第六届“高教杯”国赛(三维数字建模)

第六届“高教杯”全国大学生先进图形

技能与

创新大赛机械类竞赛大纲

一、竞赛目的

随着计算机应用技术的发展和普及，采用计算机绘制图形和处理图像技术已成为现代工程设计与绘图的主要手段，学习和掌握先进成图技术和机件信息建模技术已成为学习工程图学的重要目标。为适应信息处理技术的发展，重视提高“机械制图和计算机绘图”课程的教学质量，重视培养和提高学生的手工绘图技能和计算机绘图能力，发现和选拔创新人才，特制订本大纲。

二、竞赛内容

1.尺规绘图：

1）根据轴测图尺规绘制零件图（90分钟），

2）构形设计并绘制轴测图（30分钟）。时间共计为120分钟。

2.计算机绘图：

1）根据给出的零件图、轴测图和文字说明绘制零件的三维模型、

2）按要求装配成装配体并绘制零件图和装配图。时间为180分钟。

三、竞赛要求

1.基本知识与技能要求

（1）制图基本知识与绘图技能；

（2）正投影基础及投影图的绘制；（3）轴测图画法（正等测图、斜二测图）；（4）机件表达方法；

（5）标准件、常用件；

（6）国家标准《技术制图》和《机械制图》的相关规定（最新颁布标准）；（7）零件图的绘制与识读、零件测绘；（8）装配图的绘制与识读；

（9）计算机绘图和三维建模；

（9）根据装配关系及零部件之间的关系设计简单零件。

2.尺规绘图

根据轴测图尺规绘制零件图，构形设计并绘制出轴测图。具体要求如下：

（1）图纸幅面：绘制零件图采用A3图纸，构形设计并绘制轴测图直接在试卷上做题；（2）比例：按试卷要求选定；

（3）图线：严格遵守国家标准的规定；（4）图面与字体要求：布图均匀、图面整洁、图形清楚、字体工整（汉字、数字和字母均应遵守国家标准规定的字体书写）；（5）零件视图的表达：表达方法选择合理，做到完整、准确、清楚、简洁；

（6）尺寸标注应符合国家标准的规定，做到完整、正确、清晰、合理；

（7）尺寸公差、几何公差、表面结构要求等技术要求的标注要符合国家最新标准的

规定；

3.计算机绘图

用Pro/E 4.0、SolidWorks 2008、Inventor 2010、Solidage、UG软件，根据已知的零件图、轴测图绘制其三维模型并按要求进行装配，需掌握以下相关知识。

（1）草图设计

掌握草图绘制的基本技能。（包括：二维草图绘制；三维草图绘制；草图约束；草图编辑；标注尺寸等。）

（2）三维建模

掌握三维建模的基本方法和步骤。（包括：基本特征的绘制及编辑；掌握拉伸、旋转、切除、打孔、倒角、圆角、阵列、扫描、放样、抽壳等基本操作。能够添加各种辅助平面、轴线和点。）

（3）曲线、曲面造型

要求掌握生成各种三维曲面（曲线）的建模方法。（包括：基本曲面、自由曲面；曲面编辑、螺旋线、分割线、投影线等。）（4）装配建模

掌握“自下而上”或“自上而下”的装配方法，添加各种装配约束关系（包括：零件装配约束；零件阵列、装配体的剖切、爆炸、动画等。）。掌握用软件自带的标准件库添加各种标准件的方法。

（5）其他

解决建模（装配）过程中出现的各种错误如草图过定义，装配干涉。确定零件的材料、体积、重量、表面积、重心等。（6）工程图的生成

要求掌握由三维模型生成二维工程图（零件图和装配图）的方法以及对工程图进行编辑，使其符合国家标准对工程图样的要求。

包括：零件图表达、尺寸标注、技术要求、标题栏和装配图的表达、必要的尺寸、技术要求、零件序号、明细表及标题栏。

（7）模型渲染

要求掌握三维模型的着色、渲染技能（包括：贴图、贴材质、模型渲染和设置等）……

四、复习指导

1.用尺规（或徒手）绘制零件图的内容，可参照机械制图及习题集中零件图部分进行练习，也可参考2008、2009、2010、2011、2012年”高教杯”大学生先进图形技能与创新大赛的

考题进行练习。

2.计算机绘图中的内容，可参照机械制图及习题集中零件图、装配图的部分进行练习，也可参考2008、2009、2010、2011、2012年”高教杯”全国大学生先进制图技术与技能大赛的考题进行练习。

第六届“高教杯”大学生先进图形技能与创新大赛组委会

2013-4-10

数字城市三维景观模型的建模技术_杨建思

收稿日期:2003-03-12 作者简介:杨建思(1963-),女,江西于都人,副教授,从事计算机应用的研究.基金项目:国家自然科学基金重点项目资助(编号:50238010). 文章编号:1671-8844(2003)03-0037-04 数字城市三维景观模型的建模技术杨建思,杜志强,彭正洪,黄经南,陈永喜 (武汉大学城市建设学院,湖北武汉 430072) 摘要:在城市规划、建筑设计中,迫切需要采用现代计算机技术进行辅助规划和设计,而进行计算机辅助规划和设计的基础是先建立已建城市的三维数字景观模型,把城市的地形地貌和各种人工构筑物包括道路、房屋、花园等进行数字化,并以三维虚拟形式进行表现.首先讨论了三维数码城市信息系统的基本概念与要素,然后详细介绍和讨论各种地形地物要素建模技术与方法,最后以深圳为例介绍通过建模方法所建立的城市三维景观模型. 关键词:数字城市;数字景观模型;建模;虚拟现实中图法分类号:T P 391.9 文献标识码:A Modeling technology for 3D landscape models of cybercity YANG Jian -si,DU Zh-i qiang ,PENG Zheng -hong ,HUANG Jing -nan,CHEN Yong -x i (School of U rban Studies,Wuhan U niv ersity,Wuhan 430072,China) Abstract:There is an urgent need to use modern computer technology for aided planning and design in city planning and architecture design.However,the basis for computer aided planning and desig n is establishing the 3D digital landscape model of the built -up area of the city.To accomplish that,w e need to dig itize the city landforms and every kind of artificial architectures including roads,houses,g ardens,and so on,then repre -sent them in the form of 3D virtual reality.First the basic principles of the 3D cyber city information system are discussed.Then,the modeling technology and methodology for various landforms and features are intro -duced and discussed.Finally,Shenzhen City is used as an example to introduce the established 3D landscape model. Key words:digital city;dig ital landscape model;modeling ;virtual reality. 近年来,我国城市的迅猛发展.使许多城市的规划和建设未能有充分的时间和技术手段进行充分的论证,建设项目出现了许多不尽人意的地方.今后若干年,我国的城市化建设将进一步加快,因而迫切需要进一步提高城市规划和设计的效率和水平,而要提高效率和水平,就必须使用计算机辅助规划与设计技术. 多年来,我国的城市规划与建筑设计部门己开始引入辅助规划与设计的软件与技术,例如引用地理信息系统和CAD 技术进行城市规划方案设计, 应用CAD 技术进行建筑设计.但是以前这些技术或者说采用的基础数据都是基于二维的,城市规划部门一般采用二维GIS 进行方案设计,城建设计部门一般在二维电子地图基础上设计三维建筑模型,这种三维模型只是新设计建筑体本身是三维的,周围的其他数据包括已有的建筑物都是二维的,或者按一定规则在二维基础上构造的,它不是实际的三维模型.这样所作的规划方案或设计的建筑在二维上看是协调的或者说单个建筑物是宏伟壮观的,但放到整个城市景观模型上看是不协调第36卷第3期2003年6月武汉大学学报(工学版) Eng ineering Journal of W uhan U niversity Vo l.36N o.3June 2003

三维建模数字化设计与制造

附件4：山西省第九届职业院校技能大赛（高职组） “三维建模数字化设计与制造”赛项规程一、赛项名称赛项名称：三维建模数字化设计与制造赛项组别：高职组赛项归属产业：加工制造类二、竞赛目的本项竞赛旨在考核机械制造、数控技术应用等机械类相关专业的学生，组队完成三维逆向扫描、逆向建模设计、机械创新设计、数控加工技术应用等方面的任务，展现参赛队选手先进技术与设备的应用水平和创新设计等方面的能力，以及跨专业团队协作、现场问题的分析与处理、安全及文明生产等方面的职业素养。引领全省职业院校机械制造类专业将新技术、新工艺、新方法应用于教学，加快校企合作与教学改革，提升人才培养适应我国制造业更新换代快速发展的需要。三、竞赛内容与方式（一）竞赛内容竞赛内容将以任务书形式公布。针对目前批量化生产的具有鲜明自由曲面的机电类产品（或零部件）进行反求、建模，并对产品(或产品局部)外形进行数控编程与加工，对无自由曲面的结构或零件根据机械制造类专业知识按要求进行

局部的创新（或改良）设计。整个竞赛过程，分为第一阶段“数据采集与再设计”和第二阶段“数控编程与加工”这两个可以分离、前后又相互关联的部分，分别为60%和40%的权重。 1、第一阶段：数据采集与再设计该阶段竞赛时间为3小时，竞赛队完成三项竞赛任务。任务1：样品三维数据采集。利用给定三维扫描设备和相应辅助用品，对指定的外观较为复杂的样品进行三维数据采集。该模块主要考核选手利用三维扫描设备进行数据采集的能力；任务2：三维建模。根据三维扫描所采集的数据，选择合适软件，对上述产品外观面进行三维数据建模。该模块主要考核选手的三维建模能力，特别是曲面建模能力；任务3：产品创新设计。利用给定样品和已经完成的任务2内容，根据机械制造知识，按给定要求对样品中无自由曲面部分的结构或零件或附属物进行创新设计。该模块主要考核选手应用机械综合知识进行机械创新设计的能力。 2、第二阶段：数控编程与加工竞赛时间为3小时，竞赛队完成两项竞赛任务。任务4：数控编程与加工。赛场提供第一阶段被测样品的标准三维数据模型,选手根据这组三维模型数据和赛场提供的机床、毛坯，选择合适软件对该产品进行数控编程和加工。主要考核选手选用刀具，以最佳路径和方法按时高质量完成指定数控加工任务。并考核选

数字城市建模标准

三维数字xx建模标准 3D-City Model database standard 三维数字xx建模标准 3D-City Model database standard _______________________________________1范围本标准规定了三维数字城市建筑物模型、景观模型产品的质量特性及其应达到的要求，包括三维数字城市建模的软件环境、几何特征、命名规则、建筑物、场景制作要求、纹理烘培要求、数据格式、成果验收等。本标准适用于三维数字城市模型制作、检查验收与质量评定。 2术语精度accuracy 建筑物模型building model 景观模型landscape model 渲染render 纹理texture 材质material 3总则（1）为了统一鄂尔多斯市东胜城区三维数字城市建设的技术要求，及时、准确地为鄂尔多斯市东胜城区三维数字城市建设提供正确的基础数据，适应鄂尔多斯市东胜城区三维数字城市建设发展的需要，制定本规范。（2）本规范适用于鄂尔多斯市东胜城区三维数字城市建设。（3）统一采用3DMAX

8.0建模，在MAX软件中单位设置为Meter。（4）正式作业前，应了解委托方对鄂尔多斯市东胜城区三维数字城市建设的技术要求，搜集、分析、利用现有资料，对与实际不符的资料及时提出。作业收尾，做好资料整理、工作总结工作。（5）具体制作过程中，除应按本规范执行外，尚应符合行业内虚拟现实有关标准的规定。 4模型制作质量要求模型制作的质量要求通过对模型的数学基础、建模范围、模型面、模型精度、层级结构、技术要求等质量特性来描述。 4.1数学基础 4.1.1精度（1）建筑物基座平面精度： ≤30cm （2）建筑物基顶部高差精度： ≤30cm （3）建筑物其它特征平面精度： ≤50cm且小于量测对象间距尺寸的10% （4）建筑物特征内部精度： ≤30cm且小于量测对象间距尺寸的10% （5）建筑物任意特征间点、线、面量测间距精度： ≤50cm且小于量测对象间距尺寸的10% （6）景观地形直线部分与CAD误差小于4CM，曲线部分与CAD误差小于8CM

三维数字城市建模技术

三维数字城市建模技术发表时间：2017-10-16T16:33:38.407Z 来源：《基层建设》2017年第18期作者：梁莉 [导读] 摘要：数字理念应用于城市规划，工程检测，交通服务，政策决定等方面，并在应用中进一步推广了数字应用的纵深发展。天水三和数码测绘院甘肃省 741000 摘要：数字理念应用于城市规划，工程检测，交通服务，政策决定等方面，并在应用中进一步推广了数字应用的纵深发展。使用较为先进的信息化手段，能够为城市的规划、建设、管理、运营以及一些应急措施的应用发挥良好作用。三维数字城市的建模，能够在很大程度上有效提高政府的实际服务和管理水平，从而有效增强城市的管理效率，为有效节约城市资源发挥重要的作用。关键词：三维数字；城市建模；建模技术 1引言城市三维空间信息则具有直观性强、信息量大、内容丰富等优点。三维GIS作为一种能够综合地处理各种空间和属性信息的工具在城市规划、国土监测、交通管理、辅助决策等方面都有广泛的应用，随着人们对三维GIS的认识的不断深入，对城市三维信息需求的不断增加进而提出了三维城市模型的概念。通过对三维GIS中三维城市模型理论及相关的技术方法的探讨，对今后三维城市模型的研究有更为深刻的认识，为今后的工作提供指导。 1.1数字城市概述随着信息技术的高速发展，美国率先提出了国家信息基础设施和全球信息基础设施计划，随之越来越多的国家加入到全球信息化的行列，从而演变出了数字城市的基本概念。数字城市主要是通过对空间信息的应用，构筑一个虚拟的平台，其中，关于一些社会资源、基础设施、自然资源、人文以及经济方面的信息和内容，能够通过数字形式进行有效获取，从而为社会和政府提供众多的服务。通过数字城市的建设，能够为实现城市信息的综合应用，提供良好的效果。可持续发展是当前社会的重要发展原则之一，对于社会生产生活具有重要影响。建设数字化的城市，能够有效促进可持续发展，增强城市的发展效力。 1.2数字城市是数字地球建设中的重要节点，在实现数字地球计划中占有举足轻重的地位。数字城市建设随着计算机水平的提高，目前正向三维数字城市方向快速发展。自“数字地球”的概念提出以来，在国际国内已引起广泛的关注。数字城市作为数字地球的一个节点，是数字地球中一个不可缺少的重要组成部分。数字城市的建设不仅仅是城市地图的数字化和大比例尺地图测绘、计算机化，它有自身的技术体系。因此，进行相关技术的研究和理论的探讨对数字城市的建设不仅是必要的，而且是必须的。数字城市的建成将为城市各行各业提供权威的、唯一的、通用的空间信息平台，有力促进各部门地理信息资源共享与应用，充分发挥地理信息在政府宏观决策、应急管理、社会公益服务、人民生活改善等方面的作用。 2三维技术构建及建模方法数字城市需要一个逼真的模拟，实时动态的环境中，考虑到硬件限制和虚拟现实系统。数字城市建模和模拟的动画要求建模方法有一个显着不同的数字城市建模模型分割和纹理映射技术。目前众多世界城市虚拟场景结构在以下方面：基于模型和BR这两种方法可以实现在3DSMAX中验证。多边形模式是第一次使用的建模技术，用一个小平面来模拟表面，从而形成各种形状的三维对象的一个小的平面可以是三角形，矩形或其它多边形，但在实践中更多的使用三角形或矩形。多边形建模的，直接创建基本几何体，根据要求修改调整对象的形状，或使用放样面片建模，组合对象创建的虚拟现实工程，多边形建模的主要优点是简单、方便、快捷，但它产生一个光滑的表面，因此适于构建规则形状的对象，如大多数的人造物体的多边形建模技术是困难的，同时可根据要求，只可通过调整的参数建立的虚拟现实系统该模型可以得到不同的分辨率的模型的虚拟场景的实时显示的需要和适应。目前实现三维建模的方法大致有以下几种：一是直接利用三维建模软件，如计算机辅助设计软件（AutoCAD）、三维动画渲染和制作软件（3DStudioMax）等工具人机交互式三维建模；二是直接利用GIS的二维数据和高度信息建立三维模型，但这种方法只局限于规则对象的建模；三是基于数字摄影测量原理对物体快速建模。随着数据采集技术的不断发展和自动化，根据三维激光点云数据自动构建三维模型正成为研究的热点。 3三维数字城市建模技术 3.1数字摄影测量技术数字摄影测量技术的飞速发展与高分辨率卫星影像的出现，使三维数据大批量地快速获取已成为可能。这种建模方法主要的原理是基于遥感影像数据，根据遥感影像之间的相互关系，利用数字摄影测量的基本原理，建立相应的交会模型，进而得到实际地物点的三维坐标，并且建立数字地表模型，再通过相应的纹理映射关系，实现三维景观模型的建立。该技术能够帮助设计人员进行目标建筑物的几何空间与高程数据的快速构建，并且精度高、快速成像。因此，数字摄影测量技术在三维建模中具有十分重要的作用。 3.2航空摄影测量技术在三维建模领域，航空摄影测量技术的应用较早，在多年来的发展中，已经非常成熟。使用该技术，能够创建立体环境，实现三维模型数据的位置、高度、形状信息的快速与准确获取。然后结合外业纹理采集与正射影响屋顶信息能够进行精细三维模型的构建。然而该技术对建筑物纹理进行提取的过程中，侧面纹理无法被有效获取，因此，同新时期我国的精细化城市三维建模的要求不符。 3.3机载/车载激光扫描技术在对该技术进行应用的过程中，所构建而成的模型在细节方面可以被充分的表现出来，因此能够形成较高的精度，不需要进行大量的外业就能够完成建模。然而，在应用该技术提取数据的过程中，需要经历复杂的算法过程，可供操作的软硬件短缺，在构建三维模型的时候，应对大量的数据进行应用，如果三维场景模型范围较大，那么在后期传输、存储数据以及浏览的时候，难度较高。 3.4倾斜摄影测量技术在对近景测量技术和航空摄影技术进行综合应用的过程中，就产生了倾斜摄影测量技术。使用倾斜摄影技术时，能够有效及时地获取到较为丰富的空间影像情况，还能够将其分级别地进行应用，这对于三维建模工作的有效进行，具有较为明显突出的作用。倾斜摄影技术主要是通过倾斜的角度进行成像的，因而，相较于传统的直观角度，这种技术能够让用户们从多个角度进行观察，对于形象、直观地展示地理实际形态具有重要作用，有效改善了正射影像的不足之处。该技术可以从多个层面对建筑物进行观察，同时也能够对贴图纹理进行批量提取，拥有较快的建模速度，也能够更加真实的对地物周边环境进行反映，同时仅需要应用少量的数据就能够完成建模。该技术已经成

建模技术三种方法

建模技术是虚拟现实中的技术核心，也是难点之一，目前主要有三种方法实现。虚拟现实是在虚拟的数字空间中模拟真实世界中的事物，这就需要真实世界的事物在数字空间中的表示，于是催生了虚拟现实中的建模技术。虚拟现实对现实“虚拟”得到底像不像，是与建模技术紧密相关的。因此，建模技术的研究具有非常重要的意义，得到了国内外研究人员的重视。数字空间中的信息主要有一维、二维、三维几种形式。一维的信息主要指文字，通过现有的键盘、输入法等软硬件。二维的信息主要指平面图像，通过照相机、扫描仪、PhotoShop等图像采集与处理的软硬件。对于虚拟现实技术来说，事物的三维建模是更需要关心的核心，也是当今的难点技术。按使用方式的不同，现有的建模技术主要可以分为: 几何造型、扫描设备、基于图像等几种方法。基于几何造型的建模技术基于几何造型的建模技术是由专业人员通过使用专业软件（如AutoCAD、3dsmax、Maya）等工具，通过运用计算机图形学与美术方面的知识，搭建出物体的三维模型，有点类似画家作画。这种造型方式主要有三种: 线框模型、表面模型与实体模型。 1. 线框模型只有“线”的概念，使用一些顶点和棱边来表示物体。对于房屋、零件设计等更关注结构信息，对显示效果要求不高的计算机辅助设计（CAD）应用，线框模型以其简单、方便的优势得到较广泛的应用。AutoCAD软件是一个较好的造型工具。但这种方法很难表示物体的外观，应用范围受到限制。 2. 表面模型相对于线框模型来说，引入了“面”的概念。对于大多数应用来说，用户仅限于“看”的层面，对于看得见的物体表面，是用户关注的，而对于看不见的物体内部，则是用户不关心的。因此，表面模型通过使用一些参数化的面片来逼近真实物体的表面，就可以很好地表现出物体的外观。这种方式以其优秀的视觉效果被广泛应用于电影、游戏等行业中，也是我们平时接触最多的。3dsmax、Maya等工具在这方面有较优秀的表现。 3. 实体模型相对于表面模型来说，又引入了“体”的概念，在构建了物体表面的同时，深入到物体内部，形成物体的“体模型”，这种建模方法被应用于医学影像、科学数据可视化等专业应用中。利用三维扫描仪理论上说，对于任何应用情况，只要有了方便的建模工具，有水平的建模大师都可以用几何造型技术达到很好的效果。然而，科技在发展，人们总希望机器能够帮助人干更多的事。于是，人们发明了一些专门用于建模的自动工具设备，被称为三维扫描仪。它能够自动构建出物体的三维模型，并且精度非常之高，主要应用于专业场合，当然其价格也非常“专业”，一套三维扫描仪价格动辄数十万，并非普通用户可以承受得起。三维扫描仪有接触式与非接触式之分。

三维建模数字化设计与制造

任务1：样品三维数据采集。利用给定三维扫描设备和相应辅助用品，对指定的外观较为复杂的样品进行三维数据采集。该模块主要考核选手利用三维扫描设备进行数据采集的能力；任务2：三维建模。根据三维扫描所采集的数据，选择合适软件，对上述产品外观面进行三维数据建模。该模块主要考核选手的三维建模能力，特别是曲面建模能力；任务3：产品创新设计。利用给定样品和已经完成的任务2内容，根据机械制造知识，按给定要求对样品中无自由曲面部分的结构或零件或附属物进行创新设计。该模块主要考核选手应用机械综合知识进行机械创新设计的能力。 2、第二阶段：数控编程与加工竞赛时间为3小时，竞赛队完成两项竞赛任务。任务4：数控编程与加工。赛场提供第一阶段被测样品的标准三维数据模型,选手根据这组三维模型数据和赛场提供的机床、毛坯，选择合适软件对该产品进行数控编程和加工。主要考核选手选用刀具，以最佳路径和方法按时高质量完成指定数控加工任务。并考核选手工艺编制、程序编制、机床操作等方面的能力。任务5：职业素养。主要考核竞赛队在本阶段竞赛过程中的以下方面：（1）设备操作的规范性；（2）工具、量具的使用；（3）现场的安全、文明生产；（4）完成任务的计划性、条理性，以及遇到问题时的应对状况等。（二）竞赛方式 1、竞赛采用团体赛方式。 2、竞赛队伍组成：每支参赛队由2名正式学生比赛选手组成，其中队长1名。每队设指导教师2名。

利用3DMINE等软件建立三维数字矿山模型及其应用

3Dmine矿三维数字矿山系统的步骤及简单应用这是2012年时候，我看了网友的相关帖子然后按照他们的流程，梳理出来的方法。当时对3DMINE软件理解还不够，以为建几个实体模型就是数字矿山了，实际上还差比较远，最基本的钻孔数据库、块体模型储量估算那些部分还没有，所以题目应该叫做“利用3DMINE等软件生成三维数字矿山模型”更恰当一些吧。因为许多朋友问这个方法，所以我再整理一下分享给大家。网友的方法还是比较简单实用的，能够快速生成一套三维矿山模型，我添加的一些内容仅供参考，里面还是有不少小错误，请大家以网友原创为准。网友原创网页链接在上面，主要是两个帖子，一个是采集等高线，一个是截图的。需要再补充一点，刚截出来的卫星图片，范围可能不是很准确，可以用PHOTOSHOP裁剪图片。如果有CAD实测平面图，将卫星图片多次插入CAD平面图中，图片后置显示，将卫星图片与测量实测地表建筑等对比，用PHOTOSHOP多次裁剪后就非常准确了。将裁剪准确后的卫星图片贴在DTM表面模型上，才与实际地表更吻合（如图13）。摘要：利用3Dmine软件建立矿山地下巷道、矿体、空区、矿岩界面模型；利用Google Earth、Getscreen软件截取矿区地表高清卫星图片；利用Global Mapper 、MapGis 、3Dmine 建立地表等高线图和三维地表模型，并将高清卫星图像贴在三维地表模型表面；三维数字矿山系统在矿山生产设计中简单应用。关键词：3Dmine ;三维建模 ;Google Earth ;Getscreen;Global Mapper; MapGis ;三维模型应用随着计算机软硬件不断发展，三维矿山工程设计软件在很多矿山、设计院、地勘单位、高校得到越来越多的应用，比较有代表性的软件有3Dmine、dimine、supac、micromine、sd、龙软等等。三维软件有着许多传统二维设计软件不具备的优势，并且逐渐成为发展趋势，这里尝试用3Dmine结合其它一些软件建立铁山矿数字矿山系统，介绍详细制作流程并浅谈一下它的部分应用。

数字城市之三维建模的内容及方法

万方数据

数字城市之三维建模的内容及方法作者：田庆，李芬，祈晴晴作者单位：田庆,李芬(有色金属矿产地质调查中心北京测绘院,北京100012 河北中色测绘有限公司,河北廊坊065201)，祈晴晴(河北中色测绘有限公司,河北廊坊,065201) 刊名：中国科技纵横英文刊名：年，卷(期)：2011(16) 参考文献(4条) 1.朱庆.林珲数码城市地理信息系统虚拟城市环境中的三维城市模型初探 2004 2.胡鹏.黄杏元花一新地理信息系统教程 2007 3.穆利娜三维GIS浅析[期刊论文]-测绘标准化 2008 4.韩东数字城市中三维建模的内容与方式探[期刊论文]-科技资讯 2010(34) 本文读者也读过(8条) 1.罗增智数字城市地理空间框架体系构建[期刊论文]-河南科技：上半月2011(9) 2.董明洲.Dong Mingzhou"数字城市"建设初探[期刊论文]-哈尔滨师范大学自然科学学报2000,16(3) 3.王映辉.周明全.Feng Demin.冯德民数字城市"关键技术及模型研究[期刊论文]-计算机工程与应用2001,27(1) 4.赵琪华城市通--数字城市[会议论文]-2000 5.承继成信息化城市与智能化城镇——数字城市[期刊论文]-地球信息科学2000,2(3) 6.丁恺.Ding Kai"数字城市"框架结构建设的初探[期刊论文]-价值工程2011,30(20) 7.刘祖文数字城市及其在城市建设中的应用与展望[期刊论文]-武汉城市建设学院学报2000,17(3) 8.段学军.顾朝林.甄峰.于涛方"数字城市"的概念、框架与应用[期刊论文]-现代城市研究2001(3) 本文链接：https://www.360docs.net/doc/83746275.html,/Periodical_zgkjzh201116101.aspx

#三维建模数字化设计与制造

2014年全国职业院校技能大赛 “三维建模数字化设计和制造”赛项规程一、赛项名称赛项编号：G-044 赛项名称：三维建模数字化设计和制造英语翻译：3D Modeling of Digital Design and Manufacturing 赛项组别：高职组赛项归属产业：加工制造类二、竞赛目的本项竞赛旨在考核机械制造、数控技术使用等机械类相关专业的学生，组队完成三维逆向扫描、逆向建模设计、机械创新设计、数控加工技术使用等方面的任务，展现参赛队选手先进技术和设备的使用水平和创新设计等方面的能力，以及跨专业团队协作、现场问题的分析和处理、安全及文明生产等方面的职业素养。引领全国职业院校机械制造类专业将新技术、新工艺、新方法使用于教学，加快校企合作和教学改革，提升人才培养适应我国制造业更新换代快速发展的需要。三、竞赛内容和时间（一）竞赛内容竞赛内容将以任务书形式公布。针对目前批量化生产的具有鲜明自由曲面的机电类产品（或零部件）进行反求、建模，并对产品(或产品局部)外形进行数控编程和加工，对无自由曲面的结构或零件根据机械制造类专业知识按要求进行局部的创新（或改良）设计。整个竞赛过程，分为第一阶段“数据采集和再设计”和第二阶段“数控编程和加工”这两个可以分离、前后又相互关联的部分，分别为60%和40%的权重。 1．第一阶段：数据采集和再设计该阶段竞赛时间为3小时，竞赛队完成三项竞赛任务。

任务1：样品三维数据采集。利用给定三维扫描设备和相应辅助用品，对指定的外观较为复杂的样品进行三维数据采集。该模块主要考核选手利用三维扫描设备进行数据采集的能力；任务2：三维建模。根据三维扫描所采集的数据，选择合适软件，对上述产品外观面进行三维数据建模。该模块主要考核选手的三维建模能力，特别是曲面建模能力；任务3：产品创新设计。利用给定样品和已经完成的任务2内容，根据机械制造知识，按给定要求对样品中无自由曲面部分的结构或零件或附属物进行创新设计。该模块主要考核选手使用机械综合知识进行机械创新设计的能力。 2．第二阶段：数控编程和加工竞赛时间为3小时，竞赛队完成两项竞赛任务。任务4：数控编程和加工。赛场提供第一阶段被测样品的标准三维数据模型,选手根据这组三维模型数据和赛场提供的机床、毛坯，选择合适软件对该产品进行数控编程和加工。主要考核选手选用刀具，以最佳路径和方法按时高质量完成指定数控加工任务。并考核选手工艺编制、程序编制、机床操作等方面的能力。任务5：职业素养。主要考核竞赛队在本阶段竞赛过程中的以下方面：（1）设备操作的规范性；（2）工具、量具的使用；（3）现场的安全、文明生产；（4）完成任务的计划性、条理性，以及遇到问题时的应对状况等。（二）竞赛时间和比赛日程 1.竞赛时间各竞赛队总的竞赛时间为6小时，分成“数据采集和再设计”（3小时）和“数控编程和加工”（3小时）两个竞赛时段。 2.竞赛日程

三维建模在数字城市中的作用

三维建模在数字城市中的作用【摘要】随着地理信息系统与网络技术的发展，现代城市已被大数据所包围，城市数字化已成为当代城市的发展标志，传统的二维地理信息系统已难以跟上城市发展的脚步，三维数字城市开始成为城市规划和发展的重要手段。本文以数字城市的发展为出发点，以三维建模在数字城市中的作用为研究点，探讨了数字城市中的三维建模的主要内容和建模方式。以期为今后数字城市的发展提供借鉴作用。【关键词】三维建模；数字城市；建模方式 1 数字城市发展概况近年来，全国范围内的数字城市建设呈现繁荣的发展趋势，据不完全统计，全国接近700个大中型城市约30000个小城镇已全面开展“数字城市”的建设。数字城市将城市的各种地理信息进行有效地整合，通过计算机的存贮，为访问该网络的用户提供城市虚拟场景，便于用户获取所需的相关城市信息。同时，还能为城市的各种决策工作提供指导，例如城市规划、警务平台、智能交通等，可以说数字城市的服务范围遍及人们生活的各个领域。 2 三维建模技术概述 2.1 三维建模方式（1）利用三维软件手工建模 3DMAX，Maya 及AutoCAD等建模软件主要利用球体、立方体等基本几何图形通过组合、拉伸、旋转等几何变换构建几何场景，在进行软件三维建模时，几何模型的设计与表达是虚拟场景造型的核心内容。除了这些，三维软件建模还包括物理建模、模型切分、行为建模等。（2）利用仪器设备自动建模自动建模的含义就是通过扫描、摄像、拍照等方式获取建模所需素材，并对影像进行拼接、变换、匹配、合成等处理以建立实物模型的建模方式。而三维扫描仪是一种能将现实世界的立体彩色信息快速以点阵的形式转化为数字信号，是当前对实物进行三维建模的重要工具之一。三维扫描仪具有测量精确度高的优势，但由于售价较高，作业速度较慢，采集信息较为单一，并且对于复杂形状的实物扫描效果不佳，不能实现完整的自动建模。（3）交互模式

高级三维数字建模师高级三维数字建模师

一、综合题（曲面造型20分+渲染20分+动画20分=60分） 1．曲面造型（20分）完成图1所示沙发椅的造型。造型过程中所需的尺寸可自行定义，但要求最后所生成的曲面形状与下图相似。分值分配：（1）椅体，6分；（2）横撑，1分；（3）椅托，3分；（4）支撑框，2分；（5）伸缩杆，1分；（6）底座，4分；（7）整体效果，3分。 2．模型与场景渲染（纹理、场景）（20分）要求与分值分配：（1）展示台设计：按照商品展示的要求自行设计展示台，其中地面为大理石板，背景可自主设计（3分）；（2）赋材质：根据个人喜好给沙发椅各部分赋予材质，要求椅体为皮革，底座为不锈钢，其余可任选（每部分1.5分）；（3）灯光设计：加上必要的灯光（要求至少有一盏聚光灯与若干泛光灯等，颜色等参数自定）（2分）；（4）渲染：对模型和场景进行渲染（2分）；（5）整体效果（4分）。 3．动画制作（20分）制作展示沙发椅结构及功能的动画，要求在整个动画中体现如下动画技术：（1）摄影机动画（变焦与推拉效果）（4分）；（2）摄影机路径动画（摄影机绕沙发椅旋转展示沙发椅结构特征）（4分）；（3）制作展示沙发椅功能的动画：沙发椅上部可绕伸缩杆旋转，又能沿伸缩杆上下移动（4分）；（4）通过灯光颜色与亮度变化来展示椅体的质感（4分）；（5）整体效果（4分）。底座伸缩杆支撑框横撑椅托椅体

二、零件参数化和变量化设计（20分）要求与分值分配：（1）根据图2（b）“刚性挡块”零件的二维图构建三维模型，该模型用于完成第三题中规定的装配过程仿真（5分）；（2）参数化图中所示的一组参数：?1=?32，?2=?28，?3=?36，?4=?70，H1=5，H2=2，H3=12，L=16，W=4，C1=2，C2=0.5，并建立这些参数间的关系式：?2=0.875?1，?3=1.125?1，?4=2.1875?1，H1=0.15625?1，H2=0.0625?1，H3=0.375?1，L=0.5?1，W=0.125?1，C1=0.0625?1，C2=0.015625?1（每个公式1.5分，共15分）。三、装配仿真（20分）要求与分值分配：（1）按照图2（c）至（m）所示的零件图，完成各零件的三维建模（每个零件1分，共11分，其中e中O型密封圈算一个零件的工作量）；（2）根据图2（a）所示的装配图，完成零件实体的三维装配（2分）；（3）制作真空吸盘的装配仿真（4分）；（4）制作真空吸盘的拆卸过程仿真（3分）。（a）装配图及其三维装配模型（b）刚性挡块

大学生数学建模全国一等奖

承诺书我们仔细阅读了《全国大学生数学建模竞赛章程》和《全国大学生数学建模竞赛参赛规则》（以下简称为“竞赛章程和参赛规则”，可从全国大学生数学建模竞赛网站下载）。我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛章程和参赛规则的，如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。我们郑重承诺，严格遵守竞赛章程和参赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛章程和参赛规则的行为，我们将受到严肃处理。我们授权全国大学生数学建模竞赛组委会，可将我们的论文以任何形式进行公开展示（包括进行网上公示，在书籍、期刊和其他媒体进行正式或非正式发表等）。我们参赛选择的题号是（从A/B/C/D中选择一项填写）： B 我们的报名参赛队号为（8位数字组成的编号）：19036001 所属学校（请填写完整的全名）：肇庆学院参赛队员(打印并签名) ：1. 李熠 2. 赖天安 3. 谢曼指导教师或指导教师组负责人(打印并签名)：钟一兵（论文纸质版与电子版中的以上信息必须一致，只是电子版中无需签名。以上内容请仔细核对，提交后将不再允许做任何修改。如填写错误，论文可能被取消评奖资格。）日期： 2014 年 9 月15 日赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：

编号专用页赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：全国统一编号（由赛区组委会送交全国前编号）：全国评阅编号（由全国组委会评阅前进行编号）：

三维建模技术在考古学中的应用

三维建模技术在考古学中的应用考古遗址发掘过程中所产生的各类遗迹、遗物信息，是考古学研究的重要基础。但是文物遗迹在长期的保存过程中，面临逐步自然消亡的危机。同时，考古遗址中很多重要的迹象，在发掘过程中不可避免地会有所丢失。因此，如何科学、准确地获取考古遗址中的各类相关信息，长期以来都是考古工作者关注的焦点之一。传统的绘图、照相、摄影以及文字记录手段限于某种因素，无法准确而详细地记录遗迹、遗址的几何信息和三维形态，为后来的研究、展示等应用需求提供完整的资料。随着信息技术的发展及全站仪、GPS、数字相机等一些新技术手段在考古发掘中的广泛应用，一定程度上提高了考古遗址信息获取的能力。但是毋庸置疑的是，这些手段仅仅满足了考古信息采集的某一个，或某几个层面的需求。利用现代信息技术获取考古遗址的相关信息，首先，需保证所获取的资料科学准确；同时，还要具有一定的时效性，以保证在考古发掘过程中同步记录相关信息；第三，其生成的基础数据要具有多种应用可能，以满足考古发掘、保护、研究和展示等各层次的需要。实践表明，在考古遗址应用三维数字建模技术，不仅可以完全满足这些要求，同时，将会是考古信息获取和资料后期整合、分析手段的一次具有重要意义的变革。三维数字建模技术是近年来发展起来的一项高新技术，它通过高速激光扫描测量的方法，以被测对象的采样点（离散点）集合──称之为“点云”的形式获取物体或地形表面的阵列式几何图像数据。可以快速、大量的采集空间点位信息，为快速、精确地获取物体的三维信息，并进而建立起科学准确的数据模型提供了一种全新的技术手段。正是基于这些优点，三维数字建模技术已广泛地应用于航天、航空、水利、制造等诸多领域。近年来，在文物考古领域也开展了一系列三维数字建模技术应用实践工作，如故宫博物院正在开展的古建筑数字建模项目，洛阳龙门石窟研究院利用三维技术建立的数字档案。这些实践工作为三维数字建模技术在文物考古领域的进一步深入开展都是有益的探索和实践。而二号坑遗址三维数字建模项目的工作实践表明，在考古发掘与文物保护工作的同时，引入三维数字建模技术，对考古遗址的相关信息进行同步采集和处理，并进而建立数字模型，不仅可以满足考古发掘过程中科学、准确获取遗址各类信息的要求，同时也为后期研究、保护、考古资源管理、公众教育奠定了重要的基础。二号坑遗址总面积达6，000余平方米，俑坑内不仅出土有兵马俑、青铜兵器等大量的文物，还清理出较完整的棚木层、战车等珍贵的遗迹。因此，在该遗址应用三维数字扫描及建模技术，不仅可以科学、准确地获取遗迹、遗物的相关空间信息，同时因遗址面积较大，发掘保护工作正在进行，且各类迹象和出土文物的类别及形制等较为丰富，这些大体代表了一般性考古遗址的主要特点和信息获取工作要求，因此，二号坑数字建模项目的实践，为探索三维数字建模技术的在考古遗址深入应用的可行性及应用前景具有重要的示范作用。二号坑数字建模工作的基本流程为三维数据采集、点云数据处理和拼接、三维模型的建立、纹理镶贴和色彩还原。首先在遗址现场布设球状拼接标志点，对大场景进行扫描，并将扫描数据进行了初始拼接，建立初始点云图。然后针对遗址中

三维数字城市建模精度与制作标准研究

三维数字城市建模精度与制作标准研究城市是区域经济、政治和文化中心，是现代产业高度集聚的地区和国民?-济持续发展的载体，创造和集聚着国家巨大的物质财富，在我国?-济社会发展中起着主导和带动作用。“数字城市”是物质城市以二进制形式在计算机中的再现和反映，是以信息技术（尤其是地理信息技术）为核心、以网络技术为支撑的城市信息管理与服务体系，“数字城市”的建设任务就是利用现代高科技手段，充分收集、整合、挖掘城市各种信息资源，建立面向政府、企业、社区的信息平台、应用系统以及政策法规保障体系。本文结合项目实际，探讨了三维数字城市工程建设中的模型建造的精度和标准问题。三维城市模型（3DCM）是对真实城市的三维数字化表现，它突破传统平面地图的限制，通过对地形、地物的数字化三维模拟，提供给使用者一个与真实生活环境类似的虚拟城市环境，通过对三维虚拟城市的数字化管理，可为城市规划、建设与运营提供可持续发展的信息化服务，从而提高城市空间信息共享和利用水平，提升城市整体信息化管理水平。当前，三维“数字城市”的研究与实践已?-十分广泛，武汉市三维数字地图旨在搭建武汉市三维数字模型数据库，并建立三维数据的更新与维护机制，在此基础上，建成服务于城市规划设计与审批、城市建设和运营管理的空间信息平台。一、三维城市模型制作精度三维城市模型是建设三维数字城市的基础和载体。三维模型的制作精度直接影响可视化表现效果，模型制作越精细，场景表现效果越逼真。但是，高精度的三维空间数据不仅会严重影响系统速度，同时也增加了模型建造成本，延缓了模型生产进度，因此，确定三维模型的制作精度，是项目初期就要考虑的问题。三维模型的制作精度应满足软件系统的功能需求，因此，模型的建造应立足于应用；同时考虑到后期功能扩充和技术发展趋势，还应留有升级的余地。综合考虑各种因素，武汉市三维数字地图项目的模型建设确立了以下原则： 1、根据系统需求划分不同的LOD模型三维城市模型应分为多个级别进行建造，不同级别对应不同的简化程度和不同的应用领域。一般来说，为保证三维浏览效果，通常对重要地物采用较高精度，普通地物则对应简单模型；同时，由于应用领域的差异，也需要对地物进行不同程度的简化，如：宏观分析与统计（天际线分析）只需要表现地物轮廓和高度，而微观分析（如：日照分析）则需要对窗台、阳台进行建模，精度较高。总的来说，三维模型LOD的确定应综合考虑各业务部门的需求，使最终成果能为各个应用领域服务。武汉市三维数字地图项目将城市模型参照建筑划分为4个精度级别，即体块、基础、标准、精细。4个级别的模型分别对应的主要功能依次为：城市空间形态与分布、虚拟漫游、辅助规划设计与审批、建构筑物精细管理等。 2、不同区域采用不同的LOD模型由于城市不同区域在功能定位上的差异，不可能采用统一的精度来建造，因此下一步工作是要将各级LOD模型分配到城市不同区域。由于实际情况的复杂性，对划分为同一级别精度的区域，又依据区域条件的差别，在精度上做一些细微的区分。在实际工作中，将基础模型扩充为基础模型和高精度基础模型，将标准模型扩充为标准模型和高精度标准模型。武汉市三维数字地图项目对中心城区主要街道和标志性建筑、风景名胜与保护建筑采用标准模型和高精度标准模型进行建造，新建小区采用标准模型建造，一般地区采用高精度基础模型建造，低矮房屋和城中村等采用体块和基础模型表示，待建地区则采用体块模型表示。 3、不同LOD模型的三角面片数应有明显的区别

三维数字城市模型制作规范总要

建筑模型制作规范总要一、总体要求： 1. 软件使用版本为3ds max 9.0 2. 单位设置为米按照项目的制作要求，模型的制作一律以“米”为单位。(在特殊的情况下可用“毫米”或“厘米”为单位)。制作人员在制作之前要知道项目的具体制作要求，尤其是制作单位，这样做能保证所有人制作的模型比例正确。场景初始的单位是很重要的，一旦场景单位定义好之后，不要随意变动场景单位，以避免建筑尺寸不对缩放后影响建筑的尺度感。 3. 导入影像图 Max模型制作之前要先整理好对应的影像图文件，制作模型时要导入整理好的影像图文件，作为建模参考线。导入分区好的影像图，以影像图为基准画出地形图。在以影像图为的基础上创建建筑模型，创建好的模型位置必须与影像图画出的地形图文件保持一致。

二、模型制作要求及注意事项 1. 制作注意事项： ?对于模型的底部与地面接触的面，也就是坐落在地面上的建筑底面都应该删除。模型落搭时相对被包裹的小的面要删除。 ? ?严格禁止模型出现两面重叠的情况，要删除模型中重合的面，不然会造成重叠面在场景中闪烁的情况。 ?模型Z轴最低点坐标要在0点以上，地面同理。 ?对模型结构与贴图坐标起不到作用的点和面要删除以节省数据量。如右图： ?创建模型时，利用捕捉使模型的点与点之间相互对齐，不要出现点之间有缝隙或错位导致面出现交叉的情况，避免场景漫游时发现闪面或破面的情况影响效果。

?在保证场景效果的前提下尽量减少场景的数据量。曲线挤压的时候要注意线的段数。必要时候可以使用折线形式来代替曲线。 ?模型的网格分布要合理。模型中平直部分可以使用较少的分段数，曲线部分为了表现曲线的转折可以适当的多分配一些。模型平面边缘轮廓点分布尽量均匀，否则容易使模型破面或产生其他问题。 ?保持所有的模型中物体的编辑使用Edit Mesh或Edit Poly方式，为精简数据量，特殊情况可使用Surface建模，NURBS建模方式基本上不允许使用。 ?如有平面物体表面有黑斑时，应取消这几个面的光滑组。对于曲面要统一曲面的光滑组，避免