重建 161
6.5.1面模型的三维重建 161
6.5.2体模型的三维重建 163
6.6OO3D模型与其他模型的比较 165
7.1空间数据模型集成的概念 168
第七章 三维空间数据模型集成 168
7.2几种基本的模型集成方法 169
7.2.1边界表示与CSG模型 169
7.2.2TIN与CSG的集成模型 174
7.2.3矢量栅格集成的三维空间数据模型 176
7.3数字城市三维模型 179
7.4地形模型与地物模型的无缝集成 183
7.4.1地形模型与地物模型 183
7.4.2地形模型和地物模型的集成 184
7.4.3混合模型构造的主要步骤 185
7.4.4混合模型的数据存储结构 186
7.4.5三角网的存储结构 187
7.5数字城市模型的数据管理 188
7.5.1建筑物模型的数据管理 188
7.5.2道路模型的数据管理 189
参考文献 191
第三部分 三维空间信息可视化 194
第八章 三维模型的可视化 196
8.1三维图形生成的原理 196
8.1.1三维图形生成流程 196
8.1.2坐标变换 197
8.1.3投影变换原理 198
8.1.4投影空间和投影变换 201
8.2光照模型原理与算法 205
8.2.1明暗效应处理 205
8.2.2光照模型 207
8.2.3光线跟踪 209
8.3纹理模型与纹理映射 216
8.4三维可视化开发工具和几个典型的软件 218
8.4.1OpenGL 218
8.4.2DirectX 220
8.4.3Vega 221
9.1.1概念 223
第九章 LOD模型的动态可视化 223
9.1LOD模型的概念、意义 223
9.1.2LOD模型的分类 224
9.2LOD模型的研究进展 225
9.2.1LOD模型的建立 225
9.2.2LOD模型的构造算法 226
9.3基于三角网结构的LOD模型算法 229
9.3.1进度格网模型的构造 231
9.3.2进度格网模型算法的流程示意图 231
9.4.1基于三角形二分树结构LOD模型的算法 233
9.4基于格网结构的LOD模型算法 233
9.4.2基于四叉树结构LOD模型的算法 236
第十章 动态多分辨率模型的构造与可视化 238
10.1多分辨率地形模型的构造与实现 238
10.1.1基于视点的混合数据结构LOD模型的算法 240
10.1.2LOD模型的误差分析和计算 246
10.1.3LOD模型构造中缝隙的修正处理 249
10.1.4实验结果 250
10.2多分辨率影像模型的构造与实现 252
10.2.1多分辨率纹理模型的建立 254
10.2.2多分辨率纹理模型的生成算法 255
10.2.3纹理模型与几何模型间的映射 256
10.2.4实验分析 259
10.3三维模型快速动态可视化算法的设计与实现 261
10.3.1空间索引的建立与应用 261
10.3.2基于空间索引结构的三维模型剪切 263
10.3.3实验结果 267
第十一章 三维模型构造与可视化原型系统 269
11.1系统应用背景 269
11.2系统功能与开发环境 270
11.3.1系统的体系结构 272
11.3系统设计与实现 272
11.3.2系统的功能介绍 273
11.4算法设计 276
11.4.1交互操作 276
11.4.2三维数据引擎 279
11.5应用实例 281
11.5.1大范围内数字城市模型的建立 281
11.5.2地下管线的三维可视化 284
11.5.3虚拟规划 285
参考文献 286