具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

实施例一

基于ArcGIS的大规模三维城市场景生成方法，包括如下步骤：

建立模型库步骤：模型库包括建筑模型库、环境模型库；

建筑模型库收录各种类型的建筑模型，根据POI(POI：Point of interesting。中文名称“兴趣点”，表示地图上任何非地理意义的有意义的点：比如商店，酒吧，加油站，医院，车站。)分类将模型分为具体的某个类型建筑，具体分为中、小两类，中类为建筑类别、小类为具体到名称的建筑，每个中类包含一个默认模型；

建筑模型库记录建筑模型的各项属性，包括：建筑模型文件、建筑模型编号、建筑类别、建筑模型名称、建筑底部轮廓包络矩形的长宽属性、建筑的高度、建筑的颜色；

环境模型库，分为人行道、树木、草地、湖泊、公共设施、交通设施、道路标线。环境模型库记录环境模型的各项属性，包括：环境模型文件、模型编号、模型名称、模型最小单位面积。

取建筑轮廓包络矩形步骤；

分类步骤：使用ArcMap提取目标城市范围类的shape数据并整理分类；shape数据分为住宅区、商场、商业区、学校、医院、公共服务区、公园，记录每个区域的名字，每个区域分别提取各自的建筑，记录建筑名称并获取建筑轮廓的包络矩形(先采用墨卡托投影变换将所有经纬度坐标转换为二维坐标，设置四个变量maxX、minX、maxY、minY，分别代表建筑轮廓横纵坐标的极值；取第一个坐标点，默认将它的横坐标赋值给maxX、minX，纵坐标赋值给maxY、minY，依次遍历每一个坐标点；若判断点的横坐标大于maxX则替换maxX的值，若小于minX则替换minX；若判断点的纵坐标大于maxY则替换maxY的值，若小于minY则替换minY；遍历判断完成后，(minX,minY),(minX,maxY),(maxX,maxY),(maxX,minY)就为建筑轮廓的包络矩形。)的长宽及顶点坐标及中心坐标、人行道路坐标、湖泊轮廓坐标、绿化带坐标及除这些轮廓外剩余部分的空地坐标。

建筑模型匹配步骤：

首先根据记录的建筑轮廓的类别找到对应类别的建筑表(每个建筑有对应poi属性，表示建筑属于哪一类别。根据类别从分好类的建筑模型库中选取相同类别的建筑模型库。)，根据提取建筑名称与模型库中的建筑名称比对，如果相同则使用该建筑模型，如果没有则使用每个中类默认的建筑模型；

在选择模型进行摆放时，首先根据包络矩形的长宽调整建筑模型的长宽及比例，使之更好适合建筑轮廓的大小；

将模型根据建筑轮廓包络矩形的中心坐标对齐摆放，然后计算摆放后的建筑模型包络矩形与建筑轮廓包络矩形长边的角度，然后建筑模型旋转该大小的角度，使之与建筑轮廓相重合，如图3所示。

生成城市场景步骤：

建筑模型放置后，根据实际情况设置环境模型。

本发明通过使用ArcMap提取处理城市shape数据并整理分类，再按照区域划分、POI分类及提取的建筑轮廓和建筑名称生成符合真实城市布局的三维场景。

实施例二

根据POI分类将建筑分为住宅建筑、办公楼、商场、医院、学校、公共服务以及公园建筑类型。

实施例三

所有的建筑轮廓在数据存储中为一连串的经纬度坐标，先采用墨卡托投影变换将所有经纬度坐标转换为二维坐标，设置四个变量maxX、minX、maxY、minY，分别代表建筑轮廓横纵坐标的极值；

取第一个坐标点，默认将它的横坐标赋值给maxX、minX，纵坐标赋值给maxY、minY，依次遍历每一个坐标点；

若判断点的横坐标大于maxX则替换maxX的值，若小于minX则替换minX；

若判断点的纵坐标大于maxY则替换maxY的值，若小于minY则替换minY；遍历判断完成后，(minX,minY),(minX,maxY),(maxX,maxY),(maxX,minY)就为建筑轮廓的包络矩形，效果如图1图2所示。

实施例四

若存在人行道路坐标，则根据人行道路坐标，随机选择一种道路类型生成人行道路。

若存在湖泊轮廓坐标，则根据湖泊轮廓坐标填充湖泊模型。

若存在绿化带坐标，则根据绿化带坐标随机填充花草树木。

若存在空地坐标，则在空地填充草地。

实施例五

对于特殊的公共服务区则直接根据POI类型选择对应模型进行放置，如建设银行则选择带建设银行标志的建筑放置。特殊的公共服务区包括加油站、银行。

本发明基于ArcGIS对城市建筑、道路等数据进行提取和处理，通过在模型库中获取相应的建筑、道路、绿化、设施等模型快速还原三维城市场景。用户能够全方位、多种样式，完全由用户自由控制在场景中漫游，能够快速的了解城市的规划情况，能很好的起到辅助决策的作用。

实施例六

步骤1.根据上述建立模型库步骤建立对应的建筑模型库和环境模型库。

步骤2.从天地图下载所需搭建城市的shape数据，根据POI进行数据处理分类。

步骤3.先使用ArcMap提取目标区域范围类的shape数据，如图4、图5所示,通过上述取建筑轮廓包络矩形步骤算法，获取shape数据中建筑轮廓的包络矩形。

步骤4.首先取得一个区域数据，根据区域内的建筑类别选择对应的建筑模型，从建筑库模型中判断，选择外接矩形长宽差不多以及高度相似的模型通过坐标在场景中生成，在建筑生成完后遍历区域内的环境对象数据，根据坐标轮廓依次填充生成草地、道路、湖泊，具体根据包含的元素生成，不同的区域可随机不同的环境模型，整体效果如图6所示。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。