三维建筑物模型是虚拟地理环境中的重要可视化要素,被广泛应用于三维导航,数字城市,灾害防治等领域。随着三维建筑物模型数据生产技术的发展,三维建筑物模型变得越来越真实,细节不断丰富,数据量也急剧增加。海量的三维建筑物模型数据不仅给网络传输带来了沉重负担,也对客户端渲染提出了重大挑战。为此,学者们提出了渐进式传输方法,该方法将模型渐进式编码为基础模型网格和网格增量,在传输时先传输基础模型,再按固定顺序或按需传输增量来细化模型,缓解了有限的网络带宽与大规模三维场景数据之间矛盾。与自由曲面模型相比,三维建筑物模型具有更加严格的几何特征（平行、共面、垂直等）,并由大量组件组合起来,形成了复杂的拓扑关系。传统的渐进式编码方法以点（vertex）、边（edge）和三角形（triangle）为单元对模型进行简化,将简化的数据作为编码单元和传输增量。这些方法在自由曲面模型上能够取得较好的编码效果,当其应用到建筑物模型时,可能破坏模型固有的几何和拓扑特征,从而引起不真实的外观变形和认知误差。现有的针对三维建筑物模型的渐进式编码算法,难以应用到具有复杂组件的建筑物模型上。当前,考虑保持固有几何和拓扑特征的三维建筑物的渐进编码和传输的算法相对较少。本研究在国家自然科学基金面上项目“三维建筑物连续LOD模型的生成及其可视化研究”（41871293）的支持下,以保持模型的几何和拓扑特征为目标,提出了一种基于结构的三维建筑物模型渐进式编码与传输方法,主要研究内容如下:（1）三维建筑物模型的结构化分解方法。将建筑物分解为三种基础结构来表达:主结构、独立结构、附属结构。将建筑物网格分割为组件集合,通过组件的体积和表面积的占比确定主要组件和独立结构。对主要组件进行平面贪婪聚类,计算平面之间的连接属性,构建属性邻接图。定义两种匹配规则,基于图搜索算法提取附属结构和主结构。研究结果表明,方法能够将建筑物结构化分解,并将提取的结构服务于建筑物的渐进式编码。（2）基于结构的三维建筑物模型渐进编码方法。为了在结构的基础上构建编码单元,提出了结构拓扑图来表达结构之间的连接关系,并提出了一种快速计算结构连接关系的方法。在结构拓扑图的辅助下,将结构进一步包装为编码单元（传输节点）。传输节点分为四种:主节点、叶子节点、组合节点、孔洞三角网节点。计算用于控制传输的节点属性,包括视觉重要度和朝向。实验证明,基于结构的渐进式编码方法可有效的保持编码后三维建筑物模型的几何和拓扑特征,从而保持主要外观。（3）基于传输节点的实时渐进传输方法。服务器通过两个数据结构来组织每栋建筑物和其传输节点。在传输阶段,客户端将实时视点信息发送至服务器,服务器通过视点位置来查找可见的建筑物模型,计算这些建筑物的视距与可见朝向,选择的客户端期望的传输节点,并有序传输至客户端进行场景细化。实验证明,通过视点依赖和渐进式传输,显著的降低了瞬时传输负荷。实验表明本研究提出的方法较好的保持了编码后建筑物模型的几何和拓扑特征。与传统算法相比,在编码的过程中,本方法较好的保持了建筑物的主要外观。在传输的过程中,显著的降低了瞬时传输负荷。