论文导读：SuperMapObjects是一个开放的组件式地理信息系统（GIS）软件开发平台,是由中国科学院地理信息产业发展中心和北京超图地理信息技术有限公司自主研发的大型GIS开发平台，是全组件式地理信息系统软件，共有8个ActiveX控件。本文所提三维导航模块为中国矿业大学校园导航系统的三维模块，其实现了中国矿业大学校园的三维导航功能。该三维导航模块的开发是利用SuperMap公司的SuperMapObjects6.0组件在VisualStudio2008开发平台上应用VisualBasic.NET语言进行开发的。
关键词：地理信息系统，校园导航，三维导航模块，SuperMapObjects
人类80%的信息与地理信息有关，而地理信息系统（简称GIS）是由计算机硬件、软件、地理空间数据和管理人员共同组成的，利用电子计算机以及其外部设备，采集、存储、分析和描述整个或部分地球表面与空间和地球有关的空间信息系统[1,2]。GIS在各个信息服务领域的深入广泛应用将是不可阻挡的趋势，GIS校园导航系统是GIS在校园信息服务中的典型应用。校园导航系统中三维导航模块能为用户提供信息量丰富的、情景逼真的三维校园场景，使用户足不出户就可以浏览校园，这将是校园导航系统的发展难点与方向[3]。
1SuperMapObjects控件概述[4]
SuperMap Objects是一个开放的组件式地理信息系统（GIS）软件开发平台,是由中国科学院地理信息产业发展中心和北京超图地理信息技术有限公司自主研发的大型GIS开发平台，是全组件式地理信息系统软件，共有8个ActiveX控件。这些控件中封装了地理信息系统全方位的功能,以控件的接口方式提供，可以通过VB、VC++、Delphi、C++等开发语言进行二次开发。SuperMap Objects功能强大，对象和接口数量多，可以满足各种GIS应用需求。
2三维导航模块设计
本文所提三维导航模块为中国矿业大学校园导航系统的三维模块，其实现了中国矿业大学校园的三维导航功能。
2.1 模块开发环境与开发平台
该三维导航模块的开发是利用SuperMap公司的SuperMap Objects 6.0组件在Visual Studio 2008开发平台上应用Visual Basic.NET语言进行开发的。
2.2 数据需求与数据准备
本模块中涉及到的数据包括空间数据、属性数据和纹理贴图数据。
空间数据是将已有的校园电子地图在SuperMap Deskpro 6.0中进行数字化处理，并存储为图层数据。属性数据是对各地理对象的实体属性数据，主要包括教学楼、宿舍楼、办公楼以及其他公共设施等。特别提及的是，根据在SuperMap Deskpro 6.0中进行校园三维建模过程中的数据需求，属性数据还应包括各建筑物及设施的基本面高度（Base）数据和其相对基本面的高程（Top）数据。纹理贴图数据通过数码相机对建筑物和设施进行拍照，并在图像处理软件（如Photoshop）中进行必要的处理，使贴图效果更加逼真。科技论文。同时，将纹理图片的文件名作为属性数据存储到与之对应的建筑物或设施的属性数据集中，以便后续的三维纹理贴图。
2.3 三维导航模块的功能设计
根据以上对三维导航模块的需求分析，用户使用该三维导航模块主要是为了对校园环境有个更为直观和真实的了解，并期望得到一定的导航服务。据此，三维发导航模块除了提供基本的三维地图操作外，主要的功能就是较真实的构造和显示校园三维模型，以及提供相关导航服务。具体功能设计如图1所示。科技论文。
图1 三维导航模块的功能设计
3三维导航模块的实现[5]
3.1 三维模型的建立
三维模型的建立在SuperMap Deskpro 6.0中进行。科技论文。三维模型的建立是利用SuperMap Deskpro 6.0提供的“三维建模”功能，通过选择图层并设置图层的三维基本面（Base）数据字段和高程（Top）数据字段来实现的。将建立好的三维模型存储为三维场景。
3.2 三维模型的纹理贴图与显示
根据已准备的纹理数据和属性数据集中的贴图字段，通过将Super3D控件的Texture属性设为该字段来进行三维纹理贴图。
通过Super3D.Connect()方法将Super3D控件和工作空间控件SuperWorkspace进行连接，读取工作空间中已打开的三维场景，并通过调用Super3D.Refresh()方法来显示校园三维场景。
3.3 基本三维地图操作
三维地图基本操作通过设置Super3D.Action属性来完成。例如，放大和漫游的关键代码为：
axSuper3D1.Action = sca3DZoomIn '放大
axSuper3D1.Action = sca3DPan '漫游
其他操作与之相类似。
3.4 三维导航功能
本三维导航模块提供了二维与三维之间的互动导航功能，即二维校园平面图与三维校园场景同步导航显示。
用户可以在二维平面图上进行两点或多点间的最佳路径分析，通过二维和三维的实时互动显示进行路径导航。二维和三维的互动显示实现如下：1.获取路径分析得到的最佳路径并作为飞行路径赋值给Super3D.RouteFly()方法；2.在每个飞行帧处获取当前视点（Camera）的三维坐标并将其转换成平面坐标，通过SuperMap控件的TrackingLayer.AddEvent()方法绘制在二维平面图上。这样就实现了二维和三维的互动显示。图2为三维导航效果。
图2 三维路径导航
4结束语
将GIS技术应用与校园导航系统，是高校管理自动化、信息化、科学化的一种趋势[6],同时，三维化的校园导航系统将是今后一段时间内的发展动向和热点。本文所提三维导航模块只是三维化的校园导航系统的初步尝试，设计思想和功能实现还不完善。若能加入对建筑物内部的建模和显示，并利用网络地理信息系统平台（WebGIS）构建B/S结构，将实现校园导航系统更广范围的影响和应用。
参考文献：
［1］ 邬伦，刘瑜，等.地理信息系统：原理、方法和应用［M］.北京:科学出版社，2001.
［2］ 汤国安，赵牡丹.地理信息系统［M］.北京:科学出版社，2000.
［3］ 杨秩，王军.GIS在高校校园规划与管理中的应用［J］.河南工业大学学报,2006,2(3):39-40.
［4］ 北京超图.SuperMapObjects开发教程［R］.北京:北京超图地理信息技术有限公司，2006.
［5］ 北京超图.SuperMapObjects 6联机帮助［R］.北京:北京超图地理信息技术有限公司，2006.
［6］ 文广超，语永强，等.河南理工大学校园导航系统的设计与实现［J］.测绘信息工程,2008,2:38-40.
|
