三維軟件介紹組

1、三維軟件介紹組第1頁，共20頁，2022年，5月20日，0點24分，星期日中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院報告內(nèi)容一、 三維GIS軟件概述二、 主流三維GIS軟件三、三維GIS的一個可行解決方案四、三維GIS軟件展望第2頁，共20頁，2022年，5月20日，0點24分，星期日中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院三維GIS軟件概述三維GIS概述20世紀(jì)90年代后，由于三維可視化與虛擬現(xiàn)實技術(shù)的迅猛發(fā)展使得建立三維GIS成為可能，而“數(shù)字地球”對建立三維GIS也提出了更為迫切的要求。三維GIS不僅能表達(dá)空間對象間的平面關(guān)系和垂向關(guān)系，而且能對其進(jìn)行三維空間分析和操作，向用戶立體展現(xiàn)地理空間現(xiàn)象，給人以

2、更真實的感受。三維GIS成為構(gòu)建數(shù)字地球、數(shù)字國家、數(shù)字區(qū)域或數(shù)字城市的關(guān)鍵技術(shù)，并且隨著Google Earth的廣泛認(rèn)知，三維地理信息技術(shù)已經(jīng)逐步走向了大眾。第3頁，共20頁，2022年，5月20日，0點24分，星期日中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院三維GIS軟件概述三維應(yīng)用研究現(xiàn)狀通過底層開發(fā)實現(xiàn)，代表是VC+和OpenGL結(jié)合的開發(fā)方式在現(xiàn)有GIS平臺上二次開發(fā)實現(xiàn)，代表是ArcGIS的ArcObjects組件在三維可視化軟件上通過插件的形式加載數(shù)據(jù)查詢和顯示的功能模塊，代表為Vega實時驅(qū)動軟件第4頁，共20頁，2022年，5月20日，0點24分，星期日中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)

3、院Google EarthGoogle EarthGoogle Earth以三維地球的形式把大量衛(wèi)星圖片、航拍照片和模擬三維圖像組織在一起，使用戶從不同角度瀏覽地球。Google Earth的數(shù)據(jù)來源于商業(yè)遙感衛(wèi)星影像和航片，包括DigitalGlobe公司的QuickBird，IKOONOS及法國SPOTS。第5頁，共20頁，2022年，5月20日，0點24分，星期日中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院Google EarthGoogle Earth優(yōu)點包含全球大部分地區(qū)的真彩色遙感影像，并根據(jù)用戶觀察視角不同即時發(fā)送給用戶不同分辨率的圖像。用戶可以創(chuàng)建和分享地標(biāo)Google Earth 地標(biāo)使

4、用 KML 描述三個突出特點：一是可以顯示矢最數(shù)據(jù)地標(biāo)型；二是具有柵格圖象疊加的功能；三是具有三維虛擬模型Google Earth缺點不具備GIS的數(shù)據(jù)采集與編輯功能不具備GIS的制圖功能不具備空間查詢與空間分析功能第6頁，共20頁，2022年，5月20日，0點24分，星期日中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院SkylineSkylineSkylineGlobe產(chǎn)品能夠基于地表的衛(wèi)星影像、航空影像創(chuàng)建高分辨率的三維虛擬地球場景。Skyline具有強大空間信息展示功能，支持交互式繪圖工具，提供三維測量及地形分析工具，提供數(shù)據(jù)庫接口支持如Oracle，ArcSDE，擁有強大數(shù)據(jù)處理能力。第7頁，共20

5、頁，2022年，5月20日，0點24分，星期日中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院SkylineSkyline優(yōu)點產(chǎn)品線齊全，涵蓋了三維場景的制作，網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，嵌入式二次開發(fā)整個流程支持多種數(shù)據(jù)源的接入通過流訪問方式可集成海量的數(shù)據(jù)量，它可制作小到城市，大到全球的三維場景飛行漫游運行流暢，具有良好的用戶體驗支持在網(wǎng)頁上嵌入三維場景，制作網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序Skyline缺點不開源，價格昂貴幾乎沒有中文的幫助文檔第8頁，共20頁，2022年，5月20日，0點24分，星期日中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院WorldwindWorldwindWorld Wind是NASA發(fā)布的一個開源的GIS平臺，它可以將NAS

6、A、USGS以及其它WMS服務(wù)商提供的圖像通過一個三維的地球模型展現(xiàn)，還包含了火星和月球的展現(xiàn)。軟件用C#編寫，調(diào)用微軟SQL Server影像庫Terrain Server來進(jìn)行全球地形三維顯示。它通過將遙感影像與SRTM高程（航天飛機雷達(dá)拓?fù)錅y繪）疊加生成三維地形。第9頁，共20頁，2022年，5月20日，0點24分，星期日中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院WorldwindWorldwind優(yōu)點功能強大、可擴展性強、全部代碼開源，可以以其為平臺開發(fā)特定功能的GIS應(yīng)用程序具有衛(wèi)星數(shù)據(jù)的自動更新能力允許用戶設(shè)置緩存大小并且允許用戶改變圖像存儲位置Worldwind缺點速度慢三維支持能力稍差W

7、orld Wind的矢量處理顯示類比較混亂，效果也不是太好通過一個插件能夠支持KML,不過想達(dá)到Google Earth的添加等功能，還需要做很多工作第10頁，共20頁，2022年，5月20日，0點24分，星期日中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院國外主流三維GIS軟件ArcGIS 3D第11頁，共20頁，2022年，5月20日，0點24分，星期日GOCAD建模軟件概述Gocad是國際上公認(rèn)的主流建模軟件，在眾多油公司和服務(wù)公司得到了廣泛的應(yīng)用。Gocad是以工作流程為核心的新一代地質(zhì)建模軟件，實現(xiàn)了高水平的半智能化建模，具有功能強，界面友好，易學(xué)易用，并能在幾乎所有硬件平臺上（Sun, SGI,

8、 PC-Linux, PC-Windows）運行的特點。GOCAD中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院第12頁，共20頁，2022年，5月20日，0點24分，星期日GOCAD軟件特點：( 1 ) 實現(xiàn)了通用地球模型所設(shè)想的功能 。能夠直接導(dǎo)入各種專業(yè)軟件數(shù)據(jù) , 實現(xiàn)交叉學(xué)科團隊統(tǒng)一協(xié)作 。( 2 ) 全三維 、全拓?fù)?。( 3 ) 使用空間插值算法DSI(discrete smooth interplation) ( 4 ) 擁有完善的地質(zhì)統(tǒng)計分析功能 。中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院第13頁，共20頁，2022年，5月20日，0點24分，星期日GOCAD 克里金插值效果圖 原始采樣點建立的層

9、面克里金插值后構(gòu)建的層面中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院第14頁，共20頁，2022年，5月20日，0點24分，星期日GOCAD DSI插值效果圖中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院第15頁，共20頁，2022年，5月20日，0點24分，星期日GOCAD 主要模塊油藏建模，包括如下模塊：Gocad Base Module數(shù)據(jù)加載與管理，構(gòu)造建模Reservoir Modeling 生成三維油藏模型網(wǎng)格，油藏屬性與相建模地震解釋與地震屬性分析，包括以下模塊：Seismic Interpretation地震解釋與可視化，地震屬性計算Velocity Modeling速度模型建立與時深轉(zhuǎn)換地質(zhì)解釋，包括

10、以下模塊：Geologic Interpretation單井解釋，聯(lián)井剖面，平面圖等井位優(yōu)化與鉆井工程，包括：Drilling Planner井位優(yōu)化設(shè)計，井軌跡設(shè)計，防撞計算等油藏不確定性分析分析建模成果的不確定性，更好的決策軟件開發(fā)工具Gocad的開發(fā)工具包中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院第16頁，共20頁，2022年，5月20日，0點24分，星期日中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院EV-GlobeEV-GlobeEV-Globe具有大范圍的、海量的、多源的數(shù)據(jù)一體化管理和快速三維實時漫游功能，支持三維空間查詢、分析和運算，可與常規(guī)GIS軟件集成，可方便快速構(gòu)建三維空間信息服務(wù)系統(tǒng)，亦可快速

11、在二維GIS系統(tǒng)完成向三維的擴展。EV-Globe提供距離測量、線段剖面、折線剖面、區(qū)域淹沒、通視分析等三維GIS特色的空間分析功能?？梢栽贓V-Globe中看到煙霧、塵暴、火焰以及下雨、下雪等特殊效果。第17頁，共20頁，2022年，5月20日，0點24分，星期日中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院EV-GlobeEV-Globe優(yōu)點GIS分析功能（緩沖區(qū)分析、通視分析、最優(yōu)路徑分析、矢量疊加查詢、統(tǒng)計等）強大海量數(shù)據(jù)平滑操作較快，效果比較好底層定制開發(fā)方便EV-Globe缺點產(chǎn)品二次開發(fā)一般系統(tǒng)穩(wěn)定性一般第18頁，共20頁，2022年，5月20日，0點24分，星期日中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程

12、學(xué)院三維GIS的一個可行解決方案ArcGIS 3D具有強大的三維分析功能，包括三維場景的屬性查詢、自動生成等高線、坡度分析、通視分析、剖面圖的繪制。但是三維顯示效果很不理想。由于SketchUp建?？旖荻哂小胺治鲂浴焙汀绊毩炕浴?，所以更加適合我們的三維建模之用。但是對于三維分析，它就只能望洋興嘆、無能為力了。三維GIS解決方案-ArcGIS與SketchUp結(jié)合 利用SketchUp對我們感興趣的數(shù)據(jù)（基于空間關(guān)系）進(jìn)行三 維建模，比如房屋、或者地下管道。建好模后我們將其導(dǎo)入ArcSDE數(shù)據(jù)庫，三維建模的數(shù)據(jù)將作為切片形式進(jìn)行保存。最后我們就可以利用ArcGIS軟件提供的三維擴展模塊進(jìn)行三維分析了。第19頁，共20頁，2022年，5月20日，0點24分，星期日中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院三維GIS軟件展望優(yōu)化GIS空間分析和三維可視化 就目前三維GIS系統(tǒng)研究現(xiàn)狀而言，目前出現(xiàn)的問題是如何在現(xiàn)有的軟硬件基礎(chǔ)上，即能有效地利用GIS軟件中提供的GIS空間查詢分析等功能，同時又兼顧了模型和場景的真實感，建立一個能滿足GIS空間分析和三維可視化要求的三維GIS系