1、 三維GIS中的鐵路施工場景設(shè)計 目 錄摘 要4ABSTRACT5第1章 緒論61.1基于GIS的鐵路信息系統(tǒng)開發(fā)背景61.2 三維場景的概念61.3 三維場景設(shè)計的意義71.4研究現(xiàn)狀及解決的問題71.5 論文的組織結(jié)構(gòu)7第2章 關(guān)于所使用的軟件92.1 關(guān)于SketchUp92.1.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境92.1.2 SketchUp簡介92.1.3 SketchUp 的發(fā)展以及歷史102.1.4 SketchUp 優(yōu)點(diǎn)102.2 關(guān)于TerraExplorer112.2.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境112.2.2 TerraExplorer簡介122.2.3 TerraExplorer 的優(yōu)點(diǎn)12第3章三

2、維場景的分析及設(shè)計153.1三維場景設(shè)計分析153.1.1 前期準(zhǔn)備153.1.2 制作流程163.2鐵路施工點(diǎn)的設(shè)計163.3 梁廠的設(shè)計233.3.1 梁廠的模型制作233.3.2 梁廠的位置選擇243.4 肯尼亞野生動物設(shè)計273.4.1 非洲大象273.4.2 斑馬293.4.3 長頸羚313.4.4獵豹333.5 車輛運(yùn)動軌跡的設(shè)計35第4章 模型精度及數(shù)量對系統(tǒng)流暢性的影響分析40第5章 結(jié)論41致謝42參考文獻(xiàn)43附錄1 英文原文44附錄2 譯文50三維GIS中的鐵路施工場景設(shè)計摘 要三維場景設(shè)計在基于GIS的鐵路信息系統(tǒng)中有重要的地位，也是鐵路信息系統(tǒng)可視化最重要的組成部分。隨

3、著計算機(jī)可視化技術(shù)的發(fā)展，人們對三維畫面的要求也與日俱增。三維可視化技術(shù)已廣泛應(yīng)用于社會生活的各個領(lǐng)域。簡單的界面和簡單的交互現(xiàn)在無法滿足使用者。為了能讓使用者臨在其中的感覺，并且充分利用所包含的信息，人們對三維模型的要求也越來越高。所謂三維建模就是利用三維數(shù)據(jù)將現(xiàn)實(shí)中的三維物體或場景在計算機(jī)中進(jìn)行重建最終實(shí)現(xiàn)在計算機(jī)上模擬出真實(shí)的三維物體。本文主要討論三維場景設(shè)計在鐵路信息系統(tǒng)中的作用，場景設(shè)計理念以及三維場景的復(fù)雜度對系統(tǒng)流暢性的影響。關(guān)鍵字：場景設(shè)計；三維場景；鐵路信息系統(tǒng)；施工場景設(shè)計；野生動物ABSTRACT3D scene design in railway information

4、 system based on GIS has important position, is also the most important part of railway information system visualization.With the development of computer visualization technology, people became more and more demand for 3D images. 3D visualization technology has been widely used in various fields of

5、social life. Simple interface and simple interaction cannot satisfy users now. In order to let the user face in the feeling, and make full use of the information contained in, people also more and more high to the requirement of 3D visualization technology.This article focuses on the role of 3D scen

6、e design in railway information system, the scene design concept and the complexity of the 3D scene effect the smoothness of the system.Keyword: Scene Design ;3D Scene; Railway Information System ；Wild Animal第1章 緒論1.1基于GIS的鐵路信息系統(tǒng)開發(fā)背景隨著數(shù)字地球的提出以及計算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化已變成了國內(nèi)外高科技發(fā)展的趨勢。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展。并且地觀測，換聯(lián)網(wǎng)，

7、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)開始應(yīng)用到各個行業(yè)。而“基于GIS的鐵路信息系統(tǒng)”是一個新的工程。把GIS引入到鐵路信息的規(guī)劃和管理中，把空間的和屬性的數(shù)據(jù)結(jié)合起來進(jìn)行可視化分析，對鐵路的實(shí)時情況進(jìn)行分析，對鐵路每個分段的施工情況進(jìn)行可視化，對各種自然災(zāi)害，突發(fā)情況進(jìn)行預(yù)防以及實(shí)時的進(jìn)行處理。1.2 三維場景的概念三維空間（3D空間；又稱為歐幾里得空間）是指由長，寬，高等三個維度構(gòu)成的三維空間。X是表示長度，Y是表示寬度，Z是表示深度方向。三維的物體能容納二維（既是平面）的物體。因?yàn)槿S物體已經(jīng)包含了二維物體并且多了一個維度。三維空間與三維場景是密不可分的，三維場景以及現(xiàn)實(shí)生活能更加清晰的說明三維空間的重要性。

8、現(xiàn)實(shí)生活是離不開三維空間的，因?yàn)槲覀冋谏畹木褪且粋€三維空間。用三維空間的三個維度可以表示宇宙中的任何一個位置。三維空間的一種直觀地表現(xiàn)形式。由此可以知道三維場景的重要性以及三維場景在不管是影視戲劇總還是其他方面的重要的地位。一個場景是可以比較清晰明確地完成一個相對來說比較獨(dú)立與完整的敘事情節(jié)，也可以只表現(xiàn)敘事情節(jié)中一個小的部分和段落在動畫的制作中我們也要關(guān)注場景在動畫中所起到作用的景物是一種表述性的語言是對于實(shí)際情節(jié)的呼喚更是一個相對比較獨(dú)立事件的表達(dá)方式。場景在很多情況下不是僅僅只起到烘托氣氛和突顯出角色的作用，同時也會起到敘事作用對于整個信息系統(tǒng)顯示效果起著很重要的作用。“場景”中的“

9、場”是指影視或者戲劇里的比較小的一個段落，是故事情節(jié)中一個場景片段?！熬啊笔侵妇拔?，同時也是空間的概念。也就是說“場景”指的是空間中的故事情節(jié)。1.3 三維場景設(shè)計的意義學(xué)習(xí)三維場景有益之處很多。有助于發(fā)揮我們的智力和想象力建三維模型，并且需要在場景適當(dāng)?shù)奈恢弥邪才拍Ｐ?，進(jìn)行大小比例的調(diào)整并且發(fā)揮想象力和智力需要在場景中設(shè)計運(yùn)動動作，運(yùn)動軌跡等等?？梢酝ㄟ^計算機(jī)建模軟件建模可以讓二維的圖形改變成三維的并且通過發(fā)揮想象力，更加夸張的動作讓三位模型按照自己想要的方式運(yùn)動?？梢宰寛鼍白兊酶拥闹庇^和形象容易被人理解。三維場景設(shè)計在基于GIS的鐵路信息系統(tǒng)中有重要的地位，也是鐵路信息系統(tǒng)可視化最重要的

10、組成部分。三維施工場景設(shè)計是指除角色造型以外的隨著時間改變而變化的一切物的造型設(shè)計以及角色和物體的位置以及運(yùn)動軌跡的安排。場景的設(shè)計風(fēng)格以及模型是否精細(xì)很大程度上會決定信息系統(tǒng)的3D顯示效果。模型的復(fù)雜度，數(shù)量和精細(xì)度對系統(tǒng)的流暢性的影響也很大。模型的貼圖，顏色會決定場景是否會跟原有的環(huán)境相匹配。場景的風(fēng)格越接近信息系統(tǒng)原有的風(fēng)格，整個系統(tǒng)會看起來越好看，整體性越強(qiáng)。而模型位置的安排，人物的穿著，動作，精神狀態(tài)等因素也對整體環(huán)境的影響很大。巧妙地安排模型可以讓場景變得更加生動。有時候巧妙地安排的場景里的沒有運(yùn)動的模型也會比有運(yùn)動的場景更生動。所以設(shè)計的好的場景可以使畫面看起來更加真實(shí)，更加生動

11、。在整個系統(tǒng)里能更加突出三維可視化系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。1.4研究現(xiàn)狀及解決的問題隨著三維技術(shù)的發(fā)展，三維場景的設(shè)計作為三維動畫以及三維可視化的重要的組成部分，在國內(nèi)外被受到了重視。三維技術(shù)在國內(nèi)外都有了不少的突破。三維場景在課題中主要可以讓信息系統(tǒng)變得更加真實(shí)，包含的內(nèi)容更加豐富，能讓使用者臨在其中的感覺。施工工點(diǎn)信息更是可以用于鐵路系統(tǒng)的一些數(shù)據(jù)分析，實(shí)時顯示施工情況等。1.5 論文的組織結(jié)構(gòu)第一章 緒論，這一章主要描述基于GIS的鐵路信息系統(tǒng)開發(fā)背景，三維，三維場景的概念三維場景設(shè)計的意義，研究現(xiàn)狀和解決的問題。第二章 相關(guān)軟件的介紹，這一章主要介紹了SketchUp 和TerraExplorer

12、 兩款軟件，系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境，歷史背景，優(yōu)缺點(diǎn)等。第三章 三維場景的分析及設(shè)計，這一章主要分析了三維場景建設(shè)的需求以及課題中的三維場景的分析。第四章 模型精度及數(shù)量對系統(tǒng)流暢性的影響分析。這一章主要分析了三維模型，場景的數(shù)量，精細(xì)度，運(yùn)動軌跡復(fù)雜度對系統(tǒng)的影響。第五章 結(jié)論 對本文進(jìn)行了總結(jié)和對課題進(jìn)行了總結(jié)。第2章 關(guān)于所使用的軟件2.1 關(guān)于SketchUp 2.1.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境操作系統(tǒng)：Windows8.1處理器：i7運(yùn)行內(nèi)存：4GB顯卡：NVIDIA GT520 （1G）軟件版本：SketchUp Pro 2014（14.0.4900）2.1.2 SketchUp簡介Sketchup（

13、中文名是草圖大師）是由Last Software公司推出的面向設(shè)計方案創(chuàng)作過程的設(shè)計工具，其創(chuàng)作過程不僅能夠充分表達(dá)設(shè)計師的思想而且完全滿足與客戶即時交流的需要，它使得設(shè)計師可以直接在電腦上進(jìn)行十分直觀的構(gòu)思，是三維建筑設(shè)計方案創(chuàng)作的優(yōu)秀工具。是一款以易學(xué)易用著稱的3D繪圖軟件。注重設(shè)計創(chuàng)作過程的軟件，打破了表現(xiàn)手段對設(shè)計師思想 表現(xiàn)的束縛，官方網(wǎng)站將它比喻為電子設(shè)計中的“鉛筆”，其操作簡單，即時顯現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)使它靈性十足，給設(shè)計師提供一個靈感和現(xiàn)實(shí)自由轉(zhuǎn)換的空間，讓設(shè)計師在設(shè)計過程中享受創(chuàng)作的樂趣。SketchUp從產(chǎn)品研發(fā)之初就定位為“為了探索， 念以及合成信息所專門設(shè)計的一種媒介”由于Ske

14、tchUp是直接面向設(shè)計過程而不是渲染成品，它吸收了“手繪草圖”加“工作模型”兩種傳統(tǒng)輔助設(shè)計手段的特點(diǎn)，使用過程與設(shè)計師用手工繪制草圖的過程很相似，其目標(biāo)是設(shè)計師做設(shè)計而不是繪圖員作圖。與AutoCAD的二維定量的性質(zhì)不同，也與3Ds Max復(fù)雜的操作有區(qū)別，SketchUp具有簡便的操作，強(qiáng)大的功能，纖巧的體態(tài)，特別是它有與手工勾畫設(shè)計草圖一樣速度的體塊制作能力。在建筑方案構(gòu)思階段AutoCAD，3Ds Max軟件的操作流程相對較為復(fù)雜，在創(chuàng)建速度和靈活性，直觀性跟不上建筑師不斷跳躍的設(shè)計思維，在設(shè)計構(gòu)思方面SketchUp無疑是設(shè)計師的首選，利用SketchUp可以靈活構(gòu)建三維幾何形體，

15、可以使模型構(gòu)建更為精確和可以計量化，還可以不斷轉(zhuǎn)換觀察角度，隨時對造型進(jìn)行探索和完善，并及時顯現(xiàn)修改過程，最終幫助完成設(shè)計。2.1.3 SketchUp 的發(fā)展以及歷史2006年3月14日谷歌宣布收購3D繪圖軟件SketchUp及其開發(fā)公司Last Software。Google收購是為了通過這款軟件增強(qiáng)Google Earth 的功能，是為了讓使用者用SketchUp 做出3D模型并且放入Google Earth 當(dāng)中，為了使Google Earth所呈現(xiàn)的地圖更加具有立體感，更接近于真實(shí)世界。用戶可以通過SketchUp模型庫尋找并且分享各種各樣的用SketchUp造出的模型。Sketch

16、Up 是全球最受歡迎的3D建模軟件之一。2011年就構(gòu)建了3000萬個模型。2012年4月26日Google宣布把SketchUp 建模軟件出售給Trimble Navigation。SketchUp 有SketchUp和SketchUp Pro兩種版本。SketchUp是免費(fèi)版，SketchUp Pro 是收費(fèi)的商業(yè)版。目前最新的版本是SketchUp2016和SketchUp Pro2016。2.1.4 SketchUp 優(yōu)點(diǎn)SketchUp是一種設(shè)計輔助軟件，主要用于三維建模表面上極為簡單，實(shí)際上卻可以快速和方便地對三維創(chuàng)意進(jìn)行創(chuàng)建，觀察和修改，是專門為配合設(shè)計過程而研發(fā)的。相比3D m

17、ax有更方便，利于思考推敲的優(yōu)勢，在日常設(shè)計過程中，從建筑的最初概念到3D模型將會變成一種更為流暢的工作模式，現(xiàn)在即使在最初的由SketchUp所作的草圖概念階段也可輸入到智能虛擬建筑環(huán)境中，在那里很容易的增加細(xì)節(jié)，并且數(shù)據(jù)的交互性可使模型應(yīng)用于一系列其他軟件，如CAD，3D Max，LightScape等等。并且現(xiàn)在Sketchup也相應(yīng)地出了一系列的渲染工具和相應(yīng)的軟件，成為基本可以獨(dú)立出效果圖紙，渲染結(jié)果最終圖的軟件。也就是說它正在從設(shè)計構(gòu)思向設(shè)計完成品兼收發(fā)展。現(xiàn)在的Sketchup軟件已經(jīng)更新到版本SketchUp2016，并且伴隨著大量方便的插件，上手又好用。SketchUp界面簡

18、潔，獨(dú)特，可以讓使用者短期內(nèi)掌握。適用范圍廣泛，可以用于建筑，規(guī)劃，園林，景觀，室內(nèi)以及工業(yè)設(shè)計等等領(lǐng)域。推拉功能很方便，使用者可以通過一個圖形就可以方便的形成3D物體，無需進(jìn)行復(fù)雜的三維建模?？焖傩纬扇魏挝粗钠拭妫故褂谜咔宄牧私饨ㄖ膬?nèi)部結(jié)構(gòu)，可以隨意生成二維剖面圖并快速導(dǎo)入AutoCAD進(jìn)行處理。與AutoCAD，Revit，3DMAX，PIRANESI等軟件結(jié)合使用，快速導(dǎo)入和導(dǎo)出DWG， DXF， 3DS， DEM， DDF， KMZ， PSD， JPG， TGA， TIF， PNG等格式文件，實(shí)現(xiàn)方案構(gòu)思，效果圖與施工圖繪制的完美結(jié)合，同時提供與AutoCAD和ARCHICAD

19、等設(shè)計工具的插件。自帶大量門，窗，柱，家具等組件庫和建筑肌理邊線需要的材質(zhì)庫。輕松制作方案演示視頻動畫，全方位表達(dá)使用者的創(chuàng)作思路。具有草稿，線稿，透視，渲染等不同顯示模式。準(zhǔn)確定位陰影和日照，使用者可以根據(jù)建筑物所在地區(qū)和時間實(shí)時進(jìn)行陰影和日照分析。簡便的進(jìn)行空間尺寸和文字的標(biāo)注，并且標(biāo)注部分始終面向使用者。SketchUp已經(jīng)居于領(lǐng)導(dǎo)的地位，世界各地的許多公司與學(xué)校皆采用此工具進(jìn)行設(shè)計的工作。從業(yè)余設(shè)計、居家環(huán)境的改善，到設(shè)計大型且復(fù)雜的住宅區(qū)、商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)與都會區(qū)等計劃，皆可用此工具進(jìn)行，并獲得立體視覺化的效果。喜歡手繪素描的設(shè)計者，在使用過CAD工具之后常會覺得麻煩而令人泄氣。此時，

20、他們將會愛上SketchUp的獨(dú)特性與繪圖方法。在此環(huán)境中，使用者不需要學(xué)習(xí)種類繁多、功能復(fù)雜的指令集，因?yàn)镾ketchUp將一套精簡而強(qiáng)健的工具集和一套智慧導(dǎo)引系統(tǒng)。如此便大大簡化了3D繪圖的過程，讓使用者專注于設(shè)計上。因此，SketchUp是一套設(shè)計的環(huán)境，不需要在教育訓(xùn)練與支援上做出巨大的投資，就能夠以動態(tài)地，創(chuàng)造性地探索3D模型，材料或燈光的界面。SketchUp因?yàn)殚T檻低，易用，界面簡潔，占用系統(tǒng)內(nèi)存比較少等等優(yōu)點(diǎn)吸引了大量使用者。2.2 關(guān)于TerraExplorer2.2.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境操作系統(tǒng)：Windows8.1處理器：i7運(yùn)行內(nèi)存：4GB顯卡：NVIDIA GT520 （

21、1GB）軟件版本：TerreExplorer Pro 6.6.02.2.2 TerraExplorer簡介TerraExplorer（全名是Skyline TerraExplore）是一款由SkylineGlobe出品的瀏覽器。用來查看用TerraBuilder創(chuàng)建的三維地形數(shù)據(jù)的場景tbp或mpt文件。TerraExplorer Viewer是具有瀏覽和簡單的查詢的功能，是一款免費(fèi)的軟件。TerraExplorer Pro包含所有TerraExplorer Viewer所有的實(shí)時三維地形瀏覽能力，另外加編輯，分析和標(biāo)注逼真的交互式三維環(huán)境所需要的全部工具。TerraExplorer Pro是

22、那些內(nèi)容提供者的理想的工具，他們希望可以通過企業(yè)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布唯一本地信息。提供易于編輯，易于標(biāo)注，并且發(fā)布逼真交互式的三維可視化環(huán)境。2.2.3 TerraExplorer 的優(yōu)點(diǎn)使用TerraExplorer Pro，可以在地形上添加帶有地理參考的衛(wèi)星圖像或航拍影像。也可以用帶有地理參考的高程柵格數(shù)據(jù)代替地形數(shù)據(jù)庫的地形數(shù)據(jù)。導(dǎo)入的數(shù)據(jù)的尺寸和分辨率可以不限。在高程圖層和影像和地形影像之間會進(jìn)行自動鑲嵌。用戶可以把創(chuàng)建的圖層被保存為GIS的標(biāo)準(zhǔn)文件格式。如果源文件不能在TerraExplorer所使用的Terrain Coordinate系統(tǒng)上打開，用戶可以使用內(nèi)在原生的功能進(jìn)行動態(tài)的

23、投影變換。TerraExplorer Pro可以加載該圖層的全部內(nèi)容。也可以從服務(wù)器或本地文件中流式加載數(shù)據(jù)，這樣就沒有必要等到整個圖層加載完畢菜可以開始工作。當(dāng)該圖層載入后，用戶是實(shí)時的連接到數(shù)據(jù)源的。通過更新圖層，用戶能獲得最新的數(shù)據(jù)信息?？梢栽趯傩员碇性O(shè)置圖層的地理要素的行為和外觀。對于導(dǎo)入的圖層，可以在三維窗口中顯示更高級圖層的信息?？梢岳L制的幾何體或基于選擇來執(zhí)行空間查詢。通過使用屬性表工具，用戶可以搜索和過濾基于要素屬性的數(shù)據(jù)?？梢栽诘貓D上只顯示出過濾后的數(shù)據(jù)。也可以創(chuàng)建僅包含該數(shù)據(jù)的圖層。能使用的空間操作包括：合并多個要素到單個要素，創(chuàng)建含有多個部分的要素。 TerraExplo

24、rer支持全新的三維網(wǎng)格圖層（3DML）技術(shù)，用戶可以查詢和游覽高精度的帶紋理的三維網(wǎng)格模型。3DML由TerraBuilder 和 CityBuilder來創(chuàng)建。在CityBuilder中融合并轉(zhuǎn)換成為用于流式數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐咂＿@些模型具有加載速度快并且占用內(nèi)存少的特點(diǎn)。在TerraExplorer中3DML圖層和地形數(shù)據(jù)是完全整合在一起的。不僅支持空間查詢，屬性查詢，還支持很復(fù)雜的量測和分析操作。TerraExplorer Pro提供了一組工具，能從帶有單個三維模型的頂點(diǎn)圖層中創(chuàng)建3DML數(shù)據(jù)集。用戶能在一個簡易的步驟中將當(dāng)前的項(xiàng)目轉(zhuǎn)換成為可變的三維可視化場景，并且是高分辨率，照片紋理和高度

25、的優(yōu)化的三維模型。TerraExplorer Plus用戶可以創(chuàng)建新的對象，使用屬性表能編輯單個或多個參數(shù)，在三維窗口中直接通過鼠標(biāo)編輯對象，以及移動，拷貝，刪除對象。對象會被組織在項(xiàng)目窗口中的樹狀結(jié)構(gòu)內(nèi)。除了二維和三維圖元以及標(biāo)注之外，TerraExplorer Pro有很多的地面和空中對象。用戶可以手動添加路徑頂點(diǎn)來創(chuàng)建路徑或者可以導(dǎo)入外部數(shù)據(jù)源中的路徑信息。添加三維模型到項(xiàng)目中以后，可以修改建筑屋頂?shù)男螤?，拉伸它的高度，或者可以載入外部要素圖層來作成屋頂?shù)男螤睢erraExplorer Pro 可以讓用戶沿著已定義好的路徑創(chuàng)建管線或者電線，也可以沿著路線在多邊形的區(qū)域內(nèi)創(chuàng)建一個對象的實(shí)

26、例。TerraExplorer Plus提供了測量和地形分析的高級工具。該工具包括視線分析，視域的分析，威脅拱頂分析，洪水分析以及容積分析。根據(jù)多邊形頂點(diǎn)的高度值來提升或者降低地形的表面?；诙噙呅卧诘匦蔚谋砻嫱诙础Ｓ脩艨梢钥刂扑降木嚯x，霧的顏色，太陽以及月亮的顯示。可以基于特定的的日期，時間和時區(qū)來設(shè)置月亮和太陽的光的強(qiáng)度和顯示位置。在所有的海洋地形上都可以顯示反射和移動的效果。在整個地形上能顯示云層的動畫，可以修改對它的高度，位置，密度和移動的設(shè)置?？梢蕴崆霸O(shè)置或定制天空的紋理或顏色。能通過在地形中飛行記錄來確定的路線，也可以通過單獨(dú)添加頂點(diǎn)的方式來創(chuàng)建想要演示的路徑?？梢詣?chuàng)建演示，在演

27、示過程中可以在三維世界中隨意的漫游、在地形上顯示或隱藏物體，跟隨移動物體，顯示相關(guān)信息以及執(zhí)行不同的操作。可以在容易于使用的編輯器中設(shè)置步驟，時間以及進(jìn)行轉(zhuǎn)在項(xiàng)目中可以把演示轉(zhuǎn)換為AVI格式的視頻來觀看。可以用標(biāo)準(zhǔn)的AVI視頻播放器或者其他播放器來播放該文件。甚至可以在電視的屏幕上播放該視頻。TerraCatalog是一個目錄數(shù)據(jù)庫，組織，存儲和管理柵格都要素圖層以及項(xiàng)目。它們可以是位于本地的或者位于遠(yuǎn)端服務(wù)器上的數(shù)據(jù)，可以是Oracle也可以是SQL Server。當(dāng)TerraExplorer連接到TerraCatalog時，用戶可以輕松瀏覽目錄，并在TerraExplorer的項(xiàng)目中載入所

28、需的地理信息數(shù)據(jù)。除了連接到目錄并且加載目錄圖層到項(xiàng)目以外，TerraExplorer Pro還可以綁定項(xiàng)目到目錄。在這種情況下，在進(jìn)行項(xiàng)目的保存時，項(xiàng)目中的每一個圖層和項(xiàng)目中的項(xiàng)目的更改都會得到動態(tài)的更新。Skyline TerraExplorer Android App帶有觸摸屏導(dǎo)航與移動優(yōu)化的用戶界面，用戶可以在本地和遠(yuǎn)程地形數(shù)據(jù)庫和3DML城市的圖層中漫游，飛到感興趣的地點(diǎn)，搜索SkylineGlobe地址服務(wù)器以及根據(jù)GPS的信息來定位攝像機(jī)的位置。TerraExplorer發(fā)布選項(xiàng)允許用戶輕松的發(fā)布整個TerraExplorer項(xiàng)目或項(xiàng)目的子文件給安卓移動設(shè)備使用。通過TerraE

29、xplorer高級功能區(qū)的選項(xiàng)可以整合定制的工具到TerraExplorer 功能區(qū)域。開發(fā)者可以添加，刪除或者重新對功能區(qū)條目進(jìn)行排序等操作。也可以根據(jù)用戶的需要添加一系列工具，如：浮動工具，無界面的工TerraExplorer具有簡化的安裝插件工具的機(jī)制。工具可以壓縮成為一個.TEZ壓縮文件，然后再分發(fā)給TerraExplorer用戶。第3章三維場景的分析及設(shè)計3.1三維場景設(shè)計分析場景的設(shè)計首先要符合地理環(huán)境，場景所在地區(qū)的文化風(fēng)貌，歷史背景以及所在地理環(huán)境的建筑風(fēng)格等。為了準(zhǔn)確的表達(dá)想要表達(dá)故事情節(jié)，需要給角色的表演或運(yùn)動選出并且提供相應(yīng)的場合。場景設(shè)計作為動畫制作和可視化系統(tǒng)的重要一

30、部分，在整個動畫片或在系統(tǒng)中不僅要起到交代時空關(guān)系的作用，更要為角色表演特定的時空，舞臺，意境和情緒基調(diào)。任何動畫或可視化系統(tǒng)的場景設(shè)計都需要有鮮明的背景和地域特色。不管是這個時間性與點(diǎn)事真實(shí)存在還是虛擬的。在場景設(shè)計中細(xì)節(jié)很重要，具有畫龍點(diǎn)睛的作用。在場景中豐富的細(xì)節(jié)不僅會推動并且輔助情節(jié)的發(fā)展，同事也可以傳達(dá)設(shè)計者的意圖以及審美。場景設(shè)計的風(fēng)格和色調(diào)決定藝術(shù)視覺風(fēng)格和場景的氣氛。場景的準(zhǔn)確合理的使用能是故事情節(jié)更有環(huán)境依據(jù)，有利于人物形象的生動的，更加融合與環(huán)境的表達(dá)敘事。角色和場景是共存的關(guān)系。場景不能離開角色，角色靠場景顯現(xiàn)就能多多少少才出出角色的特點(diǎn)。場景具有敘事的作用。好多時候我們

31、看著某一個設(shè)計的好的場景，能多多少少猜出故事情節(jié)。所以設(shè)計的好的場景不管是在影視動畫方面還是可視化系統(tǒng)里面都有重要的作用和地位。按照畢業(yè)設(shè)計的要求需要對鐵路，橋梁，站點(diǎn)的靜態(tài)模型的進(jìn)行可視化設(shè)計，對施工工人，車輛和野生動物進(jìn)行動態(tài)展示。對車輛，人員，動物等進(jìn)行運(yùn)動路徑規(guī)劃和設(shè)計。測試模型數(shù)量，精度，運(yùn)動軌跡復(fù)雜度對系統(tǒng)的影響。3.1.1 前期準(zhǔn)備因?yàn)閳鼍霸O(shè)計需要大量的3D模型，每一個模型都自己來做的話短暫的時間內(nèi)無法做出那么多的模型。SketchUp 剛好提供了強(qiáng)大的SketchUp模型庫，通過模型庫尋找需要的模型，并且做出適當(dāng)?shù)男薷娜缓髮?dǎo)出成DAE格式剛好可以節(jié)省很多時間。因?yàn)橛行┠Ｐ筒还苁?/p>

32、模型風(fēng)格還是其他方面跟場景設(shè)計的要求不能完全對應(yīng)，所無法直接導(dǎo)出成DAE格式直接載入系統(tǒng)使用。所以下載后需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷脑趯?dǎo)出成DAE格式再導(dǎo)入到系統(tǒng)里面。有些模型無法找到適當(dāng)?shù)哪Ｐ停ɡ纾毫簭S）。這樣的模型需要自己動手來制作。3.1.2 制作流程首先需要從SketchUp模型庫搜索，下載適當(dāng)?shù)?D模型。看模型的風(fēng)格，尺寸，精度是否適用于鐵路信息系統(tǒng)中。如果不適合用于系統(tǒng)中做出修改。找不到需要的模型，需要找一張二維圖，用SketchUp制作出3D模型，并且要保證做出來的模型風(fēng)格要跟信息系統(tǒng)畫面的風(fēng)格一致。然后對整個鐵路數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，選擇出適當(dāng)?shù)奈恢米鳛槭┕すc(diǎn)，梁廠，動物群，車輛等模型的地點(diǎn)

33、。然后對模型進(jìn)行布置，添加運(yùn)動軌跡，進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)整，優(yōu)化。3.2鐵路施工點(diǎn)的設(shè)計為了讓畫面更加真實(shí)，為了保證模型的比例準(zhǔn)確，首先把所有的模型都導(dǎo)入到施工工點(diǎn)1如圖（圖3-1）所示。在場景里面進(jìn)行大小的比例的調(diào)整。因?yàn)樾畔⑾到y(tǒng)比較大，為了能顯示出場景和這些模型，這些物體的大小比信息系統(tǒng)里面的單位與現(xiàn)實(shí)世界中的比例要大一點(diǎn)。不過模型與模型之間的大小比例是比較準(zhǔn)確的。圖3-1由于鐵路鐵塊兒模型是對于整個場景來說是比較小的模型，所為了節(jié)省系統(tǒng)內(nèi)存，為了提高系統(tǒng)的流暢性，首先通過SketchUp 把鐵軌鐵塊兒模型做成鐵軌鐵塊兒堆然后在導(dǎo)入到系統(tǒng)里面了。雖然人的模型對于整個場景來說也比較小，但是因?yàn)槿说哪?/p>

34、型需要看起來比較靈活才會更加真實(shí)。然而鐵軌鐵塊兒不需要顯示運(yùn)動的狀態(tài)，所以人的模型都是一個個添加進(jìn)去的。鐵路信息系統(tǒng)里面鐵路長度為474公里。一共10個施工場景。平均每五十多公里就有一個施工工點(diǎn)。因?yàn)閳鼍暗脑O(shè)計以及安排是以原有的環(huán)境為基礎(chǔ)的，所以兩個場景之間的距離有的地方大于平均距離，有的地方少于平均距離。第一個施工工點(diǎn)在0.6公里處，第二個施工工點(diǎn)在52.5公里處，第三個施工工點(diǎn)在119.4公里處，第四個施工工點(diǎn)在158.0公里處，第五個施工工點(diǎn)在206.6公里處，第六個施工工點(diǎn)在254.3公里處，第七個施工工點(diǎn)在305.0公里處，第八個施工工點(diǎn)在351.1公里處，第九個施工工點(diǎn)在410.6

35、公里處，第十個施工工點(diǎn)在458.9公里處。一共189個人的模型，10個水泥廠，10個小房子的模型，22個鐵軌鐵塊兒模型。圖3-2場景1：第一個施工工點(diǎn)是在0.6公里處。如圖（圖3-2）所示，施工工點(diǎn)是第一個場景（并且是把所有的模型導(dǎo)入到用來調(diào)整比例的場景）。這場景一共包含了25個模型。分別是14名鐵路工人模型，5名水泥廠工人模型，4個修鐵路用的鐵軌鐵塊模型，一個水泥廠模型和一個工人用的房子的模型。有12種不一樣的模型。人物的模型按照不同的穿著代表了不同的身份和職責(zé)。一手拿著類似望遠(yuǎn)鏡的東西往遠(yuǎn)處看，一手拿著本子的工人代表了工程師身份。負(fù)責(zé)測量各種數(shù)據(jù)以及記錄，進(jìn)行分析的人。在跟他說話的人可以說

36、是工頭，也就是管理以及分配任務(wù)給鐵路工人的人。在房子前面坐著人可以說是管理倉庫的人。上身穿著藍(lán)色衣服，戴著白色頭盔穿著一模一樣的正在走路的那10個人是鐵路工人（就是負(fù)責(zé)修鐵路的工人，穿著一模一樣同時也顯示出了他們的負(fù)責(zé)的工作是一樣的）。在水泥廠里面一共五個人的模型。分別是紅，黃，藍(lán)，綠四中顏色。他們的衣服顏色也代表了不同的身份，負(fù)責(zé)不同的工作。水泥廠的模型在整個場景中算是比較復(fù)雜度的模型。小房子的模型相對比較簡單，占用系統(tǒng)內(nèi)存也比較小。場景安排在原有的小路旁邊。這樣更加能讓場景與原有的環(huán)境融合在一起。看起更加真實(shí)。場景2：圖3-3 施工場景2如圖（圖3-3）所示跟場景1相似（在52.5公里處）

37、。雖然用的模型都是一樣的，但是排列方式，表達(dá)的內(nèi)容也不太一樣。水泥廠的大小比例也是因?yàn)榘凑罩苓叺沫h(huán)境的情況而進(jìn)行調(diào)整的，所以比例也不一樣。這場景里面工頭在跟另一個工人在講話，一群鐵路工人正在從小房門前走過。場景也安排在原有的小路旁邊。這樣更加能讓場景與原有的環(huán)境融合在一起?？雌鸶诱鎸?shí)。場景是由19個人模型，兩個鐵軌鐵塊堆模型和一個水泥廠和一個小房子的模型。場景3：圖3-4第三個施工工點(diǎn)如圖（圖3-4）所示在119.4公里處這場景也安排在了荒野中的小路旁邊。三個工人在小房子前面對話，10個鐵路工人正走向小房子前面。水泥廠里工人都在做自己的工作，這樣的一個場景。場景4：圖3-5第四個工點(diǎn)如圖（圖

38、3-5）所示在158.0公里處，場景里一共20個工人的模型，兩個鐵軌模型，水泥廠模型和小房子的模型。一共24個模型。 場景5：圖3-6第五個施工如圖（圖3-6）所示工點(diǎn)在206.6公里處，整個施工場景中有19個人的模型，兩個鐵軌鐵塊兒模型，水泥廠和房子的模型。 場景6：圖3-7第六個施工工點(diǎn)如圖（圖3-7）所示在254.3公里處，整個場景中有20個人模型兩個鐵軌鐵塊兒和水泥廠，房子的模型。 場景7：圖3-8第七個施工工點(diǎn)如圖（圖3-8）所示在305.0公里處，場景中有17個工人模型，兩個鐵軌鐵塊兒模型，水泥廠和房子的模型。場景8：圖3-9第八個施工工點(diǎn)如圖（圖3-9）所示在351.1公里處，有

39、17個工人模型兩個鐵軌鐵塊兒模型和水泥廠，房子模型。場景9：圖3-10第九個施工工點(diǎn)如圖（圖3-10）所示在410.6公里處，18個人模型，兩個鐵塊兒堆模型，水泥廠和房子的模型。場景10：圖3-11 第十個施工工點(diǎn)如圖（圖3-11）所示在458.9公里處，共有21個人的模型，兩個鐵軌鐵塊兒堆模型，水泥廠和房子的模型。這些場景里面模型的數(shù)量有的場景一樣，有的不一樣。排列方式雖然差別不是很大，但是也有一些區(qū)別。細(xì)節(jié)不一樣，表達(dá)的意思也不一樣。3.3 梁廠的設(shè)計梁廠是在整個系統(tǒng)場景中不可或缺的重要的部分。因?yàn)樾畔⑾到y(tǒng)里面的地理信息是跟現(xiàn)實(shí)情況比較接近，地面不平需要用橋梁來建設(shè)鐵路。梁廠的設(shè)計有助于讓

40、整個場景看起來更加接近現(xiàn)實(shí)世界中的實(shí)際環(huán)境。3.3.1 梁廠的模型制作這里用的是SketchUp Pro 2014。是按照導(dǎo)師的要求并且參考網(wǎng)上的2D圖片制作出來的。如圖（圖3-12）所示，梁的廠模型由兩個棚子，8個小房間，31個橋梁，2個吊梁橋用的架橋機(jī)和3個人組成的。整體模型相對比較簡單，為了減少對系統(tǒng)流暢性的影響沒有添加特別復(fù)雜的模型。圖3-12為了盡量讓模型比較簡單，占用內(nèi)存小，讓系統(tǒng)流暢性影響小，做出來比較簡單的梁廠。把有些不必要的細(xì)節(jié)去掉了。同時為了梁廠的模型看起來比較真實(shí)，比較有生機(jī)，加入了幾個簡單的各種姿態(tài)的人的模型。建梁廠模型時SketchUp因?yàn)椴僮鞅憬?，簡單而?jié)省了不少時

41、間。貼圖也不需要像maya，3Dmax 一樣展開復(fù)雜的幾何體然后在貼。3.3.2 梁廠的位置選擇長度474公里的鐵路，一共在4個位置導(dǎo)入了梁廠模型。第一個在37.5公里處。第二個在245.2公里處。第三個在388公里處。第四個在453.3公里處。梁廠位置是盡量避免人口居住的區(qū)域并且按照地形選擇的。并且盡量讓周圍的需要梁橋的地方靠近一些（為了減少運(yùn)輸成本）。在第一個梁廠到第二個梁廠中間的200多公里距離是平原，需要梁橋的地方很少，所以在考慮到實(shí)際上這種地方有梁廠的可能性比較低，在37-245公里之間沒有建梁廠。因?yàn)樵趯?shí)際情況中在這建梁廠很可能會建廠成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過運(yùn)過來的成本?？紤]到防洪和天然災(zāi)難的

42、能力，梁廠都在建設(shè)了比較高的地方。為了運(yùn)輸方便盡量選擇了有路的地方。為了降低運(yùn)輸成本選擇了需要比較長的梁橋的路段附近。場景1:場景1如圖（圖3-13）所示，在37.5公里處。圖3-13場景2:場景2如圖（圖3-14）所示，在245.3公里處。圖3-14場景3:場景3如圖（圖3-15）所示，在388公里處。圖3-15場景4:場景4如圖（圖3-16）所示，在453.3公里處。圖3-163.4 肯尼亞野生動物設(shè)計肯尼亞有獅子，大象，犀牛，野水牛，獵豹，斑馬，羚羊，河馬，火烈鳥等野生動物。因?yàn)榭紤]到對系統(tǒng)流暢性影響和時間的問題選出了特色動物大象，斑馬，長頸羚（羚羊），獵豹等幾種動物加入到了系統(tǒng)當(dāng)中。3

43、.4.1 非洲大象非洲大象又稱為非洲象（學(xué)名為：loxodonta）。肩高為3-4米，身體長度為6-7.5米。是陸地上最大的哺乳動物。成年非洲大象雄性高于3.5米，最高可以達(dá)到4.2米。是非洲常見的喜歡群居的野生動物。體重范圍一般3噸到5.5噸。最大個體可以超過7噸。非洲大象耳朵非常大，可以達(dá)到1.5米。尾巴長度1米到1.3米。非洲大象一般結(jié)成20-30只大小不一的群。非洲大象能生活在從海平面到海拔5000米的各種自然環(huán)境中。包括森林，草原，草地，刺叢以及半干旱叢林。在設(shè)定大象的運(yùn)動路徑的時候，想讓大象以一個群體的狀態(tài)比較自由的行動的話需要運(yùn)動路徑一樣活著相似。因?yàn)樵O(shè)定完一只大象的運(yùn)動軌跡以后

44、再設(shè)定另一只大型的運(yùn)動路徑時，第一個大象的運(yùn)動軌跡是無法看到的，所以很容易會發(fā)生大象模型之間相互碰撞（交叉在一起）的狀況。為了避免這種情況的發(fā)生，我把5只大象導(dǎo)出成一個模型。也就是打入到系統(tǒng)里面以后不管怎么變換模型，5只大象都會以整體運(yùn)動。即便是調(diào)整大小比例也會一起變大或縮小。這樣不僅是可以避免在運(yùn)動的模型發(fā)生碰撞，還可以讓在運(yùn)動的物體占用更少的內(nèi)存，可以讓系統(tǒng)在導(dǎo)入同樣多的在運(yùn)動的模型的情況下提高系統(tǒng)的流暢性。場景1：運(yùn)動路徑如圖（圖3-17）所示，場景1是在11公里處。有7只大象.其中5只大象為一整體，另外兩只大象各自為一整體。大象們運(yùn)動，從梁橋下面走過去繞一圈會回來。這樣做的目的地為了讓

45、大象們在鐵路周圍運(yùn)動。因?yàn)樵阼F路信息系統(tǒng)中我們主要會看的是鐵路周圍的環(huán)境，放在離鐵軌遠(yuǎn)的地方只會占用內(nèi)存，而不會對信息系統(tǒng)的顯示效果做出任何貢獻(xiàn)。圖3-17場景2：場景2如圖（圖3-18）所示是在34公里處。一共15只大象，每一個都是5只大象一個模型。選擇這個位置是因?yàn)榉侵薮笙笫窃谏?，草原，草地，刺叢以及半干旱叢林都能正常生活的動物。圖3-18場景3：場景3如圖（圖3-19）所示在323公里處。因?yàn)橄啾扔陟o止的模型，運(yùn)動的模型對系統(tǒng)流暢性的影響更大，所以場景中載入的模型比較不是很多。圖3-19因?yàn)閯討B(tài)的場景比靜態(tài)的場景對系統(tǒng)流暢性的影響更大，并且還有要加入的動態(tài)模型，所以大象的運(yùn)動場景只建了

46、3個。3.4.2 斑馬斑馬（英文名稱為zebra）是非洲特有的動物。因?yàn)樯砩系哪芷鸨Ｗo(hù)作用的斑紋而得名為斑馬。斑馬身上的斑紋想人類的指紋一樣一只斑馬和另一只斑馬是完全不同。斑馬腿部沒有斑紋。東部非洲還產(chǎn)一種斑馬，體格最大，耳朵長度為（約20厘米）而且很寬，全身斑紋窄并且很密。所以也稱為細(xì)紋斑馬。南非洲的斑馬與其它兩種斑馬不同的地方時是，南非洲的斑馬有一對像驢一樣的大長耳朵。除腹部以外全身密布比較寬的黑條紋。平原斑馬體長為200-240厘米。肩高為120到140厘米，尾長位47到57厘米。體重約為350千克。除了腹部以外，全身都密布比較寬的黑條紋，具有自我保護(hù)作用。山斑馬-肩高僅為120厘米，是

47、斑馬中體型最小的一種斑馬。細(xì)紋斑馬到現(xiàn)在為止現(xiàn)存體型最大的野生馬類動物，肩高可以達(dá)到145-155厘米。場景1：如圖（圖3-20）所示，場景1是在43公里處。7只斑馬是一個整體模型。圖3-20場景2：如圖（圖3-21）所示。第二個場景是在56公里處。一共14只。圖3-21圖3-22場景3：場景3如圖（圖3-22）所示在322公里處。選擇這個位置是因?yàn)檫@段附近沒有居民，植被也比較豐富。一共兩個斑馬群，一共為14只斑馬。3.4.3 長頸羚長頸羚（英文名：Gerenuk），又稱為麒麟羚。僅生活在非洲的索馬里和肯尼亞。長頸羚因?yàn)轶w型細(xì)長而優(yōu)美被稱為長頸羚。長頸羚一般體長為1.5米左右，尾長為0.25米

48、左右，肩高為0.9米到1米。體重為40公斤到50公斤。雌性無角，雄性有角。較長約為40厘米左右。它的最大的特點(diǎn)是它像長頸鹿一樣的長脖子和又細(xì)又長的腿。長頸羚生活在在干燥的荊棘叢林地區(qū)，甚至是在沙漠地帶它也能生存。它們一般單獨(dú)或成對生活。也會6-7只雌性長頸羚由一只雄性長頸羚帶領(lǐng)組成小群生活。與其他羚羊不同的是，長頸羚不會吃低處的植物。覓食習(xí)慣很像長頸鹿。一般會用長的上唇和舌頭扯樹葉吃。長頸羚經(jīng)常用后腿直立，前腿支撐著樹干，伸出長長的脖子，與軀體成直線，食用最高處的新鮮多汁的嫩葉。長頸羚極少喝水，身體所需要的水分大部分情況下靠食物中攝取。長頸羚整個白天都能活動，只在晚上休息。由于四肢細(xì)長，奔跑，

49、跳躍速度很快，并且動作十分優(yōu)美。因?yàn)殚L頸羚是不吃低處的植物，只吃高處的植物，所以長頸羚的場景位置選擇是按照周圍環(huán)境的植被選出來的。場景1：如圖（圖3-23）所示，長頸羚有的一對，有的一只雄的和6-7只雌的成群生活的動物。為了更好的表示多樣性如圖（圖3-23）給出了一對（兩只）長頸羚和一群（一只雄，六只雌）長頸羚。有角的是雄長頸羚，沒有角的是雌長頸羚。這場景安排在了是一邊荒野，一邊是植被比較豐富的，離鐵路比較近的地方。圖3-23場景2：如圖（圖3-24）所示。場景2在287公里處的一個植被很豐富的環(huán)境中。場景2中有兩個長頸羚群。圖3-243.4.4獵豹非洲獵豹的軀干長度是1米到1.5米，尾巴長度

50、為0.6米到0.8米，肩高是0.7到0.9米，體重一般是35公斤到72公斤。雄獵豹的體型略微大于雌獵豹，獵豹背部的顏色是淡黃色。它腹部的顏色比較淺，通常是白色的。非洲獵豹全身都有黑色的斑點(diǎn)。棲息在有叢林或樹林的干燥區(qū)域。平時獨(dú)居，盡在交配季節(jié)成對出現(xiàn)。以羚羊等中小型動物為食。獵豹是奔跑最快的哺乳動物。速度每小時可達(dá)到112公里。場景1：如圖（圖3-25）所示。這場景是286公里處。類似于“獵豹在長頸羚周圍不停的徘徊等待他們分開在下手”這樣一個場景。因?yàn)楂C豹是獨(dú)居的肉食動物，所以在場景中只有一只獵豹。圖3-25場景2：如圖（圖3-26）所示。一只獵豹從遠(yuǎn)處往斑馬群看準(zhǔn)備狩獵斑馬。圖3-263.5

51、 車輛運(yùn)動軌跡的設(shè)計車輛運(yùn)動是通過TerraExplorer提供的Ground Object 這個選項(xiàng)實(shí)現(xiàn)的。該選項(xiàng)是Object 菜單下面。如下圖（圖3-27）所示。圖3-27選擇該選項(xiàng)以后會出現(xiàn)下面選項(xiàng)。點(diǎn)擊File Name 這選項(xiàng)選擇相應(yīng)的模型，然后畫出該物體的運(yùn)動軌跡調(diào)整大小，速度，加速度，轉(zhuǎn)彎時的速度，是否該物體循環(huán)移動，是否啟動時自動運(yùn)動等等這些選項(xiàng)以后物體就可以運(yùn)動了（圖3-28）。圖3-28場景1：場景一如圖（圖3-29）所示在0公里處。通過讓車輛運(yùn)動表達(dá)出了工地正在建設(shè)鐵路另一端的場景。場景里只有幾個在運(yùn)動的車輛模型，其他模型都是靜止的。圖3-29場景2：場景2如圖（圖3-

52、30）所示在26公里處左右。兩個都是順著馬路運(yùn)動的。因?yàn)橄啾扔陟o止的模型，運(yùn)動的模型更會占用內(nèi)存，對系統(tǒng)流暢性影響更大，所以只加入兩個運(yùn)動的車輛模型。為了不讓在車輛在運(yùn)動過程中發(fā)生碰撞（重疊在一起），把開始地點(diǎn)和結(jié)束地點(diǎn)設(shè)成了不同的地方。因?yàn)檐囕v速度一樣，所以不會碰撞。圖3-30場景3：場景3如圖（圖3-31）所示。選擇車輛的位置的時候盡量選了離鐵路比較近的公路段。離城市比較遠(yuǎn)的導(dǎo)入了貨車。因?yàn)樵陔x城市比較遠(yuǎn)的地方相比于轎車，出現(xiàn)貨車的可能性更高。而在市區(qū)附近轎車出現(xiàn)的可能性更高。圖3-31場景4：圖3-32如圖（圖3-32）所示。在場景4同樣把兩個車輛的開始地點(diǎn)和結(jié)束地點(diǎn)稍微錯開避免了車輛在

53、運(yùn)動過程中相互碰撞的可能性。同時為了避免不必要的內(nèi)存占用，把循環(huán)運(yùn)動那選項(xiàng)設(shè)成“否”了。圖3-33場景5：場景5如圖（圖3-33）所示。因?yàn)檫@路徑的重點(diǎn)是一個施工場景，所以在這場景里選用了一輛大貨車。修鐵路時用來搬運(yùn)鐵軌。場景6：圖3-34場景6如圖（圖3-34）所示。因?yàn)檫@是市區(qū)的邊緣兩輛都選用了轎車。為了節(jié)省系統(tǒng)資源，在這六個場景中加入的運(yùn)動的車輛比較少。第4章 模型精度及數(shù)量對系統(tǒng)流暢性的影響分析為了讓系統(tǒng)在不影響系統(tǒng)流暢性的情況下能加入更多模型和場景，在整個所有的場景中的在運(yùn)動的物體都去掉了“循環(huán)運(yùn)動”選項(xiàng)。如圖（圖3）所示。圖3在基于GIS的鐵路信息系統(tǒng)中，雖然模型數(shù)量對信息系統(tǒng)有影

54、響，但是對系統(tǒng)的流暢性影響比較小。模型的精度對系統(tǒng)的流暢要比模型的數(shù)量有點(diǎn)大。導(dǎo)入很精美，比較復(fù)雜的模型時，在系統(tǒng)加載模型時有時候會出現(xiàn)卡頓，嚴(yán)重的時候甚至出現(xiàn)死機(jī)的現(xiàn)象。在模型數(shù)量，模型精度和運(yùn)動軌跡的復(fù)雜度這三個因素中，對系統(tǒng)的流暢性產(chǎn)生的影響最大的是運(yùn)動路徑的復(fù)雜度。尤其體現(xiàn)在修改已經(jīng)設(shè)計好的路徑或者新添加路徑和運(yùn)動的物體時，電腦反應(yīng)不過來。并且物體在運(yùn)動的時候移動畫面能明顯的感覺到卡頓現(xiàn)象。第5章 結(jié)論三維場景設(shè)計是技術(shù)和藝術(shù)緊密結(jié)合的工作。在基于GIS的鐵路信息系統(tǒng)中一個優(yōu)秀的三維場景除了好看，舒適的界面以外在不影響系統(tǒng)流暢性的條件下優(yōu)美精致的模型，優(yōu)美的藝術(shù)風(fēng)格也是不可或缺的。具有

55、個性的角色設(shè)計，想象力豐富的世界觀，精致的環(huán)境背景都是場景設(shè)計必要的因素。一個好的場景設(shè)計必須符合地理環(huán)境，場景所在地區(qū)的文化風(fēng)貌，歷史背景以及所在地理環(huán)境的建筑風(fēng)格等等因素。在場景設(shè)計中專注，耐心是不可或缺的。在場景設(shè)計時有好多操作需要重復(fù)做的，有好多地方需要很細(xì)致的調(diào)整。不管是建模過程還是把模型安置到系統(tǒng)環(huán)境的過程都需要有很大的耐心。更是需要細(xì)心地觀察吧模型載入到信息系統(tǒng)調(diào)整運(yùn)動軌跡后對系統(tǒng)流暢性的影響。課題通過對基于GIS的鐵路信息系統(tǒng)中的施工點(diǎn)，野生動物，梁廠，工人，車輛運(yùn)動等進(jìn)行建模，場景設(shè)計和調(diào)整運(yùn)動軌跡，最終得到了一個不錯的顯示效果。本文結(jié)合三維場景設(shè)計的概念和課題的截圖介紹了課

56、題中三維場景的設(shè)計以及過程。致謝衷心感謝這個學(xué)期以來一直給與我充分幫助和支持的徐老師。徐老師從開始到現(xiàn)在一直很耐心給我指導(dǎo)，并且非常負(fù)責(zé)人地每周五都忙碌的工作中抽出時間來聽我們遇到的問題以及進(jìn)展情況。在此論文完成之際表示感謝與敬意。參考文獻(xiàn)1 .張軍.三維場景設(shè)計與表現(xiàn),2013. 2.劉小林, 錢博弘編著.動畫概論.武漢理工大學(xué)出版社出版.3 .顧嚴(yán)華.動畫場景設(shè)計.上海交通大學(xué)出版社.4.王宏建.藝術(shù)概論M.文化藝術(shù)出版社,2005.5.張慶春.動畫運(yùn)動規(guī)律.上海交通大學(xué)出版社.6.陳潔滋.三維動畫造型基礎(chǔ).上?？萍冀逃霭嫔?2011. 7.唐澤圣等；三維數(shù)據(jù)場可視化.清華大學(xué)出版社.1999 .8.王平，殷俊.動畫場景設(shè)計.蘇州大學(xué)出版社.9.馮文孫,立軍.動畫概論.中國電影出版社.10.馮文，孫立軍.動畫概論.中國電影出版社.11.徐巖東.論影視動畫中的場景設(shè)計EB/OL.太原師范學(xué)院學(xué)報.200