【摘 要】随着计算机和互联网技术、互联网通讯技术的进步以及科学技术的发展,人们的生活以及学习工作等方面在技术推进中获得了极大的便利。电子地图是当今互联网时代的重要产物之一,特别是3D技术的应用,不仅带来操控简洁便利的功能,还为人们带来视觉美感。在社会生活生产领域都有着极大使用的价值。3D技术将地图出版从传统的纸质出版物加以颠覆,信息获取、地图生成、装订印刷等生产的传统模式被取代,新媒体、新技术的应用将互动电子杂志、推上新的发展进程,互联网技术的应用使得电子出版物能够以轻松的阅读方式、完美的交互形式和便捷的获取途径,为人们带来辩解。本文围绕三D技术在电子出版物中的应用展开分析,主要结合三维立体地图出版的实际,针对地图出版物运用互联网技术的特点和应用,简要阐述三维3D地图的制作原理、制作方法及印刷装订流程,以及三维立体地图的前景。
【关键词】3D技术;电子出版物;电子地图
电子出版物是多媒体电子出版物的简称,其采用计算机表达方式,将报刊、刊物、书等进行存储,其制作成本较低而且方便存储,受到读者喜爱,在传播效果上得到认可。
一、电子出版物的发展趋势
电子出版物相对于传统出版物,在表现方法为交互方式,电子出版物能够实现动态的、立体的图像文字展示,具有网络化和超文本化的特征。能够提供网络连接功能,使读者便捷地寻找到自己想要的信息,超文本格式为网络电子出版物的主流。多媒体电子出版物,应用多媒体应用系统,以超文本系统强大的开发手段和编辑技术,例如flash为载体,电子杂志可以进行互动式、杂志、网络、电子杂志等的呈现。其间距平面和网络化的特征,将图文、视频、文字等以动态的方式、网络元素的方式呈现给读者,让人产生疑虑。而且电子出版物可以在多个发布平台上发布。平板电脑的个人终端也可以进行阅读,内容更加生动和丰富,画面更加绚丽和精美[1]。
二、3D技术在电子出版物中的应用
2.1 3D技术是以一种光谱立体反应技术进行RGB分子技术的模拟,从而使画面产生三D立体感觉的技术电子出版物中引用3D技术,包括三维制作软件,如3DMAX技术对物体、场景的模拟展示,使得画面更加直观、生动、有趣。头像不再局限于平面之上,而是呈现出让观众身临其中的屏幕感。带有3D效果的二维动画制作视觉冲击力较强,例如当前的一些电子影视作品中的动画制作,片头制作、内容介绍的呈现出的效果,具有空间感、动作连贯度、视觉、感觉、色彩、层次。如大型电子出版纪录片《中国古建筑》中运用3D技术,完美的还原了历史上出现的宏伟建筑。将古建筑的结构、组合方式加以演示[2]。
3D技术应用在电子出版物,如地图出版物体中其制作基本原理是利用人们对物体产生的立体视觉、生理反应、生理因素等,在视觉过程中将复杂因素复合而形成的立体信息,形成人们获取立体视觉的效果。人眼观看物体对不同角度进行的图像获取,大脑会将这些图像进行合成,从而产生视觉立体感觉。人的双眼创造立体效果,不同角度或者不同的位置摄取立体影像,技术模仿进行相片的放置,使得相应视线延长达到相交,依托计算机技术,采用航片或者摄影影响进行立体像的绘制,计算机图像处理软件,将单张影像进行叠加融合,生成3D立体图像。将平面图形成动态的、立体的运用3D技术,人们两眼视觉差别和光学折射是在立体图像下完成,两眼间距以不同角度进行拍摄,将像素记录在感光材料上、右眼、左眼分别看到各自的像素,利用上述原理三维立体技术将专题的数字数据和DEM高层数据叠加生成三维立体地图数据,从而让人们产生对立体地图的视觉享受。

图1 3D立体影像图制作流程
三、3D技术在地图出版物中的应用
3.1 进行原稿的获取,由多个角度看到的立体图像,在原稿的获取上有两几种方法,一种是相机拍摄,相机可以进行多相机单词拍摄或者单相机多次拍摄,以及立体相机拍摄。单相机多次拍摄,是由一部相机沿着一定的半径进行多角度的拍摄并获取图像,拍摄静止不动的物体时可以产生光影变化。独枕机单次拍摄,使用几部相机,沿着一定的半径进行一个物体的拍摄,独枕机拍摄,没有时间间隔可以对多个物体进行拍摄[3]。立体相机拍摄,使用立体相机,对从多个角度拍摄物体,各种物体均可以利用立体相机进行拍摄,用照相机在不同角度进行拍照时,可以进行静物拍摄,也可以拍摄动态的动作。
进行立体软件制作时,对于平面印刷的图片,可以采用立体软件制作立体印刷品,例如三维立体软件进行立体软立体物体的模拟,3Dmax软件可以将国画、油画、照片等平面图形加以立体制作,轻松的将普通的平面照片转化成3D图片,用专业的软件处理原稿,无需构建模型。
3.2 进行三维立体地图的制作,遵循的步骤为:首先收集数据资料,如卫星影像资料、DEM影像资料、地理信息资料等,以下载某城市某块区域为例,通过3D-MAX制作三维地图模型,第一步是工具准备:1、BIGEMAP地图下载器、2、3DMAX软件、3、globalmapper,资料准备下载需要区域的DEM数据和卫星影像数据。影像须使用BIGEMAP地图下载器中GoogleEarth无偏移影像,并具有无Google小水印、免封IP、影像更新更快等特点。在图源列表中选中GoogleEarth图源,实现高清卫星图像下载和高程等高线下载。通过矩形区域选择下载边界,制作利用数字高程模型中的与高层相对应的信息,例如绘制色彩,建立数学模型之后,运用立体制作软件制作卫星影像数字高程模型,最低点色彩的颜色纸RGB首先在制图区域内的内进行设置,由软件自动识别最高点和最低点升成渐变的高程模型。根据RGB值自动将影响色彩进行渐变,生成三维立体图数据,将卫星影像、数字高程和卫星影像地理图进行统一的数字配置,设定光栅材料表现的最大为一辆,表现出最大位移在3D立体地图印刷中,一般为75线,每英寸设定CTP分辨率与光大分辨率对应的图像轴数,例如75线每英寸的光栅材料,对应的图像帧数一般为15个,合成不同角度图像,由软件自动根据相关参数设定每个像素的变形值。利用软件对形成的彩色和灰度进行预览,预览无误后生成立体卫星图。选择uvw贴图或者uvw map点完之后,鼠标移动到[透视][真实]按下鼠标拖动贴图,生成三维效果。
3.3 印刷与装订数据输出环节根据CTP尺寸设置页面和光大参数,直接进行制版技术的应用,如CTP技术生成三维立体卫星影像图光栅材料,需要使用特种光学材料,其具有立体光栅图片的功能,有效率可以达到24线每英寸和32线每英寸,适合制作立体婚纱照、立体灯箱等,弧面透镜折射反射的距离不同,因此不同光栅的立体图片在距离上有一定的区别。立体印刷油墨光洁不褪色的效果,能够保证图像清晰且三维效果良好对立体图片的直观效果提升,需要采用高档的胶印机,例如U微末,直接进行光大背面的印刷、套印准确套印误差不应超过0.02mm。采用特别的对位系统,使印版上的条纹与片材上的光大条纹精确对应再装钉上,保证光栅背面涂覆一层透明涂料或白色涂料,能够使图像更加清晰,层次分明,比普通纸张效果好[6]。
结束语:
现代技术如图像引擎基于互联网进行快速3D内容展示,无论是创作平台还是地图绘制,互联网3D功能如3D模型配置、多媒体内容导入和关联、动画自动生成、画笔地图绘制等利用Web服务器和PHP,支持客户端的3D地图绘制应用生成。实际应用包括运用光学原理、摄影测量学原理,以及立体光栅技术、印刷技术等,应用在地图生成。利用专业工具,借助于影像观测方式,实现地图产品的裸眼立体感。当前三维立体地图产品层次丰富,能够将对表起伏形态加以模拟,展现地表纹理,具有很好的视觉效果以及艺术欣赏价值,能够让观察者产生身临其境的感觉。今后三维立体地图的出版将向着立体三维方向继续发展,提升地图编制出版的国际影响力和国际市场竞争力,全面提升测绘地理信息的应用服务能力。这对于促进我国地理信息产业向市场和国际发展具有重要意义。
参考文献:
[1]香港科技大学深圳研究院,香港科技大学.3D噪声地图绘制系统和方法:CN201611258737.9[P].2018-07-10.
[2]高通股份有限公司.可缩放3D地图绘制系统:CN201580069158.7[P].2017-08-01.
[3]王郑浩,李开南,兰海.基于三维CT的股骨转子间骨折后内侧壁骨折地图的研究[J].中华创伤骨科杂志,2019,21(9):745-751.
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[5]胡玲玲.航空摄影测量技术在铁路用地图制作中的应用[J].华北国土资源,2018,(6):70-71,74.
[6]刘君妍,陈雅茜,高亦远,等.一种基于屏幕的三维地图线状符号渲染方法[J].地球信息科学学报,2018,20(8):1047-1054.