城市街道是城市的“视觉走廊”，出于对交通出行及基础设施使用(供水、供电、供热、通讯等)的方便，城市建筑大都沿道路进行建造，尤其是一些标志性的城市公共建筑，其各式各样、风格迥异的艺术形态构成了城市靓丽的街道景观。因此，城市设计工作历来重视城市街道景观的构建。旧城街改造、新建步行街等市政规划建设、城市设计迫切需要应用可视化技术。但城市设计工作以及运用可视化技术需要令人望而生畏的高人力、财力投入，城市规划者不得不总在规划方案设计的价格和价值之间做出无奈的选择。可视化是将数据信息和知识转化为一种视觉形式，其充分利用人们对可视模式快速识别的自然能力。目前，可视化与人机交互、数据挖掘、图像处理、计算机图形学、认知科学等诸多学科的理论和方法相结合，已逐步发展成为近年来国际上提出的一项新课题。本论文旨在探讨可视化与城市规划的结合，并以城市设计中沿街建筑物为主要研究对象，研究建筑物景观的可视化以及可视化在城市设计中的有机结合方式。 本文回顾了城市设计、规划的需求、尤其对可视化的需求，以及它们之间的供求关系，分析和讨论了现有的可视化研究的进展以及研究趋势，着重分析了可视化在城市设计中的研究与应用模式以及各种应用模式的优缺点。在分析过去研究的基础上并以城市设计中沿街道建筑物的可视化为主要研究对象引出了本论文的研究内容以及预期达到的目标。城市设计中一个不可缺少的部分是数据的获取、尤其是建筑物的数据获取。数据的获取方法在测绘工作中有广泛的研究与应用。论文的第二章首先阐述了几种传统的数据获取方法的优缺点。结合城市设计中对数据获取的需求探讨了基于车载移动测绘的数据获取模式，并详细阐述了移动测绘数据获取模式中的几个重要组成部分、相互之间的关系以及相应的数据处理方法。可视化的一个首要目的是对获取的数据按照一定的模式进行展示，从而向公众或设计者传达一种信息。其是连接系统和用户之间的一个不可缺少的桥梁。论文第三章探讨了基于图像的建筑物立面的二维可视化。建筑物立面的影像可以弥补几何数据获取中的不足，能够在不增加几何数据量情况下极大地增强可视化的逼真度．由于移动测绘中影像捕捉的方向、方位差异，需要对原始的影像进行纠正、然后才有可能进行拼接、匹配等操作。本章首先探讨了车载序列影像的纠正，提出了一套可行的快速纠正方法。为了满足可视化的需求，在快速纠正的基础上开发了序列影像的整体拼接算法，为大型建筑物立面的逼真可视化奠定基础。该拼接算法可以快速有效地对序列影像进行拼接。序列影像中不可避免的含有一些不必要信息如：电线、树枝等，这些信息会降低可视化的逼真效果以及美观程度，给建筑物的立面展示带来一些不利的影响．为了消除这些不必要的信息，本章开发了一套实用算法用于消除这些不必要的信息，并进行大量实验对研究的算法进行验证。在研究的影像纠正、拼接、不必要信息剔除算法的基础上研制了一个试验系统对建筑物的立面进行快速、逼真可视化。基于几何数据进行三维可视化是展示城市设计理念的一套有效方法，其中三维可视化的前提条件是三维建模型。论文的第四章首先讨论了城市设计、三维可视化对建筑物模型的要求。在现有研究成果的基础上设计了面向对象的三维数据模型的概念模型、逻辑结构。该模型能够对建筑物模型进行三维重建、管理，而且能够被三维可视化软件方便地使用。其次，对基于密集三维点云进行三维重建进行了深入分析，提出了基于三维点云进行重建的算法，开发了基于点云的边界提出提取、特征提取、特征拼接算子，并选取了实验数据进行算法检验，为建筑物立面几何特征的提取奠定了基础。论文的第五章探讨了集几何数据、纹理(影像)数据为一体的建筑物可视化。本章首先分析了三维可视化技术的意义，讨论了纹理映射的可视化方法以及纹理的获取方式。重点探讨了如何对几何数据和纹理数据之间的空间映射关系，并提出了相应的计算方法，从而为正确的纹理映射打下基础。从快速可视化的需求出发，本章提出了多分辨率纹理模型以及相应的数据结构，从而可以建立多尺度的纹理映射模式，为快速的三维可视化奠定基础。最后在分析城市设计、规划对三维可视化需求的基础上，分析了一个三维可视化系统中需要具备的交互操作、可视化等功能，并设计了一个实验系统，并选取了一定的实验数据对本论文中提出的算法、模型进行验证，最后给出了部分实验结果。