前言


笔者从事数字城市方面的研究已有多年，承担过多项数字城市方面的科研项目，其中包括山东省自然科学基金项目“数字城市三维景观再现机理研究”和山东省教育厅科研项目“数字城市中的遥感信息三维再现分析系统”等，发表了多篇关于数字城市方面的研究论文，并获得关于数字城市方面的山东省科技进步奖。
本书是笔者多年来从事数字城市研究的成果总结，书中包括许多创新和独到之处。内容主要包括数字城市的各种模型、数字城市的关键技术与技术创新体系、数字城市子系统的整合、模式识别技术的应用、三维景观模型的建模技术、 三维景观立体化动态展示快速自动生成系统、虚拟现实技术的应用、视频创作、数字城市三维景观展示系统等。
本书在以下几个方面取得创新。
（1） 用模式识别技术对遥感图片的识别与处理。用图像处理和模式识别的观点，识别并定位城市中各种不同的地物，主要地物为道路、楼房、草地和树木等，并形成矢量图形数据。
（2） 建立三维景观模型。介绍数字城市三维景观建模的基本原理，研究数字城市的各种模型与技术创新体系，探讨各种地形、地物要素的建模技术与方法。
（3） 三维景观快速自动生成系统的研究与开发。研究将空中拍摄的遥感图像进行模式识别形成和存储矢量数据，读取数据绘制三维景观，动态显示三维景观等方法，并采用本书提出的方法，用VC++、OpenGL等编程工具编写程序，实现数字城市中三维景观立体化动态显示。
（4） 虚拟现实技术在数字城市中的应用研究，实现三维景观的真实再现。用计算机进行三维重建是当前的一个研究热点。用计算机进行三维重建的方法较多，但动态展示和交互式观察的方便程度和灵活性差别很大。通过深入地研究和试验，获得了动态展示和交互式观察的方便性和灵活性都很高的技术。该技术综合采用了AutoCAD、3ds Max、Photoshop等工具，实现了三维景观的重建与动态展示。
（5） 视频技术的应用研究。利用三维计算机动画技术，实现对建筑物内部和外部结构的显示，以及对虚拟建筑场景的漫游。研究动画技术在建筑业中的更深层应用，即利用合成技术来实现环境评估。利用该技术可评价所设计的建筑对周围环境的整体影响，这对城市规划和环境保护起着非常重要的作用。
本书由山东建筑大学计算机科学与技术学院的刘浩教授和山东财经大学管理科学与工程学院的王睿副教授合著。科研项目课题组的杨磊、孙晓燕、张海林等老师参与了部分章节的著述。本书对章节次序做了精心安排，层层推进、逐步深入，并对各部分做了通俗易懂的讲解，易于读者理解。
奉献给读者的这本书虽经反复修改，力求精益求精，并参考了国内外大量的文献资料，但仍可能有不妥之处，甚至错漏，恳请各位专家和读者提出宝贵意见，以便再版时将您的意见纳入书中，使本书成为一本更好的数字城市方面的著作。

著者2021年2月定稿于泉城济南