空间信息主要依靠点、线、面等方式,利用计算机编码来表示各种类型空间实体特征。根据计算机辅助图形学和测绘学等相关理论,通过完成对现实场景的高拟真三维空间模型的构建,实现三维空间地理要素的可视化,是一项非常有意义和有前景的工作。本课题基于移动端设备,对混合使用基于点、线、多边形和纹理等多图元的点模型完成数据采集、数据处理,对点模型建模方法进行了改进。本论文服务于远程渲染,利用迭代临近点算法对点云模型数据进行预处理,使用数据渐进传输等方法实现基于Android的移动端三维模型数据传输和可视化。围绕这一目标,整个研究过程以模型为基础,以算法为核心,以仿真模拟为结果,开展了以下研究工作:1、点云数据采集与预处理本文采集点云数据,利用kd树和迭代临近点算法对采集到的点云数据进行去噪处理,基于平面特征检测边缘特征点,并对点云数据进行了简化处理。2、曲面拟合算法的改进研究本文利用禁忌搜索(Tabu Search,TS)算法,对B样条曲线拟合算法进行改进,提出一种基于轮廓控制点的B样条曲线拟合算法,通过建立禁忌表对已经搜索到的局部最优解进行记录和选择,指导下一步的搜索方向,帮助寻找全局最优解,生成理想的外立面曲面模型。3、基于改进B样条曲线的曲面拟合与建模本文采用非均匀有理B样条曲线(Non-Uniform Rational B-Splines,NURBS)对模型数据的表面用分片光滑、整体连续的曲面要求进行表达,使用PCL(Point Cloud Library,点云库)实现曲面重建工作。4、仿真模拟与应用本文使用Unity3D开发了点云可视化系统,通过Unity3D编译生成可用于Android平台运行的应用,实现了移动端三维模型的可视化输出。