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在线三维人体几何建模研究
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利用数码相机重构物体三维形体的方法研究
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官方公共微信三维建模技术在虚拟校园中的应用研究
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三维建模技术在虚拟校园中的应用研究
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毕业设计（论文）--虚拟校园三维模型设计制作
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官方公共微信求，Auto CAD 高手，关于毕业设计题目的问题，论文题目：关于Auto CAD快捷方式的论述，要求：6000字，高手联QQ，请备注
求，Auto CAD 高手，关于毕业设计题目的问题，论文题目：关于Auto CAD快捷方式的论述，要求：6000字，高手联QQ，请备注 25
因为快要交毕业论文了，而现在我还一点头绪都没，不知如何下笔，该如何去描述，所以请教高手指点一二，如果有您的示范文章最好不过了，具体情况QQ细谈，加好友的时候请备注您的来由
不区分大小写匿名
你是不是需要毕业设计相关的帮助?我能够做机械类的毕业设计如果你有兴趣 可以找我谈谈吧
建立三维数字城市的立体景观模型，是当前地理信息系统技术研究的热点之一。在城市中，人工建筑物是最主要的地物，因此，建立建筑物的三维模型是三维数字城市建设必不可少的环节。本文实现了在AutoCAD环境下对建筑物的三维建模，包括几何建模和纹理建模。同时，也提出了在建模过程中需要注意的一些问题。
关键词：三维城市；几何建模；纹理；AutoCAD；
&第一章 引言 1.1&&&&& GIS的发展趋势
自人类社会形成以来，人们在生产活动和社会活动中总在进行着信息的获取、交换和使用。从古代文明到现代社会，地理工作者、测绘工作者、航海家都致力于空间数据的收集整理，制图工作者则以地图形式表达这些数据。地图作为空间数据的载体长期为航海、军事以及现代经济建设服务。&&
二十世纪50年代由于计算机技术的发展，测绘工作者和地理工作者逐渐利用计算机汇总各种来源的数据，借助计算机处理和分析这些数据，最后通过计算机输入一系列结果，作为决策过程的有用信息。[3]
地理信息系统（GIS）是一种特定而又十分重要的空间信息系统。从系统角度看，在未来的几十年内，GIS将向着数据标准化（Interoperable GIS）、数据多维化（3D&4D GIS）、系统集成化（Component GIS）、系统智能化（Cyber GIS）、平台网络化（Web GIS）和应用社会化（数字地球DE）的方向发展。 1.2&&&&& 三维GIS的优势
举一个简单的例子，我们用两种方法让一位家住武汉大学的五岁小姑娘指出自己家的所在：第一种方法，给她看一张满是专业地理符号的武汉大学地图；第二种，给她看一个武汉大学的小型模型。很显然，后者对于她来说会有用得多。这就是三维的力量！
从计算机科学角度看，信息系统是由计算机硬件、软件、数据和用户四大要素组成的问答系统。[3]其中，用户是信息系统所服务的对象，是信息系统的主人。用户分一般用户和从事系统建立、维护、管理和更新的高级用户。
显而易见，从数量上看，具有丰富专业知识的高级用户只是凤毛麟角，组成GIS庞大用户群的则是对整个系统略知一二的一般用户。如果不从这些数量占绝大部分的用户角度出发来做GIS，则忽略了GIS的最初发展动力——用户需求，做出来的产品也只会是高屋建瓴，导致的最终结果只能是用户数量的减少，系统被用户所淘汰。因此，GIS只有充分考虑了用户的水平和需求，才能被越来越多的用户所接受，从而成为大众化的GIS，这才是我们所希望看到的。
在一个GIS中，地理空间数据是血液。实际上，整个GIS都是围绕空间数据的采集、加工、存储、分析和表现展开的。在GIS这么多年的发展历程中，有很长一段时间，空间数据都是以平面地图作为的载体。但值得注意的是，GIS所要表达的现实世界空间是一个真三维的几何空间，这个空间的任何事物均含有三维空间信息，而传统的二维GIS仅仅解决了对平面二维信息的表达。[5]这种表达方式虽然简单方便，但由于无法表现对象的三维信息，呈现在用户面前的数据必然缺少直观性，并且所包含的信息量也随着维数的减少得以缩减，给用户的使用带来一定的不便。
本节开头所举的小姑娘的例子则充分说明了三维给用户提供的巨大方便。它将会使越来越多的人开始使用我们所做出来的系统，这对GIS的发展是一股巨大的动力。正是这样一种隐藏在潜在用户背后的力量在推动着GIS前进的脚步，使空间数据的表达向实时三维化方向发展。这样的发展必然会增强GIS的功能，挖掘出潜在的用户，使更多的人能够真正享受到三维GIS技术为我们创造的更加美好的生活。1.3&&&&& 三维GIS的建设重点——三维城市建设 1.3.1&&&&&&&&&&&&& 三维城市建设的中心环节——人工建筑物的实体建模
目前，人们在三维GIS的研究方面已经做了较多的工作。然而，人们在进行三维GIS研究过程中，发现所面对的现实世界中各类对象及其相互间关系的复杂性远远超乎他们基于二维GIS的预料，事实证明建立一个通用的三维GIS平台目前尚不具备条件。因此，人们工作的重点和研究范围开始转向较小的领域，如：地质、矿山、城市等。由于城市是人们生活工作的聚集地，同时也是人口、资源、环境及信息最密集的地方，对三维城市GIS的研究不仅具有相当重要的现实意义，同时也是人们十分迫切需要解决的问题之一。[5]
三维城市GIS建设涉及多方面技术，其中一个就是多种类型的建筑物实体的建模。由于城市中地物以人工建筑物为主，因此这些建筑物将是我们所需要研究的主要建模对象。城市建筑物建模是三维城市建设过程中的瓶颈问题，同时也是一项很重要的工作，准确真实地表达建筑物体的特征是城市三维建模的中心环节。建筑物模型的建立速度、精度等指标将直接影响到整个系统的优劣程度。
&1.3.2&&&&&&&&&&&&& 现有的单一建筑物的建模方法
对于单一建筑物，其建模方法的共同点是：拥有信息资源的情况和模型文件的用途对建模方法和模型文件格式有很大影响。目前来讲，已有的建模方法主要有以下几种[9]：
1)&& 人机交互法：在有且只有建筑图纸的情况下,可以在AutoCAD等专业软件中，通过人机交互输入方法建立三维建筑物模型。该方法的一个最大的缺点就是速度较慢，因而只适合数据量比较少的情况（如：一个学校或者某个住宅小区建筑模型的建立），不能满足海量建筑物的建模要求。此种方法的优点是可以在将建筑物刻画得非常细致，很适合在需要对建筑物加以仔细研究的情况下使用。比如：通过这种方法可以建立非常具体的某个古建筑的模型放入有关数据库中，以供考古学家、建筑学家研究学习，而不用他们亲自到实地进行考察，节省了大量的社会资源；
2)&& 图形识别法：依据已有的电子版建筑图（以平面图为主）进行图形元素的识别，并在此基础上输入空间信息从而建立三维模型。由于同一批工程图的图层划分方法相同，可以编制ARX程序读取工程图相关图层中的柱、墙、梁实体数据，再手工输入柱、墙、梁的顶部、底部高程，由程序建立模型。但有时，要获取整个城市的所有建筑物的电子版建筑图难度很大，给建模工作造成了一定的障碍；
3)&& 激光扫描法：在距离建筑物150m以内设置激光扫描仪器，该仪器向建筑物发射大量激光束（任意两束的发射方向都不同），得到建筑物表面的“点云”，再使用专门的软件由“点云”生成建筑物三维模型。通常需从三个方向扫描同一个建筑物。基于激光的方法，其系统结构简单、测量速度快，且具有实时处理能力，所以被广泛采用。但使用该方法，存在很多因素严重影响其精度，如：系统中结构因素的影响、光学系统近似因素的影响等。并且该方法没有充分使用中国各城市现有的电子地图资源；
4)&&&&&&& 运用航片/卫星影像来建立模型的方法：该方法是在拥有航空照片或卫星照片的情况下，用专门的大型软件比较从不同角度拍摄的同一地区的照片，得到地面物体（包括建筑物）的高度和三维模型。在该方法中，融合了数字摄影测量与3S技术。航空影像是建筑物重建的主要数据源，特别是数字摄影测量技术为数据的获取提供了最经济的方法。遥感卫星影像是重要数据源，二十多年来其分辨率已经有了很大的提高。空间分辨率从遥感形成之初的80m，已提高到2m，军用甚至可达到10cm。光谱分辨率现在可以达到 5-6nm(纳米)量级，400多个波段。时间分辨率一般为15-25天的重访周期。通过发射合理分布的卫星星座可以3-5天观测地球一次。正是遥感等这一系列技术的同步发展，使得通过影像建立模型的方法成为可能。但是由于通常所用的影像数据量极大，因此对计算机的图形、图像处理能力提出了很高的要求。另外，在建模的过程中，建筑物的纹理比较粗糙，不够精致，在真实反映建筑物方面有所欠缺。
&1.3.3&&&&&&&&&&&&& 本论文研究的内容与意义
本论文选用在AutoCAD中通过人机交互输入方法，建立单个建筑物的三维模型。然后，使用数码相机实地采集建筑物的纹理数据，并使用专业的图像处理软件Photoshop对纹理数据进行适当的处理，使其符合纹理贴图的要求。接着，对做好的建筑物模型进行纹理恢复，最后使所建立的三维建筑物模型具有立体、多角度可视化的效果。
在建立模型的过程中，会反复的试验、比较和思考，不断总结，分析建模过程中的失败原因，观察建模结果，找出通过人机交互法建立单个建筑物模型的最佳途径。同时，在初步了解其他建模方法的基础上，比较这些方法与本文使用的方法的差异性以及各自的优劣，找出人机交互法的缺点与不足。1.4&&&&& 论文结构内容安排
第一章主要介绍了GIS的发展趋势以及三维给我们所带来的方便。同时，将人工建筑物模型的建立作为三维城市建设的中心环节之一，对其现有的几种建模方法及其优缺点进行了简要概述。最后说明了本论文的研究内容和意义。
第二章的第一节介绍了几种主流的三维建模软件，第二节则简要说明了Photoshop的应用。
第三章介绍了在AutoCAD中进行三维绘图所需要明确的几个问题，包括常用的三维术语，使用三维的理由以及AutoCAD的优势与局限性。
第四章详细叙述了整个模型的建立流程，包括在各个步骤中会遇到的问题和相应的解决方案以及对建模过程的分析总结。
第五对本文做了一个简单的总结，其中有我本人在做设计过程中的一些感想和对三维GIS的一些想法。第二章& 三维建模相关软件介绍 2.1&&&&& 主流三维建模软件 2.1.1&&&&&&&&&&&&& AutoCAD
AutoCAD实际上是一个绘图软件包，它是美国Autodesk公司于1982年提出一个商品软件，能在大多数的16位和32位微机上工作通用性强，应用面广，可以用于机械、电子、建筑等各个行业。这个软件包在国际上十分流行，在我国也用得较为广泛。自1982年到现在，已经更新了许多版本。最早进入中国的AutoCAD是2.17版，后来引进了AutoCAD2.6版，现在已有10.0版或11.0版了。早期的AutoCAD只能绘制二维图形，从2.17版开始能绘制二维半的立体图形。自2.6版开始，AutoCAD提供了绘制三维图形的功能，而且图形的处理速度，随着版本的更新而不断提高。
AutoCAD不但可以用来绘制图形，而且还可以在其基础上进行二次开发，形成更为广阔的应用领域。它还为用户提供了一个图形交换文件(DXF文件)，作为与其它高级语言的接口。总之，AutoCAD是我国目前微机上广为流行的绘图软件包。第三章 AutoCAD中三维绘图介绍 3.1&&&&& 三维与二维之间的差异
对于AutoCAD系统本身来说，三维和二维之间是没有差别的，AutoCAD总是具有完整的三维功能。然而，对于多数用户而言，三维和二维两者之间的操作具有很大的不同。其中根本的差别是，对象除了具有高度和宽度外还可在另外一个方向进行操作，即能够生成具有厚度的对象。这就使得对象具有另一维尺寸，其结果将会使输入方法发生变化。在三维操作中，虽然AutoCAD系统提供了使用定点设备的各类辅助工具，但是，在特定的点和距离输入时，也许会经常使用对象捕捉和坐标输入。
对象具有另一维尺寸也将影响到观察的方式。对于二维操作，总是对着绘图平面观察。对于三维操作，因为一个对象常在另一个对象之上，因而，总是以一定的角度观察对象。此外，在构造模型时会以不同的方向观察，也许在屏幕上会有几个视口 ( viewport)，即同时从不同的视点观察模型。
另一个差别是在三维中的实体比在二维中的实体更集中。虽然一个三维线框模型可能没有同样一个对象的二维图形的线、圆等实体多，但是，三维对象的所有实体将交织在一个位置，而不是沿几个不同的视区平铺。具有网格线的表面模型可能会特别稠密。
为了控制这些拥挤的实体，在三维中使用的层会比二维中使用的层多，更会频繁地冻结和解冻层。在三维操作中，将会使用在二维中使用的全部层，再加上一些层用来获得不显眼的实体以及选择模型容易观察和操作的部分，以便控制模型组成部分的可见性。
三维和二维之间的一个明显差别是，存在 1 8 0多个有关三维的AutoCAD命令。其中一些命令如UCS、VPORT S（与图纸空间有关）虽然在二维操作中也有用，但大部分专门用于三维对象。
另外，使用这些三维操作命令并不是用来代替二维命令的。在三维操作中，会经常使用在二维操作中使用的命令，再加上三维的命令。此外，某些常见的命令，如 FILLET（倒角）和CHAMFER（倒圆角）等，当用于三维实体时有不同的操作方法。
最后，在建立三维模型时，操作步骤和思维与二维绘图有细微的差别。在三维中，是真正地构造一个对象，而不只是从不同视点看到的视图。在某些方面，三维作图比二维绘图更精确，必须非常精确地确定对象的方位和位置。这种方式的好处是使得设计既正确又精确。
&3.2&&&&& 常用的三维术语 3.2.1&&&&&&&&&&&&& 模型
与用粘土、石膏或纸板代替某些实物或平面对象时使用的术语相同，在 AutoCAD中建立的三维对象一般称为模型（model）。与这些物理模型一样，AutoCAD的模型是真正的三维对象，且容易建立和修改；但又不同于物理模型，不可以直接接触。
建立一个模型的过程称为造型（modeling）。虽然术语“模型”和“造型”也可用于AutoCAD的二维对象，但是，它们通常用于三维模型，二维操作中涉及到的称为作图或绘图。
&3.2.2&&&&&&&&&&&&& 线框模型
线框模型（wireframe model）仅仅用边来表示一个对象，在各边之间什么东西都没有。因而，位于对象后的线条无法隐去。右图表示了一个简单的线框模型。该模型由 1 5条边构成，用两个圆表示一个圆孔的边界。实际上，在线框模型中的一个孔是无意义的，因为在生成的孔中什么东西都没有。（如图3.1所示）
&&&&&&&&&&&&&&&&
图3.1 线框模型3.2.3&&&&&&&&&&&&& 表面模型
表面模型（surface model）在各边之间具有一个由计算机确定的无厚度表面。虽然，表面模型看起来是一个实体，但是实际上是一个空的外壳。图3.2(a)以表面模型表示的原始对象，从外观看具有一个通孔。正如图3.2(b)所示，当表面被移去时，通孔实际上是一个管子的模拟表面。
图3.2 表面模型
表面模型使用线框模型表示其表面的框架，模型中一部分以线框表示而另一部分以表面模型表示的情况并不多见。由于模型的表面是透明的（除非用命令消隐），因此表面模型看起来像线框模型（图3.2(c)所示）。另外，表面模型有时甚至被认为是线框模型。虽然这种认识是错误的，但这种看法并不少见，甚至在AutoCAD手册和文件里也能看到。
&3.2.4&&&&&&&&&&&&& 实体模型
实体模型（solid model）具有边和面，还有在其表面内由计算机确定的质量。图3.3(a)是前面用线框和表面模型表示的对象的实体模型。虽然看起来与表面模型极为类似，但是，正如图3.3(b)所示，将其对半剖分以表示它是真实的实体（用计算机生成的视觉效果）。AutoCAD还能够告之其质量的属性信息，如体积、重心和惯性矩（moments of inertia）。与表面模型一样，实体模型看起来像线框模型（如图3.3(c)所示），除非消隐命令起作用。
图3.3 实体模型
&3.2.5&&&&&&&&&&&&& 渲染
使一个表面模型或实体模型具有明暗、真实感的图像称为渲染（rendering）。AutoCAD系统提供了一组图形渲染的命令，包括设置和控制光源、处理模型表面特征等命令。除了黑白图形渲染，AutoCAD还具有真彩渲染功能。3.3&&&&& 使用三维的理由
构造三维模型显而易见的理由是三维模型比二维图形更接近真实的对象。即使三维计算机模型与实物还有很大的差距，但总比二维图形更接近实物。
另外，可以将三维模型转变为多个视图并标有尺寸的二维产品图，从而获得二者的最佳形式。这种从三维模型转变为二维图形较之传统绘图的优点是：对于模型的任何修改将自动反映到相应的视图上。在二维绘图中会出现对某些视图进行修改而没有对其他视图作相应修改的错误，这在基于三维模型的图形中是不可能发生的。
在AutoCAD中模型也可以直接作为不需要用图纸的对象成型。实体模型一般优于表面模型和线框模型。它是最容易使用的三维模型。它的信息最完整，不会产生歧义，且创建方式最为直接。3.4&&&&& AutoCAD的三维能力
AutoCAD开始于二维绘图程序。在后来每一版本中均增加了少数三维特性，主要增加的三维功能是在 R10版，而重要的三维功能是在R10以后的各个版本中增加的。目前，在AutoCAD中，整个程序系统是一个具有完整三维特性的造型系统：
1)&&&&&&& 对于每个特定点和空间任何一个位置的图形对象，AutoCAD具有一个完全的三维坐标系统。
2)&&&&&&& 为了有助于点的输入和在局部区域的操作，AutoCAD具有一个可移动的用户坐标系统。
3)&&&&&&& 可以在空间的任何位置设置视点，以任意方向观察对象。
4)&&&&&&& 可以将屏幕分成多个视口，以便同时从不同视点和方向观察三维空间。
5)&&&&&&& AutoCAD对实体的表面进行了很好地分类，便于构造多种形状的表面模型。
6)&&&&&&& 用AutoCAD能够构造大多数机械厂典型的机械加工实体模型。
7)&&&&&&& 能够将三维模型转换为标准的多个视图、标有尺寸的产品图。
8)&&&&&&& AutoCAD的内置渲染器配有各种光源和表面材质，具有根据三维模型制作真实感着色图的能力。3.5&&&&& AutoCAD的局限
由于实际应用程序很少，因此，人们感觉 AutoCAD的三维性能难学难用。这种说法的主要原因也许是由于AutoCAD早期版本三维能力的局限。最初， AutoCAD系统的输入笨拙、单调乏味，只能生成少数真正的三维实体。甚至构造最简单的三维模型也需要很大的努力。此外，甚至在模型制作完成后输出功能既有局限又简单，以至于用AutoCAD只能做极少数事。
虽然这种说法不再值得一提，但是三维操作时还是有一些问题和局限的。首先，实际上与三维模型的所有交互界面均是通过二维设备。例如，无论使用鼠标还是使用数字化仪作为点输入设备，总是限制在一个二维表面的平面上移动。尽管有某些打算用于实际存在的物理对象的三维数字化仪，但并没有三维空间的点输入设备。另外一个限制是，我们必须使用二维屏幕。但有时，仅仅通过计算机屏幕我们几乎不能感觉到模型的深度，要看清楚哪个对象在前哪个对象在后是比较困难的。
同时，构成三维模型的实体是非常拥挤的。这些实体不仅互相靠得很紧，甚至一些实体位于其他实体上面。这又是一个问题，即有时使得选择对象变得困难。使用层来控制是很有用的，这样可以仅仅显示当前需要操作的对象。但是，使用层需要另外的操作步骤，且必须进行系统的、适当的管理。
虽然AutoCAD系统的实体造型功能是很好的，但是与其他几个程序相比要略逊一筹。此外，AutoCAD的实体编辑能力是有限的，也不直观。最后，尽管AutoCAD的渲染器有能力生成三维模型的真实图像，但不具备任何动画功能。三维的局限、有关二维界面与三维模型的关系以及上述的一些问题可能会是最主要的障碍。但是AutoCAD具有构造十分有用和实用三维模型的所有工具，包括几乎任何几何形状的三维模型，它们可以帮助我们建出满意的三维模型。
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&&& 我大概的看了下。&&&&& 在下很是佩服呢。&&& 呵呵。&& 在这边我先感谢下。&&&&&&& 但是我今天的时候看了下我的论文题目，&& 结果是我的题目改动为了&&&&&：&&& Auto CAD 常用查询功能，&&&&& 要求一样的& 6000字，& 大哥请问下您有这方面的资料吗?& 我现在赶得一头汗,小弟先谢过了呀.& QQ
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