基于Google Earth的虛擬旅游區(qū)建設(shè)方案

李明

（天津交通職業(yè)學(xué)院，天津 300110）

基于Google Earth的虛擬旅游區(qū)建設(shè)方案

李明

（天津交通職業(yè)學(xué)院，天津 300110）

隨著現(xiàn)代生活的快速發(fā)展，旅游區(qū)數(shù)字化已成為一個重要的課題。本文中采用Google Earth與SketchUp相結(jié)合的方法來實現(xiàn)風(fēng)景區(qū)的數(shù)字化。用戶可以實現(xiàn)通過互聯(lián)網(wǎng)來游覽旅游區(qū)的目的。

Google Earth；SketchUp；建筑物數(shù)字模型

1．系統(tǒng)設(shè)計思路

使用Google Earth的遙感影像及實測數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，應(yīng)用SketchUp為建模工具，最后將虛擬旅游區(qū)以KML格式發(fā)布到互聯(lián)網(wǎng)，在Goolge Earth中可以實現(xiàn)瀏覽與查詢。制作整個虛擬旅游區(qū)的方法經(jīng)過五個步驟完成：(1)獲取地理信息數(shù)據(jù)；(2)建立建筑物數(shù)字模型；(3)獲得建筑物及地物紋理數(shù)據(jù)，并且分類；(4)在Google Earth中導(dǎo)入三維模型與數(shù)據(jù)；(5)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布和共享。

2．系統(tǒng)設(shè)計的具體方法

2．1 獲取地理信息數(shù)據(jù)

Google Earth衛(wèi)星照片均來自于QuickBird。使用衛(wèi)星圖片將其中的地面植被和建筑物平面數(shù)據(jù)添加進Sketch-Up。獲取建筑物底部輪廓，地物平面數(shù)據(jù)(指道路、水系、植被)的方法是：

(1)從谷歌地球上獲取數(shù)據(jù)后添加進SketchUp點擊“添加位置”按鈕，將區(qū)域定位到某小區(qū)，選擇要實施的范圍，點擊【選擇區(qū)域】。圖像會自動在SketchUp中打開。單機【文件--另存為】按鈕選擇路徑，將圖片保存為小區(qū)．Skp。

(2)從Google Earth中輸出的圖像都是帶坐標(biāo)系統(tǒng)，所以建完模型單獨建立后，擺放位置適當(dāng)，就可以精確定位了。此輸出的圖像作為下一步生成矢量圖的依據(jù)。

2．2 建立建筑物數(shù)字模型

2．2．1 由建筑物平面圖生成模型獲得矢量的平面圖

將獲取的信息數(shù)據(jù)作為底圖進行矢量化，可以減少建模的繁雜程度。掃描底圖并矢量化，然后再單獨建立模型。打開AutoCAD軟件，掃描矢量化，得到建筑物的平面圖備用。打開已經(jīng)掃描好的圖紙，在AutoCAD中處理。需要做如下處理：

(1)規(guī)劃方案尺寸分析，設(shè)定建筑物的細節(jié)，對原始的平面圖進行一定修改，盡量簡潔明晰。

(2)在AutoCAD中開啟平面圖使用【矩形】工具繪制邊框。

(3)使用【剪裁】工具將超出繪制邊框的線條剪裁，【延長】工具將未連接到邊框的線條連接，將圖形外的內(nèi)容刪除。

(4)刪除填充圖形，保留輪廓線。刪除圖形對象，留下建筑和道路邊界線。然后簡化所有圖形。對重合的線條進行刪除。

(5)將粗線條使用【分解】工具炸開，并將多段線轉(zhuǎn)化為普通直線。

(6)對道路和房屋輪廓線進行修補，并對房屋樹木進行簡化處理。

2．2．2 獲得建筑物的高度

建模時以建筑物實際高度作為參考，建筑物的高低也關(guān)系到場景的真實性，那么就要先獲得建筑物高度數(shù)據(jù)，需要找到一種既能準(zhǔn)確又實用的方法。建筑物高度的獲取方式如下：

(1)從獲得的影像文件中，使用研究算法處理來獲得建筑物的高度數(shù)據(jù)，但處理的建筑物數(shù)據(jù)很多就不可以使用。

(2)用機載激光掃描儀結(jié)合空中影像，后期應(yīng)用運用算法，通過計算得建筑物的高度，獲得高度速度快，但后續(xù)處理量大。

(3)按層數(shù)計算建筑物的高度，一層建筑物的高度X層數(shù)的方法。

(4)使用測量儀器測量建筑物的高度。方法簡便但是需要的測量工作很多，不過旅游區(qū)的建筑物有限，而且可以結(jié)合按照建筑物層數(shù)粗略估算的辦法來獲得建筑物高度。

2．3 獲得建筑物及地物紋理數(shù)據(jù)，并且分類

2．3．1 獲得建筑物表面紋理

建模的時候進行貼圖需要建筑物的側(cè)面紋理，衛(wèi)星影像只能夠獲得建筑物頂端的平面圖，使用Google Earth抓圖實現(xiàn)，本文中的建筑物數(shù)量有限，我們可以用數(shù)碼相機拍攝建筑物各方向照片。

2．3．2 風(fēng)景區(qū)地物采集及分類

三維數(shù)字風(fēng)景區(qū)，要盡量多地采集各種信息。在風(fēng)景區(qū)的展示上，讓進入風(fēng)景區(qū)的用戶能夠很快地通過虛擬信息，在計算機上游覽景觀和設(shè)施，了解小區(qū)的建筑和各類功能設(shè)施。在區(qū)域內(nèi)，要進行細致的觀察規(guī)劃，仔細記錄數(shù)據(jù)屬性，然后使用相機拍照。通過分揀處理和數(shù)據(jù)分析，將三個維度的數(shù)據(jù)和材質(zhì)數(shù)據(jù)進行拍照和記錄。經(jīng)過分析，對各類建筑物進行多方位照相，不要錯過角落的景象，這將對建模有幫助。建模中，房屋結(jié)構(gòu)和材質(zhì)的最直接來源就是拍照。在生成路面的建模時，使用數(shù)據(jù)控制路面的實際比例，在建筑物貼圖時，數(shù)據(jù)導(dǎo)入SketchUp軟件材質(zhì)庫，然后進行貼圖。

2．3．3 旅游區(qū)數(shù)據(jù)的歸類

旅游景點的數(shù)據(jù)有各個類型，需要進行詳細的歸類，建立數(shù)據(jù)庫后，使用KML編寫和管理，在Google Earth中生成一二級目錄，方便用戶查詢和使用。按如下類型歸類：

(1)生活服務(wù)區(qū)(小賣部、紀(jì)念品商店、車輛租借地、地圖索引處、導(dǎo)游所在地、休息處)

(2)旅游景觀（亭臺樓閣、花草樹木、池塘、小路）

(3)景觀管理處，售票處，臨時醫(yī)療處理地點

(4)乘坐纜車所在地、出入乘車地點

2．4 在Google Earth中導(dǎo)入三維模型數(shù)據(jù)采集完成以后，通過建模軟件制作出需要的3d模型，并且在Google Earth中進行渲染，并添加紋理、地物。使用SketchUp與Google Earth的無縫銜接功能，能夠?qū)⒛Ｐ洼敵龅紾oogle Earth中，并進行交互設(shè)計。本方案采用后期導(dǎo)入法，具體操作方法為：模型制作完成后，找到Google Earth局部影像圖，點擊【文件】|【導(dǎo)入】按鈕導(dǎo)入已建立好的模型到影像圖上。通過【旋轉(zhuǎn)】【平移】【縮放】，調(diào)整模型位置在合理的范圍內(nèi)。點擊【Place Model】按鈕，模型自動傳送至相應(yīng)的位置。傳輸過程會很耗時間，因為運算量巨大。修改默認(rèn)名字后，并右鍵選擇【位置另存為】，將文件保存為KMZ文件。

2．5 風(fēng)景區(qū)模型的互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)布與共享

2．5．1 模型導(dǎo)入Google Earth后對景觀添加描述說明制作地標(biāo)文件

在Google Earth中，選擇菜單欄【添加】|【地標(biāo)】，然后選中景觀的合理位置后，彈出對話框。單擊【名稱】選項后的圖標(biāo)，選擇讓游客一目了然的不同類型的圖標(biāo)。在【說明】下面的屬性輸入框里輸入該景觀的介紹性文字，〈img src="http：// dim7.alix.com/com/20140123/lvyouqujingguan.jpg"/〉，代碼中的lvyouqujingguan.jpg是互聯(lián)網(wǎng)上圖片的名稱，Google Earth4.0，能將www.google.com這樣的文本自動轉(zhuǎn)換成超級鏈接。利用KML語句〈a href="http：//jingdian.alix.jingdian. cn/"〉http：//ljingdian.alix.jingdian.cn/〈/a〉加入鏈接。我們提前將圖片存在網(wǎng)絡(luò)空間中，這里都是使用圖片在互聯(lián)網(wǎng)中的地址。

2．5．2 將模型從SketchUp中輸出到Google Earth上

我們輸出的文件都臨時存儲在Google Earth的【臨時位置】圖層中，需要繼續(xù)輸出的時候，要點擊【臨時位置】，右鍵選擇到【我的位置】目錄，才能把所有發(fā)布的模型都保存在Google Earth上。

3．在Google Earth上實現(xiàn)共享和查詢

通過以上的方法，我們完成了將Sketch Up輸入到Google Earth上，將完成的三維社區(qū)模型上傳到的服務(wù)器上，然后進行發(fā)布。用戶能夠使用共享的三維景區(qū)模型。操作過程如下：點擊Sketch Up菜單欄的【打開】|【3D模型庫】|【共享模型】在彈出菜單【登錄】對話框中要輸入用戶與密碼（本地的IP地址）。單擊【登錄】按鈕，上傳文件。三維風(fēng)景區(qū)就能在Google Earth中瀏覽。同時能把風(fēng)景區(qū)地標(biāo)文件上傳至互聯(lián)網(wǎng)上，如果用戶安裝了Google Earth客戶端，都可以下載風(fēng)景區(qū)的地標(biāo)文件，實現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上Google Earth中游覽和查詢風(fēng)景區(qū)，達到文件共享的目的。

[1]王銳，張繼超，王祥峰．遙感影像正射糾正技術(shù)研究與實現(xiàn)[J]．黑龍江科技信息，2012，(02)．

[2]萬里紅，楊武年，李天華等．淺談QuickBird遙感衛(wèi)星影像幾何精校正[J]．測繪與空間地理信息，2007，(02)．

[3]王玨，陳映鷹．?dāng)?shù)字正射影像地圖的生成及進一步開發(fā)利用[J]．遙感信息，2001，(02)．

Virtual Tourism Zone Construction Scheme Based on Google Earth

Li Ming
（Tianjin Transportation Vocational College，Tianjin 300110）

With the fast development of life rhythm,digital tourism has become an important topic.This paper uses the Google Earth combined with SketchUp to realize the digital scenic area,allowing users to visit tourist area through Internet.

Google Earth；SketchUp；building digital model

李明,女，天津人，碩士，講師，研究方向：計算機應(yīng)用。