當前我國正處于城市化階段，但是由于規(guī)劃水平和短視病的影響，出現(xiàn)了百城一面的現(xiàn)象，隨著人們認識欣賞水平的提高，不少原有建筑，包括被規(guī)劃批準的項目已顯得與整體不協(xié)調(diào)，功能不適應， 因此出現(xiàn)炸大樓的現(xiàn)象，造成極大的浪費。

另外，在老城區(qū)的改造中，新建筑、新景觀的建設也有單體很美，放入原有的大環(huán)境中則不協(xié)調(diào)造成遺憾的現(xiàn)象。

因此，“未建先看，不留遺憾”成為人們對城市建設的迫切需求。當前，“數(shù)字城市”成為城市信息建設的熱點，它是綜合運用地理信息系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、遙感、遙測、網(wǎng)絡、及虛擬仿真等技術，為城市的基礎設施、功能機制的信息自動采集、動態(tài)檢測管理和輔助決策服務，從而為城市科學管理提供全新的模式。而三維可視化技術是“數(shù)字城市”的核心技術之一。

只有為用戶創(chuàng)建一個身臨其境和沉浸其中的環(huán)境，在三維數(shù)字景觀模型中進行三維城市規(guī)劃和建筑設計才能較好地處理整體與局部的協(xié)調(diào)關系，并深度開發(fā)和整合應用各種與地理分布有關的信息資源，為城市規(guī)劃、建設和管理等工作提供全新的技術支持與服務手段。

城市三維景觀系統(tǒng)將在三維空間中對城市地形表面以及地表以上的各種自然與人工地物進行三維模擬表現(xiàn)，以使人產(chǎn)生與在真實場景中相同的體驗、刺激、感知與印象的數(shù)字景觀。其中景觀模型的快速構建技術是城市三維景觀系統(tǒng)的關鍵技術，城市建筑密度大，加上地形地勢復雜，獲取城市三維空間信息的任務非常艱巨。如果完全沿用傳統(tǒng)的手工建模方式很難在較短的時間內(nèi)完成大范圍三維模型的建設，因此提高建模方式的自動化水平是建設城市三維景觀的關鍵。本文采用三維激光掃描測量技術進行城市空間實體的信息采集，并討論基于點云快速建模的技術與方法。

一、數(shù)據(jù)獲取

三維空間信息采集技術的發(fā)展非常迅速，城市空間數(shù)據(jù)采集技術主要有四種：一是傳統(tǒng)的測角量邊的測量方法，也就是采用地形測量的方法獲得建筑物的位置與形狀；二是采用攝影測量的方法，就是通過攝影測量的圖像處理獲得建筑物的位置與形狀；三是目前研究較多但還不成熟的車載或機載的移動測量方法，是通過 GPS 定位，INS 或 GPS 定姿，CCD 或激光測距測量的集成系統(tǒng)；四是ZX研究的三維激光掃描空間數(shù)據(jù)采集技術。

二、云數(shù)據(jù)處理

三維激光掃描系統(tǒng)是一種非接觸式主動測量系統(tǒng)，可進行大面積高密度空間三維數(shù)據(jù)的采集，具有點位測量精度高、采集空間點的密度大、速度快、不需要建立控制點等特點，且融合了激光反射強度和物體色彩等三維激光影像數(shù)據(jù)。由于受到設備測量范圍和測量方位的限制，往往不能在一個視角中完成所有表面的數(shù)字化，需要在多個視角多次定位測量。

三、建模

3.1 規(guī)則建筑物建模

在計算機圖形學的應用領域中，物體模型大多采用多邊形網(wǎng)格( 通常是三角形網(wǎng)格) 來描述。描述場景中的多邊形數(shù)目越多，所繪制的圖像質(zhì)量就越高，但是繪制速度也就越慢，從而形成了真實感和實時性不能兼顧的矛盾。建模工作量大且煩瑣，所以快速建模技術的運用將是影響整個進度的關鍵。物體的許多細節(jié)通過造型的方法來實現(xiàn)，就使得模型的數(shù)據(jù)量大大增加，而且也不見得有很好的真實感。

對于辦公樓這種比較規(guī)則的建筑物來講，沒有必要如此精細的建模，過多的模型細節(jié)會嚴重降低模擬的效率，在建模過程中，往往要在模型的細節(jié)和復雜性之間尋求平衡，必要時用紋理代替模型細節(jié)。3DsMax提供的表面貼圖方式是增加模型的真實感，并減少數(shù)據(jù)量的有效途徑。為了保證模型應用的靈活性，根據(jù)ZZ的目標要求，對建筑物模型進行結構設計，對關鍵建筑物可能按照樓層、房間等分別建模管理，而不是僅僅將一棟建筑物當作一個不可拆分的模型看待。因此我們根據(jù)實際需要對于大場景的三維景觀系統(tǒng)中的模型進行分塊，一方面可以減小建模的難度，另一方面在顯示過程中可以通過分塊顯示提高仿真效率。然后根據(jù)獲取的地形數(shù)據(jù)、建筑物高度信息、建筑物立面和頂部紋理，利用 3DsMAX 軟件實現(xiàn)多邊形的處理、貼圖、光照以及投影等一系列的建模過程，建立起建筑物模型，導入到已建好的三維場景中即可。

3.2 特殊地物建模
城市中存在大量的復雜地物，如立交橋、古建筑、雕塑等，多為不規(guī)則形體，如何對這些不規(guī)則物體建立三維模型成為近年來研究的熱點問題。文物保護工作中Z重要的是記錄文物原始的三維信息和紋理信息，獲取真三維真紋理的數(shù)字模型，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)三維表達和展示，而且為今后的文物修繕和恢復提供重要的數(shù)據(jù)和模型支持。但是，此類復雜地物使用傳統(tǒng)測量方法難以建立起三維數(shù)字模型。

四、結語
在當前流行的三維景觀系統(tǒng)中，功能更多地側重于模型精度以及景觀可視化速度與顯示效果，因此這些給人們的印象好像僅僅是三維模型瀏覽器，但其實還可以作為空間對象來承載更多屬性信息，可實現(xiàn)精確的空間查詢、空間量測、空間分析和應急指揮等功能，可將大比例尺地形圖套合在數(shù)字正射影像圖上對其進行處理，以精確的標出建筑物、道路等的邊界。然后，將生成的常規(guī)建筑物模型，按其地理位置準確地集成到三維場景模型中；將復雜及標志性地物按其地理位置及正確的比例集成到三維場景模型中。接下來將基于三維數(shù)字景觀平臺，把三維景觀模型與空間屬性進行關聯(lián)，實現(xiàn)三維景觀與已經(jīng)建成的各類地理信息系統(tǒng)的有機融合，搭建以實際應用為需求驅(qū)動的城市三維景觀系統(tǒng)，為城市規(guī)劃、城市管理等工作提供整合的數(shù)字化平臺，產(chǎn)生經(jīng)濟和社會效益。