1. 研究目的与意义
1.1研究背景自从人们认识和改造世界以来，空间信息以二维图形的存在形式。虽然二维信息也能直观的展现空间信息，但其本质是抽象画符号，不能给人以身临其境的感受。就像现在使用的图、表、文字等方法不仅数据量大、而且不易反映古典园林的真实效果，比较抽象。利用影像存档，虽然形象直观，在一定程度上提高了展示效果，但无法得到精确的物理数据和结构关系，很难进行精确保护和科学研究，也不利于重建、仿建及复原工作的发展。微软公司总裁和首席软件设计师Bill Gates认为：在当今世界，一座城市如果不跟踪最新观念，将技术运用到极限，明天它就可能成为一座鬼城。 说明了假如人们还把城市空间数据的处理目标还停留在二维数据的发展路线上，是难以真实再现人们所生存的三维客观世界的。三维建模技术是通过利用三维建模软件，根据采集到的数据所建立的各种地理实体，如：地形、建筑物、道路、水面、树木、草地及其一些辅助性的设施，如：消防栓、变电站、喷泉、公园的长椅等实体在虚拟三维空间建立与现实地物地貌一样的三维模型。因此，城市三维空间信息从二维进步到三维是其发展的必然趋势。所以在20世纪90年代初空间三维信息被各界广泛关注。由于计算机硬件水平的提高用于三维景观建模的方法才得以在计算机上实现，到现在已经出现了很多具有构造三维模型功能有关的专业软件，如:Auto CAD、3DS MAX、 Skyline、Google SketchUp等。相比传统的二维表示形式，地理信息可以用一个更直观、更有效的方式在虚拟的三维环境下能可视化的建筑模型表达出来。三维表示和可视化提供了更好的视觉效果和生动的城市地理信息，从而在人们对他们所处环境的观念中起着重要的作用。同时，三维建筑数据对于数字城市的建设也具有十分重要的意义。三维建模技术是城市三维可视化的基础，也是三维城市GIS 应用的关键。对城市空间实体三维建模技术和可视化过程进行深入研究，探讨基于不同数据源的地形和地物的建模方法，并提出了一个城市三维可视化应用系统框架，为城市数字化建设提供了一个有效、可行的方案。三维可视化技术是目前计算机技术和信息技术发展的一个热门研究方向，而且它符合人获取外界信息的生理因素，即首先通过视觉效果来对信息进行直观获取。GIS作为性能强大、涉及领域广泛的一种新型信息系统也必然要引入三维可视化技术才能够充分满足用户需求，继续长足发展。 本课题以苏州科技学院石湖校区一处园林(师陶园）为例来研究三维建模及可视化技术以及地理信息系统技术进行古典园林数字化中的应用。苏州科技学院创办于1960年，地处古城苏州，是中央投资省部共建的综合性大学，于2001年由苏州城建环保学院和苏州铁道师范学院两所本科院校合并组建而成。石湖校区坐落于苏州国际教育园北区核心区，占地面积800余亩，另有待建新校区727亩。校区建筑富有浓郁的江南园林特色，被授予全国部门造林绿化三百佳和花园式校园称号，其中师陶园、九曲桥最能体现这一特色。假如能将三维可视化技术与苏州科技学院的园林相结合，就能更真实、全面、立体的展示苏州科技学院代表性园林，并在校容校貌展示，对高校的对外形象宣传在一定程度上起重要的作用。1.2研究目的三维建模及虚拟可视化技术应用范围非常广泛，几乎渗透到社会生活的各个方面，如：娱乐业、医疗、建筑设计、育等领域。在最近几年，虚拟现实领域中三维模型技术越来越受到人们的关注和应用。本次设计旨在运用近年来发展起来的城市三维建模及可视化技术以及地理信息系统技术，对给出的苏州一处园林（科技学院师陶园）进行古典园林三维数字化实现古典园林三维数字化和可视化建设。通过CAD获得建筑物的平面图，然后由3DMAX完成建模，再实地拍照用Photoshop获得建筑物表面贴图，在3DMAX中完成纹理的贴图，优化三维模型，最后在VRMAP中创建场地，导入完成的三维模型，进行属性添加设置。对于一些局部细节可以细化处理，以便让总体效果更好。，通过三维可视化显示具有逼真的视觉效果，可以生动地展现真实的景观，使真实感更加增强，获得身临其境的体验，实现园林的数字化。1.3研究意义 三维数字建模技术在园林中的应用，不仅能够准确获取园林的各类信息，而且与其他信息技术相结合可以拓展园林三维数字模型的应用范围，如园林的数字化存储、测绘、文物修复、园林中的文物管理与监测以及虚拟研究和展示等方面的应用。在林业可视化、园林景观仿真方面都具有一定的实用价值和借鉴意义，也能够应用到林景的设计与评估当中。通过三维数字建模技术可以建立高精度的园林数字模型，包括外部几何信息、结构信息以及局部细节信息。将苏州科技学院园林三维建模及虚拟可视化表达不仅能提高苏州科技学院建筑本身的数字化进程，而且有利于外界人士对学校园林的更加立体的理解。同时也可用于相关行业对学校园林艺术性价值研究的重要依据。有利于增加现代人们对古典园林的了解，更能身临其境地感受到中国传统文化的魅力。 为了能够有效地管理复杂的几何数据和属性数据，迫切需要建立一个GIS，用于管理、分析数据，从而为进一步的应用或研究服务。与传统二维GIS相比，三维GIS对客观世界的表达能给人以更真实的感受，它以立体造型技术给用户展现地理空间现象。因此，对地理信息三维可视化系统的研究具有很高的研究价值。目前通过城市三维建模技术建立在城市信息化平台上的虚拟银行、虚拟学校、虚拟旅游、虚拟医院等纷纷出现，这种技术主要在于将计算机图形构成的三维数字模型编制到三维空间中产生逼真的环境，使用户在视觉上有一种如临其境的感觉，它以视觉和听觉的形式反映了设计者的思想，使过去只能借助传统沙盘模型来展示的方法提升到数字化的境界。
2. 研究内容和预期目标
2.1主要研究内容检索与本课题有关的相关文献、资料、书籍，并仔细阅读和研究。
运用近年来发展起来的城市三维可视化技术，集成三维建模、可视化，以及地理信息系统技术，进行古典园林三维数字化，以及对园林对进行三维数字化重建和可视化，包括园林空间数据采集、园林三维建模（特征点提取）、在园林三维模型上进行空间查询和三维可视化制作，实现古典园林三维数字化和可视化建设。
熟练掌握园林三维数字化建设，常用的内业数据处理、建模和三维可视化软件，如 cad、3dm、arc gis软件等，以及在gis设计软件平台上三维可视化的使用方法。
3. 研究的方法与步骤
研究方法通过cad获得建筑物的平面图，然后由3dmax完成建模，再实地拍照用photoshop获得建筑物表面贴图，在3dmax中完成纹理的贴图，优化三维模型，最后在vrmap中创建场地，导入完成的三维模型，进行属性添加设置。
对于一些局部细节可以细化处理，以便让总体效果更好。
园林三维数字化建设，常用的内业数据处理、建模和三维可视化软件，如 cad、3dmax、photoshop、vrmap、软件等研究步骤 1、阅读和研究相关专业文献资料，并通过实地调查掌握古典园林营造特点、以及建筑风格，并了解三维场景制作的基本流程。
4. 参考文献
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5. 计划与进度安排
第一阶段（前期研究阶段）2022年3月3日至2022年3月14日（2周）首先，我会熟悉开发软件，熟练掌握cad、3d建模设计平台软件、arc gis的使用方法，阅读相关书籍、参考资料。
对苏州市一处园林（苏州科技学院师陶园、沧浪亭）进行实地考察。
第二阶段（研究、实验和数据采集阶段）2022年3月16日至2022年4月10日（4周）我要对相关实体进行实验研究，采集数据获得必要资料，整理所得资料。
