GIS应用与开发丛书：CityEngine城市三维建模 [CityEngine 3D Modeling Tutorial] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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牟乃夏，赵雨琪，孙久虎，张灵先 著

图书标签:

• GIS
• CityEngine
• 三维建模
• 城市建模
• ArcGIS
• 建模教程
• 地理信息系统
• 城市规划
• 虚拟城市
• Esri
• 软件操作

出版社： 测绘出版社

ISBN：9787503040078

版次：1

商品编码：12109136

包装：平装

丛书名： GIS应用与开发丛书

外文名称：CityEngine 3D Modeling Tutorial

开本：16开

出版时间：2016-11-01

用纸：胶版纸

页数：148

字数：239000

正文语种：中文

内容简介

　　《GIS应用与开发丛书：CityEngine城市三维建模》以构建一个三维场景为主线，对CityEngine软件的原理与操作方法展开讲解，详细介绍了CityEngine软件的操作和使用技巧，主要内容包括：CityEngine软件简介，CityEngine建模思想，三维场景创建，规则建模的原理、方法与应用，纹理建模流程，大范围场景建模流程，以及模型数据的导入导出等。为了使读者特别是初学者能够快速全面地掌握三维场景的制作流程，《GIS应用与开发丛书：CityEngine城市三维建模》最后以一个校园的三维场景制作为例进行了综合讲解，并给出实现思路与核心代码，以供读者参考使用。
　　《GIS应用与开发丛书：CityEngine城市三维建模》适合于地理信息科学、测绘工程、遥感科学与技术、地理科学、土地管理、城乡规划等专业在校本科生和研究生使用，也可供从事三维地理信息系统的管理者、生产者参考。

内页插图

目录

第1章 CityEngine概述
1．1 三维建模
1．2 常用三维建模软件
1．3 CityEngine概览
1．4 CityEngine的特点

第2章 CityEngine基础
2．1 CityEngine的场景图层
2．2 CityEngine界面
2．3 常用快捷键一览表
2．4 工程文件
2．5 CityEngine安装

第3章 场景创建
3．1 地形生成
3．2 道路建立
3．3 数据对象的校正配准
3．4 动态城市布局

第4章 规则建模
4．1 规则建模的原理与方法
4．2 添加注释
4．3 CityEngine坐标系统
4．4 常用的规则函数
4．5 规则中注解的添加
4．6 各式楼房屋顶的函数模型
4．7 替换函数
4．8 规则的应用
4．9 建筑外观建模
4．10 规则编写注意事项

第5章 立面纹理建模
5．1 规则纹理贴图
5．2 手动贴图工具
5．3 制作玻璃反光效果

第6章 大范围建筑建模
6．1 条件函数与随机函数
6．2 L型模型、U型模型与0型模型
6．3 水域动态效果制作
6．4 植物模型

第7章 数字模型导入与导出
7．1 外部模型数据导入
7．2 WebScene的发布
7．3 其他数据格式的导出

第8章 实例解析
8．1 数据准备
8．2 场景构建
8．3 规则模型建立
8．4 外部导入复杂模型
8．5 综合场景生成
8．6 WebScene导出

前言/序言

　　经过30多年的发展，地理信息系统已经在我国各行各业中得到了相当程度的普及，行业应用对地理信息系统的需求也从基础的数据管理发展到深层次的业务分析。这种分析的结果总是需要用一种可视化的手段呈现给用户，而且这种手段随着计算机软硬件水平的提高也越来越丰富和精彩。越是庞大的数据、越是复杂的分析方法，其分析结果的展示也就越发显得重要。特别是近几年伴随着数字城市向智慧城市的转型、位置大数据研究的兴起、“互联网+”概念的提出，使得人们希望从更精细的层次上研究城市问题。三维模型因具有冲击力的视觉展示效果，能更真实地表达和模拟城市环境，已经成为当前智慧城市建设中地理数据表达的主要形式之一。传统三维模型的建模方式多采用专门的三维建模软件（如3ds Max等）手工进行，尽管具有很高的模型精细度，经过大量投入后也可以做出一个美轮美奂的虚拟城市，但是这个静态的、固化的手工成果，往往停留于好看的层面上，无法做到统计与分析，更无法和现有的数据进行联动，这种停留在“看”的层次上的模型与我们对三维模型“用”的需求还具有一定的距离。
　　在城市智慧化管理的层次上，需要一种兼顾模型构建速度和模型精细化程度的快速建模方法。这种方法不仅能最大限度地利用现有的二维空间数据以进行大规模的城市建模，又能进行三维的空间统计与分析，使得三维数据真正融入业务系统的规划与设计中。在这种情况下，CityEngine就应运而生了。
　　CityEngine是Esri公司推出的应用于城市三维建模的软件。它实现了同ArcGIS的完美结合，能够充分利用现有的GIS建设成果，在二维空间数据的基础上，通过规则进行动态的、参数化的建模。这种方法也特别适宜于大规模城市尺度上的三维建模，同时，通过详细的规则控制和纹理贴图，也可以达到3dsMax等软件的精细度。所以说CityEngine开启了基于规则的三维建模新篇章，已经成为当前城市三维建模的首选软件之一。
　　尽管国内使用CityEngine进行城市三维建模的应用已经大规模开展起来，但是相关资料还比较缺乏。本书编写的目的就是将CityEngine这一规则化的快速建模工具介绍给读者，使读者能以最快的速度掌握规则化建模的思想和方法。本书按照构建一个三维场景的顺序来讲解，主要内容包括CityEngine基础、场景构建、规则建模方法、纹理建模、大范围建筑建模和三维模型的导入导出等几部分内容。最后给出了一个综合实例，使读者能在总体上把握一个真实三维场景的构建过程。
　　本书由山东科技大学的牟乃夏、张灵先，黄河水利职业技术学院的赵雨琪，山东省国土测绘院的孙久虎等同志编写，全书由牟乃夏统稿并定稿，研究生徐玉静同学参加了部分插图的绘制和初稿文档的整理工作。本书的编写得到了测绘工程国家级实验教学示范中心（山东科技大学）建设经费的支持。
　　尽管本书编写历时两年有余，作者也力求表述准确，但是由于编者水平所限，加之国内外可供参考和借鉴的资料较少，必定有不少错误与不妥之处，敬请读者批评指正。批评和建议请致信：mounaixia@163.com，或者关注微博@山东科大牟乃夏老师GISer，作者将及时发布本书的勘误，以及读者的建议、意见和学习指导等。

好的，以下是为您创作的图书简介，该书内容与《GIS应用与开发丛书：CityEngine城市三维建模》无关： --- 数字孪生时代的测绘前沿：高精度三维实景采集与数据融合技术 内容简介： 在数字化浪潮席卷全球的今天，构建精准、鲜活的数字世界已成为基础设施建设、城市管理、应急响应乃至工业制造的核心诉求。本书聚焦于现代测绘领域最前沿、最关键的一环——高精度三维实景的采集、处理与多源数据的有效融合。我们深入探讨了如何从物理世界中精准“捕获”信息，并将其转化为可用于分析、决策和仿真的数字资产。 本书并非仅仅停留在理论介绍，而是以工程实践为导向，系统梳理了从数据源选择到最终成果交付的全流程技术栈。我们旨在为测绘工程师、地理信息系统（GIS）专业人士、BIM/CIM从业者，以及对高精度三维建模有需求的行业用户，提供一套全面、实用的技术指南和方法论。 第一部分：全空间数据采集技术深度解析 本部分详尽剖析了当前主流的三维空间数据采集手段，强调了不同技术在精度、效率、成本和适用场景上的权衡与选择。 1. 航空摄影测量与倾斜摄影技术精进： 我们详细阐述了无人机（UAV）系统的航线规划、成像参数设置及影像质量控制的关键要素。重点讨论了空中三角测量（AT）的优化算法，以及如何利用高冗余度影像实现高精度密集匹配，生成高质量的正射影像（DOM）、数字表面模型（DSM）和三维点云。此外，针对城市复杂立面和局部细节，本书提供了倾斜摄影数据采集与处理的专门流程，包括对遮挡、阴影和规则性结构体的有效应对策略。 2. 激光雷达（LiDAR）系统的原理与应用： 激光雷达作为高精度主动传感器的代表，其数据采集的物理原理、不同波长（如红外）的应用差异被系统阐述。我们深入讲解了地面式激光雷达（TLS）和机载激光雷达（ALS）的作业规范，特别是如何通过时间同步和外部方位系统（EOP）的精确解算，实现多站扫描数据的配准与融合。对点云数据质量的评估标准，包括噪声点识别与剔除、回波特征分析等技术细节进行了详尽的论述。 3. 传统与新兴测量技术的融合： 卫星遥感数据的应用前景被适度拓展，着重于高分辨率立体像对的数据获取与辅助建模。同时，本书也覆盖了全球导航卫星系统（GNSS/北斗）在控制点获取中的高精度差分技术（RTK/PPK），以及惯性测量单元（IMU）在提升空中平台定位精度中的关键作用，确保了所有采集数据的几何基准的可靠性。 第二部分：多源异构数据的预处理与质量控制 采集到的数据往往是异构的——来自不同传感器、不同时间，具有不同的坐标系统和数据结构。本部分的核心在于如何将这些原始数据转化为可用于后续建模和分析的统一、高质量数据集。 1. 点云数据清洗与规范化： 详细介绍了点云数据的滤波算法（如统计滤波、划分滤波），以及如何根据应用需求对点云进行分类（Classification），例如区分地面、植被、建筑物和人工构筑物。针对大规模点云数据，高效的数据组织结构（如八叉树）管理方法被作为提高后续处理效率的关键技术进行讲解。 2. 影像与点云的几何校正： 阐述了如何利用共线条件和定向模型对影像进行几何纠正。对于点云数据，如何通过迭代最近点（ICP）或其他特征匹配算法，实现不同传感器采集数据的高精度配准，消除系统误差和偶然误差。 3. 数据质量的量化评估： 我们提供了一套系统的精度验证框架。这包括绝对精度和相对精度的评估指标，如何设置合格的检验点（GCP/CGP），以及如何基于这些检验数据对整个数据链的可靠性进行科学量化。 第三部分：复杂场景下的三维模型构建与语义化 高质量的实景数据是建模的基础，而模型构建则是信息价值的最终体现。本部分聚焦于如何从海量点云和影像中高效提取结构化的三维模型。 1. 基于点云的特征提取与几何重建： 探讨了从海量、无序的点云数据中自动提取边缘、面片和结构特征的先进算法。这包括对城市建筑立面、道路横断面、桥梁结构等关键要素的参数化重建方法，从传统的平面拟合到基于深度学习的语义分割重建流程。 2. 纹理映射与真实感渲染： 详述了如何将高分辨率的DOM或倾斜影像精确地投影和融合到重建的三维几何体上，实现纹理的无缝拼接和病态（如楼宇阴影、透视畸变）的优化处理。同时，本书也涉及了PBR（基于物理的渲染）基础概念在地理信息可视化中的初步应用。 3. 语义化与信息集成： 真正的数字孪生需要数据具备“意义”。本部分重点讲解了如何将几何模型与地理空间属性和专业信息（如建筑用途、管线属性、材料信息）关联起来。这包括基于IFC/CityGML标准的数据组织和轻量化模型输出，为后续的城市仿真、设施管理和规划决策提供支撑。 第四部分：面向工程应用的集成与可视化 本书的最终目标是将构建好的高精度三维模型应用于实际工程场景。 1. 大场景数据管理与优化： 面对动辄TB级的城市级三维数据，我们讨论了LOD（细节层次）模型的动态生成策略，以及如何采用高效的流式传输和视景裁剪技术，确保模型在Web端或移动端的流畅可视化。 2. 数据集成与互操作性： 阐述了如何将实景三维模型无缝接入现有的GIS平台（如ArcGIS Pro, QGIS）以及BIM/CIM管理平台。重点关注坐标系转换、数据格式转换（LAS/LAZ, E57, OBJ, FBX）的标准流程和常见兼容性问题解决。 3. 典型工程案例分析： 通过对智慧交通监测、历史建筑保护测绘、地下管网可视化等多个典型案例的深度剖析，展示了高精度三维实景数据在实际工程问题解决中的效能和价值。 本书内容深度结合了测绘学的严格性与信息技术的前瞻性，是致力于掌握新一代空间信息获取与应用技术的专业人士不可或缺的参考资料。 ---

评分☆☆☆☆☆

第一眼看到这套《GIS应用与开发丛书：CityEngine城市三维建模》的书名，就觉得非常贴切，尤其“CityEngine城市三维建模”这个副标题，瞬间点燃了我对三维建模的热情。我一直觉得，GIS的应用远不止于二维地图的展示，真正的空间分析和可视化，最终要落脚到三维。而CityEngine，在我看来，就是实现这一目标最得力的工具之一。想象一下，能够将现实世界中庞杂的城市数据，通过CityEngine转化为逼真的三维模型，这不仅是技术上的飞跃，更是对城市规划、建筑设计、应急管理等诸多领域一次深刻的革新。这本书的出现，仿佛为我打开了一扇通往三维GIS世界的大门。我期待着它能提供一套系统、深入的学习路径，从 CityEngine 的基础操作到高级应用，再到与其他 GIS 软件的联动，能够真正掌握这项技术，并将其运用到我正在进行的一些项目构想中。例如，在城市更新项目中，如何利用 CityEngine 快速构建不同方案下的三维效果，从而更直观地评估其影响；又或者，在灾害模拟中，如何通过 CityEngine 生成精确的三维地形和建筑模型，为应急响应提供关键的地理信息支持。这本书的出现，无疑给了我极大的信心和期待，希望能它能成为我探索三维GIS世界的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

一直以来，我对三维GIS领域都充满着浓厚的兴趣，尤其在城市规划和数字孪生方面，三维建模是不可或缺的一环。市面上关于城市三维建模的工具不少，但CityEngine以其独特的规则驱动建模方式，在业界享有盛誉。我之所以对这本《GIS应用与开发丛书：CityEngine城市三维建模》抱有极大的期待，是因为我希望它能够提供一套权威、系统的CityEngine学习指南。我曾经尝试过一些零散的在线教程，但往往缺乏连贯性和系统性，学习过程中经常遇到瓶颈。我希望这本书能够从零开始，循序渐进地讲解CityEngine的核心概念、界面布局、常用工具，并逐步深入到复杂的建模技巧，例如如何利用各种图层数据（如DEM、POI、矢量建筑数据）来驱动三维模型的生成。此外，我特别关注书中是否会涉及实际的案例分析，通过真实的城市项目来展示CityEngine的应用场景和解决方案，例如如何利用CityEngine进行城市风貌分析、日照分析、视线分析等。如果书中还能提供一些进阶的开发技巧，比如如何编写Python脚本来实现自动化处理或者与其他系统集成，那将对我非常有帮助。这本书的价值，在于它能帮助我建立起对CityEngine完整、深入的认知体系。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《GIS应用与开发丛书：CityEngine城市三维建模》后，我的第一感受是它似乎在填补一个市场的空白。虽然市面上关于GIS的书籍不少，但专门针对CityEngine这样一款强大的三维城市建模软件进行深入讲解的书籍，实在不多见。我之前接触过一些CityEngine的入门教程，但往往停留在表面的操作，对于其背后复杂的规则逻辑和高级技巧，了解得并不深入。而这本书名中的“应用与开发”，让我看到了更深层次的挖掘潜力。我希望它不仅仅是教会我如何绘制三维模型，更能让我理解CityEngine是如何通过规则驱动来实现自动化建模的，以及如何开发自定义的脚本和插件来扩展其功能。这对于那些希望将CityEngine融入到更复杂工作流程中的用户来说，至关重要。设想一下，一个城市的数据模型，可以通过一套精心设计的规则，自动生成符合当地建筑风格和城市规划要求的三维模型，这无疑会极大地提高工作效率。我尤其期待书中能详细讲解CityEngine的规则语法、Python脚本的集成应用，以及如何与其他 GIS 平台（如 ArcGIS、QGIS）进行数据交互，实现从二维到三维的无缝转换。这本书的价值，可能就在于它能够帮助用户从 CityEngine 的使用者，蜕变为 CityEngine 的开发者和创新者。

评分☆☆☆☆☆

在数字时代，城市的三维化已经成为一种趋势，而CityEngine无疑是实现这一目标的利器。这本书《GIS应用与开发丛书：CityEngine城市三维建模》的出现，让我看到了深入学习CityEngine的希望。我一直以来都在思考，如何将现实世界的城市信息，用更直观、更具表现力的方式呈现出来。传统的GIS二维地图虽然功能强大，但在某些场景下，确实显得力不从心。而CityEngine的三维建模能力，则能极大地提升信息的可视化和交互性。我希望这本书能够全面地介绍CityEngine的各项功能，从基础的建模操作，到复杂的规则设计，再到最终的模型导出和应用。特别地，我关注书中是否会讲解如何处理海量城市数据，并将其转化为高质量的三维模型。例如，如何有效地导入和管理CAD、BIM等数据，如何通过规则生成精细化的建筑立面，如何进行材质和纹理的渲染，以达到照片级的真实感。我还希望书中能够提供一些关于CityEngine在不同行业应用的案例，比如在城市规划、房地产开发、旅游导览、影视特效制作等领域的实际应用，从而拓宽我的思路，启发我将CityEngine应用到我自己的工作中。这本书的出现，仿佛为我指明了一条通往专业三维城市建模的道路。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样一名GIS爱好者来说，《GIS应用与开发丛书：CityEngine城市三维建模》这本书的出现，简直是一场及时雨。我一直对城市的三维空间构建充满好奇，也深知CityEngine在这一领域的独特地位。然而，市面上关于CityEngine的系统性学习资源相对有限，很多时候只能通过零散的视频和文档来摸索，学习效率不高，而且总感觉缺乏一种体系化的指引。我非常期待这本书能够系统地梳理CityEngine的学习脉络，从入门级的模型创建，到中级的规则编写，再到高级的应用开发，都能够有详细的阐述。我特别关注书中是否会包含一些实操性强的内容，例如如何利用CityEngine根据街区划分、地块信息、建筑类型等规则，自动化生成具有不同风格和特征的三维街景。我也很希望书中能够介绍一些CityEngine的二次开发技巧，比如如何通过Python脚本实现批量处理、数据驱动建模，或者与其他GIS软件（如ArcGIS Pro、QGIS）进行无缝集成，从而构建更强大的三维GIS应用。这本书的出现，无疑将极大地提升我对CityEngine的学习深度和应用广度，让我能够更好地将其运用到我感兴趣的城市研究和可视化项目中。

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还算不错吧

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还可以

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还可以，可这么薄的书，要30多，有点贵。

评分☆☆☆☆☆

京东的东西就是快，质量也有保证！基本上能上京东就京东，不知道以后t-mao还能生存不，尤其是我这种有拖延症的。

评分☆☆☆☆☆

山科大老师亲情奉献~

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没有什么用处

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不错

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基础，不错，好入门