專利名稱：基于ria架構(gòu)的三維虛擬城市系統(tǒng)實現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于RIA (Rich Internet Application，富互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序)架構(gòu)的三維虛擬城市系統(tǒng)實現(xiàn)方法，涉及三維虛擬建模、地理信息系統(tǒng)和計算機技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于近年來城市化水平飛速的提高，對城市規(guī)劃、建設(shè)管理與服務(wù)提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)要求，即高起點的規(guī)劃、高標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)、高效率的管理和高質(zhì)量的服務(wù)。以計算機網(wǎng)絡(luò)和三維可視化為核心的三維虛擬城市技術(shù)，已經(jīng)為城市現(xiàn)代化管理水平的實現(xiàn)提供可靠的技術(shù)支撐。從數(shù)字地球到數(shù)字城市、數(shù)字小區(qū)、數(shù)字家庭、數(shù)字醫(yī)院、數(shù)字學(xué)校、數(shù)字場館，這種基于數(shù)字概念的管理模式都已經(jīng)滲透到我們生活的各個角落；對城市空間進(jìn)行數(shù)字可視化管理和信息發(fā)布，運用支持多維可視化的虛擬現(xiàn)實技術(shù)，開發(fā)出高效的網(wǎng)絡(luò)版的三維虛擬城市服務(wù)平臺，這也將是21世紀(jì)城市數(shù)字化生活的必然趨勢。基于RIA構(gòu)架的三維虛擬城市系統(tǒng)充分利用RIA、虛擬現(xiàn)實、地理信息系統(tǒng)、 WebGIS等技術(shù)，將從根本上改變傳統(tǒng)地圖的制圖、顯示和傳播的方式，為城市百姓的生活、 工作、旅游、出行參考、網(wǎng)上辦事等提供解決方案；也為城市政府機關(guān)、事業(yè)單位、商家企業(yè)提供面向市民宣傳互動的通道，實現(xiàn)電子政務(wù)、地圖查詢、廣告服務(wù)、促銷宣傳等社會和經(jīng)濟活動的功能。目前，據(jù)文獻(xiàn)統(tǒng)計，目前只有單純的利用傳統(tǒng)B/S和C/S模式來構(gòu)建三維虛擬城市的研究，因此對此進(jìn)行的研究很有必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對傳統(tǒng)的三維虛擬城市系統(tǒng)在表現(xiàn)力及互動性不足的缺陷，提供一種基于RIA架構(gòu)的三維虛擬城市系統(tǒng)實現(xiàn)方法。本發(fā)明依托主流RIA 架構(gòu)，結(jié)合虛擬現(xiàn)實技術(shù)，實現(xiàn)了具有界面豐富、互動性高、功能完善等特點的三維虛擬城市系統(tǒng)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案
本發(fā)明提供的基于RIA架構(gòu)的三維虛擬城市系統(tǒng)實現(xiàn)方法，是在hternet網(wǎng)絡(luò)上通過虛擬三維可視化形式來真實再現(xiàn)城市地理空間環(huán)境的方法，該方法是依托RIA構(gòu)架，首先通過空間數(shù)據(jù)采集、三維模型建立、分區(qū)渲染和無縫拼接生成三維虛擬城市場景，繼而利用計算機緩存技術(shù)創(chuàng)建三維瓦片數(shù)據(jù)集，在此基礎(chǔ)上將Web服務(wù)端技術(shù)和GIS服務(wù)端技術(shù)相結(jié)合，在RIA客戶端平臺的支持下開發(fā)出含有地圖書簽、自駕查詢、地圖標(biāo)記、地圖糾錯和地圖廣告功能的三維虛擬城市系統(tǒng)；RIA是Rich Internet Application的英文縮寫。本發(fā)明可以采用包括以下步驟的方法
(1)利用三維建模技術(shù)，建立三維虛擬城市模型；
(2)將三維虛擬城市模型進(jìn)行瓦片切割處理并發(fā)布為REST服務(wù)；
(3)利用GIS服務(wù)器端技術(shù)開發(fā)出基于REST服務(wù)的空間數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)；(4)利用Web服務(wù)器端技術(shù)開發(fā)出能與底層數(shù)據(jù)庫交互的相關(guān)業(yè)務(wù)功能；
(5)利用RIA客戶端技術(shù)開發(fā)出具有豐富用戶界面的富客戶端應(yīng)用程序，并將其發(fā)布在服務(wù)器中；
(6)用戶利用Web瀏覽器訪問系統(tǒng)，首次進(jìn)入時需要下載安裝RIA客戶端插件，這個過程是自動完成的，插件由官方提供，無任何危險性；
(7)RIA客戶端應(yīng)用程序被下載到本地運行，用戶即可快速使用包括地圖書簽、自駕查詢、地圖標(biāo)記、地圖糾錯和地圖廣告功能服務(wù)。所述三維虛擬城市場景的構(gòu)建過程及系統(tǒng)矢量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備方案如下
(1)地圖數(shù)據(jù)的外業(yè)采集通過外業(yè)調(diào)查及其他途徑獲取研究區(qū)域的矢量地圖數(shù)據(jù)、紋理數(shù)據(jù)、航測影像以及屬性數(shù)據(jù)并組織管理；
(2)三維虛擬場景建模該過程需要紋理數(shù)據(jù)、航測數(shù)據(jù)以及矢量地圖數(shù)據(jù)，先利用 Photoshop CS4對紋理數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，再借助三維建模軟件進(jìn)行建模；
(3)三維虛擬場景渲染與無縫拼接將建好的模型進(jìn)行分區(qū)渲染，并借助ArcMap進(jìn)行坐標(biāo)校正和渲染得到圖片的無縫拼接，接著進(jìn)行后期制作以增強虛擬場景顯示效果；
(4)矢量數(shù)據(jù)準(zhǔn)備獲取虛擬城市建筑物矢量層數(shù)據(jù)，并生成包括興趣點和路網(wǎng)的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，為系統(tǒng)進(jìn)行路徑分析和查詢服務(wù)提供數(shù)據(jù)支持。本發(fā)明利用計算機緩存技術(shù)創(chuàng)建三維瓦片數(shù)據(jù)集的方法是主要在GIS服務(wù)器端的支持下，通過RIA客戶端Cache技術(shù)，將所建立好的三維虛擬城市模型利用分層分塊思想進(jìn)行封裝，在形式上表現(xiàn)為按地圖比例尺大小劃分的柵格集，當(dāng)用戶訪問時，服務(wù)器端會根據(jù)用戶的視點場景范圍，有選擇的將該可視區(qū)域的柵格圖片傳輸?shù)絉IA客戶端的Cache中進(jìn)行存儲，以便下次用戶再訪問此處場景時進(jìn)行無延遲瀏覽。本發(fā)明可以采用以下方法建立所述GIS服務(wù)器端的平臺利用ArcEngine For Java開發(fā)空間分析功能模塊，用ArcGIS Server作為GIS服務(wù)器端發(fā)布地圖服務(wù)及地圖處理服務(wù)，用Java開發(fā)Web服務(wù)器端，用Flex開發(fā)RIA客戶端應(yīng)用程序，用BlazeDS做數(shù)據(jù)通訊組件，然后在MyEclipse開發(fā)環(huán)境中進(jìn)行系統(tǒng)集成。所述GIS服務(wù)器端包含瓦片數(shù)據(jù)集層、矢量數(shù)據(jù)層、空間分析層、REST服務(wù)層，其中所述瓦片數(shù)據(jù)集層，使用實時按區(qū)域推送機制，為RIA客戶端Cache提供瓦片地圖數(shù)據(jù)； 所述矢量數(shù)據(jù)層，為空間分析及空間查詢提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)由空間信息與屬性信息兩部分組成；所述空間分析層，利用GIS獨有的空間分析能力為用戶提供相關(guān)功能服務(wù)；所述 REST服務(wù)層，利用REST模式的Web服務(wù)將數(shù)據(jù)及業(yè)務(wù)對外發(fā)布。所述Web服務(wù)器端包含數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)邏輯層、通訊層，其中所述數(shù)據(jù)層，為RIA客戶端提供底層數(shù)據(jù)服務(wù)，主要以數(shù)據(jù)庫的方式進(jìn)行存儲，該層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的維護(hù)及管理；所述業(yè)務(wù)邏輯層，實現(xiàn)相關(guān)業(yè)務(wù)功能，對外提供統(tǒng)一的訪問接口 ；所述通訊層，接收RIA客戶端所發(fā)送的請求，能與底層業(yè)務(wù)邏輯層進(jìn)行交互，將結(jié)果數(shù)據(jù)回發(fā)給RIA客戶端。所述RIA客戶端包含表現(xiàn)層、數(shù)據(jù)交換層，其中所述表現(xiàn)層，提供用戶交互界面， 包含地圖容器、工具欄和功能窗口 ；所述數(shù)據(jù)交換層，利用統(tǒng)一資源標(biāo)識符訪問由GIS服務(wù)器端對外發(fā)布的REST服務(wù)；利用通訊組件訪問Web服務(wù)器端對外提供的統(tǒng)一接口，實現(xiàn)與服務(wù)器的數(shù)據(jù)交換，最后將結(jié)果數(shù)據(jù)提交給表現(xiàn)層展現(xiàn)出來。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的主要的優(yōu)點RIA客戶端技術(shù)有著豐富的互動用戶界面，并在無刷新頁面之下提供快捷的界面響應(yīng)時間，從而提高了用戶體驗；由于其具有安全穩(wěn)定的客戶端插件，使得系統(tǒng)的性能大大提升。本發(fā)明有效的將Web服務(wù)器端與 GIS服務(wù)器端相結(jié)合，并通過RIA客戶端技術(shù)將其集成表現(xiàn)，綜合利用了虛擬現(xiàn)實、GIS、計算機網(wǎng)絡(luò)等知識。為城市百姓的日常生活、出行參考、網(wǎng)上辦事等提供直觀的解決方案，也為城市政府機關(guān)、事業(yè)單位、商家企業(yè)提供面向大眾宣傳的互動通道。


圖1是三維虛擬城市模型建立的流程示意圖。圖2是三維虛擬城市瓦片數(shù)據(jù)集生成的流程示意圖。圖3是GIS服務(wù)器端構(gòu)建的流程示意圖。圖4是Web服務(wù)器端構(gòu)建的流程示意圖。圖5是RIA客戶端構(gòu)建的流程示意圖。圖6是RIA集成框架的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是使用實例的流程示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供的基于RIA構(gòu)架的三維虛擬城市系統(tǒng)實現(xiàn)方法，其針對傳統(tǒng)的三維虛擬城市系統(tǒng)在表現(xiàn)力及互動性不足的缺陷，依托RIA (Rich Internet Application)構(gòu)架， 首先通過空間數(shù)據(jù)采集、三維模型建立、分區(qū)渲染和無縫拼接生成三維虛擬城市場景，繼而利用計算機緩存技術(shù)創(chuàng)建三維瓦片數(shù)據(jù)集，在此基礎(chǔ)上將Web服務(wù)端技術(shù)和GIS服務(wù)端技術(shù)相結(jié)合，在RIA客戶端平臺的支持下開發(fā)出具有地圖書簽、自駕查詢、地圖標(biāo)記、地圖糾錯、地圖廣告等功能的三維虛擬城市系統(tǒng)。下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但并不局限于下面所述內(nèi)容。一 .構(gòu)建三維虛擬城市場景
構(gòu)建如圖1所示的三維虛擬城市場景，具體步驟包括 1.場景建模數(shù)據(jù)采集
通過現(xiàn)場實地調(diào)查，獲取屬性數(shù)據(jù)(包括建筑名稱、地址、職能等信息)和研究區(qū)域的興趣點數(shù)據(jù)(包括商場、餐飲設(shè)施、銀行網(wǎng)點等)，并通過數(shù)碼拍照采集紋理圖像(如建筑物的紋理)。另外還需得到該區(qū)域的矢量地圖數(shù)據(jù)(cad數(shù)據(jù))和航測影像圖，并對其進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)處理。2.三維虛擬城市場景建模。利用紋理數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)及矢量地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行三維建模，該過程所需要的工具有3DSMax 9. 0和Wwtoshop CS4，制作模型的平面坐標(biāo)須與矢量地圖位置坐標(biāo)保持一致，并且所有模型的紋理貼圖要清晰可辨，貼圖色調(diào)協(xié)調(diào)一致，效果自然美觀，能夠真實反映建筑及其它環(huán)境的效果。3.三維虛擬場景渲染與無縫拼接。三維虛擬城市的范圍比較大，因此需采用三維場景的分區(qū)渲染，并且需要做好渲染時間和最終效果的權(quán)衡，根據(jù)最終效果的精細(xì)程度確定每個相機渲染500*500米的場景范圍，尺寸為204淋2048像素。在整個場景中建立133 個相機無縫陣列，使所有相機合并起來能渲染整個場景。然后在ArcMap中，先將較為中心的一幅圖片在ArcMap中在進(jìn)行地圖坐標(biāo)矯正，接著再以這幅圖為中心上下左右500米遞增(減)將其他圖片拼接在一起，最終得到三維虛擬城市場景。遵循實際和美化場景為原則，在 Photoshop中進(jìn)行美化修飾。4.在ArcMap中生成三維城市建筑物面圖層數(shù)據(jù)、城市路網(wǎng)線圖層數(shù)據(jù)以及興趣點面圖層數(shù)據(jù)，為系統(tǒng)實現(xiàn)路徑分析和地圖查詢提供數(shù)據(jù)支持。二 .生成三維瓦片數(shù)據(jù)集
如圖2所示，將三維虛擬城市模型進(jìn)行瓦片切割，生成瓦片數(shù)據(jù)集。具體步驟包括 1.根據(jù)系統(tǒng)的需求進(jìn)行比例尺分等定級。比例尺分為4個等級，分別是1:7384、 1:3692,1:1846,1:923ο2.對三維模型按比例尺進(jìn)行區(qū)域劃分，比例尺越大所劃分出來的數(shù)據(jù)集就越多， 在劃分過程中要考慮到傳輸?shù)男?，因為該?shù)據(jù)集將會通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)接脩舻腞IA客戶端緩存中，所以一張柵格圖的大小不能太大，但如果太小的話也會影響到傳輸效率，因為這樣會增加傳輸頻率，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁擠。3.當(dāng)用戶訪問網(wǎng)站時，GIS服務(wù)器端會根據(jù)用戶當(dāng)前場景范圍，將該范圍內(nèi)的柵格圖片傳輸?shù)接脩鬜IA客戶端，由RIA客戶端進(jìn)行渲染，利用地圖容器進(jìn)行展現(xiàn)，并且該圖片將在緩存中進(jìn)行存儲，下次如果用戶再訪問到此處場景時就可以進(jìn)行本地?zé)o延遲瀏覽了。三.GIS服務(wù)器端平臺建立
GIS服務(wù)器端是一個統(tǒng)一完整的服務(wù)器平臺，其主要在傳統(tǒng)服務(wù)器技術(shù)的基礎(chǔ)上盡心擴展，加入了 GIS的相關(guān)性能，用戶可以在RIA客戶端的支持下直接訪問。GIS服務(wù)器端平臺建立方法是參見圖3，利用ArcEngine For Java開發(fā)空間分析功能模塊；用ArcGIS krver作為GIS服務(wù)器端發(fā)布地圖服務(wù)及地圖處理服務(wù)。具體步驟包括
1.瓦片數(shù)據(jù)集層。該層主要為瓦片數(shù)據(jù)集提供容器，該容器對瓦片數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)識，在RIA客戶端發(fā)送獲取請求時，該容器要負(fù)責(zé)調(diào)度，而管理員在進(jìn)行瓦片數(shù)據(jù)更新時， 該容器也要負(fù)責(zé)更新工作。2.矢量數(shù)據(jù)層。該層是負(fù)責(zé)管理矢量數(shù)據(jù)的，矢量數(shù)據(jù)以文件的形式進(jìn)行存儲， 是ArcGIS中獨有的一種數(shù)據(jù)格式，它不僅包含了空間位置信息也包含了屬性信息，為空間分析層提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，也為用戶進(jìn)行路徑分析及地圖查詢時提供數(shù)據(jù)來源。3.空間分析層。該層是為用戶提供空間分析功能的，具體包括出行分析、空間查詢和周邊查詢等功能。這些功能是一般城市系統(tǒng)中無法完成的，該層將以上功能進(jìn)行封裝處理，對外公布統(tǒng)一訪問接口。4. REST服務(wù)層。該層負(fù)責(zé)將系統(tǒng)資源發(fā)布為REST服務(wù)，資源具體包括以上的瓦片數(shù)據(jù)集、矢量數(shù)據(jù)、空間分析等，當(dāng)RIA客戶端要使用以上資源時，直接訪問REST服務(wù)的 URI即可。REST服務(wù)會將結(jié)果返回給RIA客戶端，其格式主要有XML、JSON兩種，RIA客戶端會負(fù)責(zé)解析，然后進(jìn)行輸出展現(xiàn)。四.Web服務(wù)器端平臺建立
Web服務(wù)器端是傳統(tǒng)的服務(wù)器平臺，主要為用戶提供常規(guī)的B/S架構(gòu)服務(wù)，包括用戶管理、基本數(shù)據(jù)訪問等。它主要利用JAVA、. NET、PHP等Web服務(wù)器端技術(shù)完成業(yè)務(wù)封裝。 RIA客戶端可以通過Socket、HTTPkrviceJebService、遠(yuǎn)程對象調(diào)用等通訊方式與Web服務(wù)器進(jìn)行交互。參見圖4，Web服務(wù)器端平臺建立方法包括以下步驟
1.數(shù)據(jù)管理層。該層是負(fù)責(zé)對底層數(shù)據(jù)庫進(jìn)行日常維護(hù)及管理，包括增、刪、改、查等基本操作。當(dāng)業(yè)務(wù)邏輯層需要對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作時，該層負(fù)責(zé)與業(yè)務(wù)層的數(shù)據(jù)交互，例如驗證用戶信息、獲取廣告數(shù)據(jù)等。2.業(yè)務(wù)邏輯層。該層是負(fù)責(zé)完成常規(guī)業(yè)務(wù)的，主要包括用戶管理、廣告信息管理、數(shù)據(jù)庫管理等。其存在方式與空間分析層類似，都是對內(nèi)部實現(xiàn)進(jìn)行封裝處理，對外公布統(tǒng)一訪問接口。其開發(fā)方式主要是利用Web服務(wù)器端技術(shù)進(jìn)行開發(fā)。3.通訊層。該層是負(fù)責(zé)與RIA客戶端進(jìn)行通訊的，由RIA客戶端主動發(fā)送請求， 該請求可以包含數(shù)據(jù)，接著由Web服務(wù)器進(jìn)行請求解析，根據(jù)請求的具體信息選擇調(diào)用業(yè)務(wù)邏輯層的相關(guān)業(yè)務(wù)，然后將結(jié)果回發(fā)給RIA客戶端進(jìn)行解析瀏覽。五· RIA客戶端平臺建立
RIA(Rich Internet Application)客戶端應(yīng)用程序，主要作為系統(tǒng)的客戶端前臺，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)程序的開發(fā)是基于頁面的、服務(wù)器端數(shù)據(jù)傳遞的模式，把網(wǎng)絡(luò)程序的表示層建立于 HTML頁面之上，而HTML是適合于文本的，傳統(tǒng)的基于頁面的系統(tǒng)已經(jīng)漸漸不能滿足網(wǎng)絡(luò)瀏覽者的更高的、全方位的體驗要求了。而RIA架構(gòu)的出現(xiàn)就是為了解決這個問題，其可以使得用戶界面更加豐富，交互性更加強大，并且具有局部刷新的優(yōu)勢。目前RIA主要的框架有Flex、SilVerlight、JavaFX等，本系統(tǒng)采用RIA構(gòu)架可以使得用戶瀏覽三維虛擬場景更加流暢，更加方便。參見圖5和圖6，RIA客戶端平臺建立步驟包括
1.表現(xiàn)層。是為用戶提供交互界面，其包括地圖容器、工具欄、公告欄、功能窗口等。 RIA所提供的表現(xiàn)層具有豐富的動畫特效，并且界面十分美觀，大大的增加了用戶的體驗， 用戶可以使用其中的工具按鈕等與系統(tǒng)進(jìn)行交互，而這個交互界面會利用通訊組件與服務(wù)器端進(jìn)行通訊，繼而得到結(jié)果并展示出來。2.通訊組件。該組件主要負(fù)責(zé)客戶端與服務(wù)器的通訊工作，與GIS服務(wù)器通訊是直接訪問由GIS服務(wù)器所發(fā)布的REST服務(wù)，數(shù)據(jù)的傳輸格式為JSON字符串或XML文本，然后由表現(xiàn)層來進(jìn)行解析顯示出來；與Web服務(wù)器通訊主要是通過調(diào)用遠(yuǎn)程對象來訪問服務(wù)器端。從而實現(xiàn)了客戶端與服務(wù)器端的數(shù)據(jù)交換工作。六.系統(tǒng)使用
參見圖7，用戶可以通過任意Web瀏覽器訪問系統(tǒng)，當(dāng)用戶首次訪問時，Web瀏覽器會自動下載RIA客戶端插件，該插件由官方提供，絕對無任何危險。當(dāng)Web瀏覽器擁有插件后， 系統(tǒng)會連接遠(yuǎn)程的GIS服務(wù)器與Web服務(wù)器，通過上述所述數(shù)據(jù)交換方案進(jìn)行數(shù)據(jù)加載，加載完成后用戶即可瀏覽到三維虛擬城市，并可以進(jìn)行相關(guān)的功能操作。
權(quán)利要求
1.一種基于RIA架構(gòu)的三維虛擬城市系統(tǒng)實現(xiàn)方法，其特征是在hternet網(wǎng)絡(luò)上通過虛擬三維可視化形式來真實再現(xiàn)城市地理空間環(huán)境的方法，該方法是依托RIA構(gòu)架，首先通過空間數(shù)據(jù)采集、三維模型建立、分區(qū)渲染和無縫拼接生成三維虛擬城市場景，繼而利用計算機緩存技術(shù)創(chuàng)建三維瓦片數(shù)據(jù)集，在此基礎(chǔ)上將Web服務(wù)端技術(shù)和GIS服務(wù)端技術(shù)相結(jié)合，在RIA客戶端平臺的支持下開發(fā)出含有地圖書簽、自駕查詢、地圖標(biāo)記、地圖糾錯和地圖廣告功能的三維虛擬城市系統(tǒng)；RIA是Rich Internet Application的英文縮寫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RIA架構(gòu)的三維虛擬城市系統(tǒng)實現(xiàn)方法，其特征在于包括以下步驟(1)利用三維建模技術(shù)，建立三維虛擬城市模型；(2)將三維虛擬城市模型進(jìn)行瓦片切割處理并發(fā)布為REST服務(wù)；(3)利用GIS服務(wù)器端技術(shù)開發(fā)出基于REST服務(wù)的空間數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)；(4)利用Web服務(wù)器端技術(shù)開發(fā)出能與底層數(shù)據(jù)庫交互的相關(guān)業(yè)務(wù)功能；(5)利用RIA客戶端技術(shù)開發(fā)出具有豐富用戶界面的富客戶端應(yīng)用程序，并將其發(fā)布在服務(wù)器中；(6)用戶利用Web瀏覽器訪問系統(tǒng)，首次進(jìn)入時需要下載安裝RIA客戶端插件，這個過程是自動完成的，插件由官方提供，無任何危險性；(7)RIA客戶端應(yīng)用程序被下載到本地運行，用戶即可快速使用包括地圖書簽、自駕查詢、地圖標(biāo)記、地圖糾錯和地圖廣告功能服務(wù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于RIA架構(gòu)的三維虛擬城市系統(tǒng)實現(xiàn)方法，其特征是其三維虛擬城市場景的構(gòu)建過程及系統(tǒng)矢量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備如下(1)地圖數(shù)據(jù)的外業(yè)采集通過外業(yè)調(diào)查及其他途徑獲取研究區(qū)域的矢量地圖數(shù)據(jù)、紋理數(shù)據(jù)、航測影像以及屬性數(shù)據(jù)并組織管理；(2)三維虛擬場景建模該過程需要紋理數(shù)據(jù)、航測數(shù)據(jù)以及矢量地圖數(shù)據(jù)，先利用 Photoshop CS4對紋理數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，再借助三維建模軟件進(jìn)行建模；(3)三維虛擬場景渲染與無縫拼接將建好的模型進(jìn)行分區(qū)渲染，并借助ArcMap進(jìn)行坐標(biāo)校正和渲染得到圖片的無縫拼接，接著進(jìn)行后期制作以增強虛擬場景顯示效果；(4)矢量數(shù)據(jù)準(zhǔn)備獲取虛擬城市建筑物矢量層數(shù)據(jù)，并生成包括興趣點和路網(wǎng)的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，為系統(tǒng)進(jìn)行路徑分析和查詢服務(wù)提供數(shù)據(jù)支持。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RIA架構(gòu)的三維虛擬城市系統(tǒng)實現(xiàn)方法，其特征在于所述利用計算機緩存技術(shù)創(chuàng)建三維瓦片數(shù)據(jù)集的方法是主要在GIS服務(wù)器端的支持下，通過RIA客戶端Cache技術(shù)，將所建立好的三維虛擬城市模型利用分層分塊思想進(jìn)行封裝，在形式上表現(xiàn)為按地圖比例尺大小劃分的柵格集，當(dāng)用戶訪問時，服務(wù)器端會根據(jù)用戶的視點場景范圍，有選擇的將該可視區(qū)域的柵格圖片傳輸?shù)絉IA客戶端的Cache中進(jìn)行存儲，以便下次用戶再訪問此處場景時進(jìn)行本地?zé)o延遲瀏覽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RIA架構(gòu)的三維虛擬城市系統(tǒng)實現(xiàn)方法，其特征在于采用以下方法建立所述GIS服務(wù)器端的平臺利用ArcEngine For Java開發(fā)空間分析功能模塊，用ArcGIS Server作為GIS服務(wù)器端發(fā)布地圖服務(wù)及地圖處理服務(wù)，用Java開發(fā)Web服務(wù)器端，用Flex開發(fā)RIA客戶端應(yīng)用程序，用BlazeDS做數(shù)據(jù)通訊組件，然后在MyEclipse 開發(fā)環(huán)境中進(jìn)行系統(tǒng)集成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于RIA架構(gòu)的三維虛擬城市系統(tǒng)實現(xiàn)方法，其特征在于所述GIS服務(wù)器端包含瓦片數(shù)據(jù)集層、矢量數(shù)據(jù)層、空間分析層、REST服務(wù)層，其中所述瓦片數(shù)據(jù)集層，使用實時按區(qū)域推送機制，為RIA客戶端Cache提供瓦片地圖數(shù)據(jù)；所述矢量數(shù)據(jù)層，為空間分析及空間查詢提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)由空間信息與屬性信息兩部分組成；所述空間分析層，利用GIS獨有的空間分析能力為用戶提供相關(guān)功能服務(wù)； 所述REST服務(wù)層，利用REST模式的Web服務(wù)將數(shù)據(jù)及業(yè)務(wù)對外發(fā)布。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RIA架構(gòu)的三維虛擬城市系統(tǒng)實現(xiàn)方法，其特征在于所述Web服務(wù)器端包含數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)邏輯層、通訊層，其中所述數(shù)據(jù)層，為RIA客戶端提供底層數(shù)據(jù)服務(wù)，主要以數(shù)據(jù)庫的方式進(jìn)行存儲，該層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的維護(hù)及管理；所述業(yè)務(wù)邏輯層，實現(xiàn)相關(guān)業(yè)務(wù)功能，對外提供統(tǒng)一的訪問接口 ； 所述通訊層，接收RIA客戶端所發(fā)送的請求，能與底層業(yè)務(wù)邏輯層進(jìn)行交互，將結(jié)果數(shù)據(jù)回發(fā)給RIA客戶端。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于RIA架構(gòu)的三維虛擬城市系統(tǒng)實現(xiàn)方法，其特征在于所述RIA客戶端包含表現(xiàn)層、數(shù)據(jù)交換層，其中所述表現(xiàn)層，提供用戶交互界面，包含地圖容器、工具欄和功能窗口 ； 所述數(shù)據(jù)交換層，利用統(tǒng)一資源標(biāo)識符訪問由GIS服務(wù)器端對外發(fā)布的REST服務(wù)；利用通訊組件訪問Web服務(wù)器端對外提供的統(tǒng)一接口，實現(xiàn)與服務(wù)器的數(shù)據(jù)交換，最后將結(jié)果數(shù)據(jù)提交給表現(xiàn)層展現(xiàn)出來。
全文摘要
本發(fā)明提供的基于RIA架構(gòu)的三維虛擬城市系統(tǒng)實現(xiàn)方法，是在Internet網(wǎng)絡(luò)上通過虛擬三維可視化形式來真實再現(xiàn)城市地理空間環(huán)境的方法，即依托RIA構(gòu)架，首先通過空間數(shù)據(jù)采集、三維模型建立、分區(qū)渲染和無縫拼接生成三維虛擬城市場景，繼而利用計算機緩存技術(shù)創(chuàng)建三維瓦片數(shù)據(jù)集，在此基礎(chǔ)上將Web服務(wù)端技術(shù)和GIS服務(wù)端技術(shù)相結(jié)合，在RIA客戶端平臺的支持下開發(fā)出含有地圖書簽、自駕查詢、地圖標(biāo)記、地圖糾錯和地圖廣告功能的三維虛擬城市系統(tǒng)。本發(fā)明改變傳統(tǒng)二維地圖的制圖、顯示和傳播的方式，為城市百姓的日常生活、出行和網(wǎng)上辦事等提供參考，也為城市政府機關(guān)、事業(yè)單位、商家企業(yè)提供面向大眾宣傳的互動通道。
文檔編號G06T15/00GK102364523SQ20111012016
公開日2012年2月29日 申請日期2011年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月11日
發(fā)明者付錕, 吳浩, 王慶山, 趙彥波, 鄧軍, 陳楠, 黎華 申請人:武漢理工大學(xué)