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關(guān)鍵詞:IOS;IPad;三維城市;模型簡(jiǎn)化;數(shù)據(jù)壓縮
0引言
隨著“智能化”大潮來(lái)襲,以ios和android為代表智能移動(dòng)終端在全球市場(chǎng)地位逐步提升,并大幅侵蝕傳統(tǒng)PC市場(chǎng)。有數(shù)據(jù)顯示,2011年第一季度平板電腦的市場(chǎng)銷量就增加910%,而傳統(tǒng)PC和筆記本銷量整體下滑5.8%,預(yù)計(jì)2014年智能手機(jī)銷量會(huì)達(dá)到5億臺(tái),平板電腦的銷量也將達(dá)到1.2億臺(tái)。終端設(shè)備的快速發(fā)展必然會(huì)帶來(lái)巨大的應(yīng)用需求,而作為地理信息系統(tǒng)行業(yè)的新興力量的三維GIS在移動(dòng)智能終端平臺(tái)上更是新上加新。只有快速的掌握新興領(lǐng)域的新技術(shù),才能快速的在新興市場(chǎng)站穩(wěn)腳步,從而獲得更加廣闊的市場(chǎng)前景。
1移動(dòng)終端現(xiàn)狀
隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,以iPhone、iPad為代表的移動(dòng)多媒體終端徹底改變了現(xiàn)代生活。只要指尖輕觸屏幕,就可以隨時(shí)隨地穿梭于互聯(lián)網(wǎng)之間,手機(jī)電視、視頻通話、音樂(lè)下載、手機(jī)游戲、即時(shí)通訊、移動(dòng)搜索、移動(dòng)支付等成為最受歡迎的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)作為信息技術(shù)領(lǐng)域的又一次突破,對(duì)人類社會(huì)各領(lǐng)域活動(dòng)的潛在顛覆性影響已獲得了越來(lái)越多的認(rèn)可,一條以移動(dòng)多媒體終端為核心的產(chǎn)業(yè)鏈正在重構(gòu)相關(guān)產(chǎn)業(yè)格局。另一方面,隨著集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展,移動(dòng)終端的處理能力已經(jīng)擁有了強(qiáng)大的處理能力,移動(dòng)終端正在從簡(jiǎn)單的通話工具變?yōu)橐粋€(gè)綜合信息處理平臺(tái)。這也給移動(dòng)終端增加了更加寬廣的發(fā)展空間。現(xiàn)代的移動(dòng)終端已經(jīng)擁有極為強(qiáng)大的處理能力(CPU主頻已經(jīng)接近2G)、內(nèi)存、固化存儲(chǔ)介質(zhì)以及像電腦一樣的操作系統(tǒng),是一個(gè)完整的超小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng),可以完成復(fù)雜的處理任務(wù)。移動(dòng)圖形芯片的快速發(fā)展也使原來(lái)不可能完成的三維渲染任務(wù)得到完美的解決。
2基于移動(dòng)終端的海量數(shù)據(jù)城市三維渲染的問(wèn)題
移動(dòng)終端和傳統(tǒng)的臺(tái)式機(jī)終端相比差別很大,由于體積和硬件條件的制約,移動(dòng)終端的整體性能要遠(yuǎn)低于目前主流的桌面臺(tái)式機(jī),無(wú)論是系統(tǒng)的運(yùn)算能力,系統(tǒng)的存儲(chǔ)空間還是系統(tǒng)的圖形繪制效率都要比臺(tái)式機(jī)差很多。而城市三維海量模型數(shù)據(jù)在臺(tái)式機(jī)上調(diào)度渲染也需要很高的負(fù)荷,更不用說(shuō)移動(dòng)終端了,因此,為了實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端上的城市三維地理信息管理,目前存在如下問(wèn)題:
2.1海量三維模型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
由于移動(dòng)終端的存儲(chǔ)空間很低,通常城市市區(qū)400km2左右種類齊全的精細(xì)模型需要存儲(chǔ)空間數(shù)百Gb,管理模型數(shù)量約幾百萬(wàn)個(gè),加上模型貼圖、其他相關(guān)文件需存儲(chǔ)的文件個(gè)數(shù)近幾百萬(wàn)個(gè)甚至上千萬(wàn)個(gè)。一次三維城市管理動(dòng)輒幾百Gb上Tb的數(shù)據(jù)是移動(dòng)終端根本無(wú)法承受的,而且移動(dòng)終端存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀、寫速度也很低。為了解決海量城市三維模型在移動(dòng)終端上的存儲(chǔ)問(wèn)題,我們需要一套完整的三維模型數(shù)據(jù)優(yōu)化、壓縮的解決方案,從而實(shí)現(xiàn)基于移動(dòng)終端的海量三維城市模型存儲(chǔ)的管理。
2.2城市級(jí)三維模型場(chǎng)景管理
在城市級(jí)三維地理信息管理系統(tǒng)中,需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)度和顯示大量的城市建筑、地形地貌、城市部件、地下空間設(shè)施及綜合管線等三維模型,這些模型通常具有個(gè)數(shù)巨大、資源消耗巨大、容量巨大等特點(diǎn)。由于城市的范圍很大,為了可以實(shí)現(xiàn)在移動(dòng)終端上的城市級(jí)大范圍的三維模型調(diào)度和管理,我們必須有一套完整的城市三維場(chǎng)景管理技術(shù)。
2.3現(xiàn)有城市三維數(shù)據(jù)的再利用
三維數(shù)字城市在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用日趨廣泛,各建設(shè)單位在建設(shè)三維數(shù)字城市的過(guò)程中也積累了很多的三維模型數(shù)據(jù)和系統(tǒng)空間地理信息數(shù)據(jù),由于移動(dòng)終端的硬件條件限制,直接將已有的城市三維成果數(shù)據(jù)應(yīng)用于基于移動(dòng)終端的應(yīng)用平臺(tái)中不現(xiàn)實(shí),所以需要采用一種最接近原有三維數(shù)字城市系統(tǒng)的技術(shù)路線來(lái)實(shí)現(xiàn)基于移動(dòng)終端的應(yīng)用系統(tǒng),這樣做可以最大程度地利用原有成果數(shù)據(jù)和資料,而且還可以沿用原有的部分技術(shù)手段來(lái)最大程度地減少功能開(kāi)發(fā)的重復(fù)投入。
3基于移動(dòng)終端的三維管理軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
基于移動(dòng)終端的三維管理軟件主要包括基于移動(dòng)終端的三維渲染和基于移動(dòng)終端的數(shù)據(jù)管理兩部分。在設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的過(guò)程中針對(duì)上面提出來(lái)的問(wèn)題,我們總結(jié)出如下需要解決的關(guān)鍵點(diǎn):1)城市三維數(shù)據(jù)的壓縮與優(yōu)化。2)城市三維海量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)與檢索。3)城市級(jí)三維模型的調(diào)度與管理。4)移動(dòng)終端三維軟件實(shí)現(xiàn)的核心技術(shù)方法。為了解決這些關(guān)鍵問(wèn)題,如圖1所示。整個(gè)系統(tǒng)包含渲染內(nèi)核、調(diào)度管理、數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)管理和用戶界面四大部分。其中,渲染內(nèi)核層主要實(shí)現(xiàn)三維模型的實(shí)時(shí)渲染,采用以O(shè)penGLES2.0為底層的OSG作為三維模型渲染引擎,調(diào)度管理部分主要利用海量模型格網(wǎng)調(diào)度技術(shù)實(shí)現(xiàn)城市級(jí)大范圍三維場(chǎng)景的調(diào)度與管理,數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)管理主要實(shí)現(xiàn)了三維空間數(shù)據(jù)的管理和系統(tǒng)海量模型文件的數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ),主要采用Spatialite和CouchDB移動(dòng)版。用戶界面部分主要實(shí)現(xiàn)了為用戶提供的直觀易懂的操作功能,如打開(kāi)數(shù)據(jù),多點(diǎn)觸摸漫游瀏覽,量測(cè),查詢等操作。整體軟件結(jié)構(gòu)中的具體關(guān)鍵技術(shù)如下:
3.1基于移動(dòng)終端的海量模型格網(wǎng)調(diào)度技術(shù)
在瀏覽三維城市模型時(shí),系統(tǒng)需要將三維模型調(diào)入內(nèi)存,然后再利用顯存來(lái)實(shí)現(xiàn)三維模型的渲染,但是移動(dòng)終端的硬件條件無(wú)法實(shí)現(xiàn)一次性渲染大量三維模型,尤其城市級(jí)模型數(shù)據(jù)庫(kù)不僅數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量巨大,而且三維模型的數(shù)量也很多,通常可以達(dá)到數(shù)百萬(wàn)個(gè)甚至上千萬(wàn)個(gè),所以我們?yōu)榱藢?shí)現(xiàn)城市級(jí)三維模型的調(diào)度,我們僅在需要的時(shí)候調(diào)取部分模型,但是我們要想從這上千萬(wàn)個(gè)物體中查找到幾百個(gè)我們關(guān)心的物體本身也是很耗費(fèi)時(shí)間的。而且由于三維可視化系統(tǒng)的特殊性,用戶在做漫游瀏覽操作時(shí)通常瀏覽范圍是實(shí)時(shí)變化的,因此,會(huì)積累大量的“從上千萬(wàn)個(gè)物體中查找?guī)装賯€(gè)我們想要看到的物體”這一查找過(guò)程,這樣需要耗費(fèi)巨大的系統(tǒng)資源。為了盡量減少模型調(diào)度在查找這一步驟上耗費(fèi)的資源,我們采取格網(wǎng)調(diào)度模型的方法。系統(tǒng)將空間劃分為若干有規(guī)律的格網(wǎng),每個(gè)格網(wǎng)都有自己唯一的標(biāo)識(shí),當(dāng)用戶使用系統(tǒng)瀏覽到一范圍時(shí),系統(tǒng)根據(jù)如下公式:ROWbase64=(Ywcs-_BlockMinY)/_BlockYSizeCOLbase64=(Xwcs-_BlockMinX)/_BlockXSize計(jì)算出當(dāng)前瀏覽范圍包含了哪些格網(wǎng)。如該公式僅用了計(jì)算機(jī)運(yùn)算效率最高的加減乘除,因此,在用戶做漫游瀏覽操作時(shí)完全可以滿足實(shí)時(shí)計(jì)算的要求。系統(tǒng)在計(jì)算出當(dāng)前瀏覽范圍所交的格網(wǎng)后,就可以在這些格網(wǎng)所包含的模型中去查找我們要用到或要渲染顯示的模型了。該調(diào)度方法已經(jīng)應(yīng)用于我們的三維地理信息平臺(tái)中,針對(duì)移動(dòng)終端版本,我們將格網(wǎng)大小分割和空間索引技術(shù)做了進(jìn)一步優(yōu)化,從而更適合移動(dòng)終端三維模型的調(diào)度。
3.2基于OpenGLES2.0的OSGforIOS
OpenGLES(OpenGLforEmbeddedSystems)是Open-GL三維圖形API的子集,針對(duì)手機(jī)、PDA和游戲主機(jī)等嵌入式設(shè)備而設(shè)計(jì)。該API由Khronos集團(tuán)定義推廣,Khronos是一個(gè)圖形軟硬件行業(yè)協(xié)會(huì),該協(xié)會(huì)主要關(guān)注圖形和多媒體方面的開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)。由于目前在主流的移動(dòng)平臺(tái)中,例如Android、IOS的移動(dòng)操作系統(tǒng)里面目前僅支持OpenGLES的三維圖形API,所以為了更好地支持現(xiàn)在主流的移動(dòng)平臺(tái),使用OpenGLES2.0三維圖形API可以更大范圍的適用各種移動(dòng)終端。OpenSceneGraph是一個(gè)開(kāi)源的、跨平臺(tái)的基于場(chǎng)景圖的圖形開(kāi)發(fā)包,它為科學(xué)計(jì)算可視化、游戲、虛擬仿真等這樣的高俠侶圖形應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)而設(shè)計(jì)。它基于場(chǎng)景圖的概念,提供了一個(gè)在OpenGL層面上的面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)框架,為三維圖形應(yīng)用的快速開(kāi)發(fā)提供了很多額外的小工具,從而能把開(kāi)發(fā)者從繁雜的實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化底層代碼的調(diào)用中解放出來(lái)。由于我們已有基于OSG開(kāi)發(fā)的三維城市地理信息管理平臺(tái),因此我們還采用OSG移動(dòng)版本來(lái)實(shí)現(xiàn)該軟件的開(kāi)發(fā),從而可以最大程度地利用原有系統(tǒng)資源。
3.3非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)CouchDB
CouchDB是一個(gè)開(kāi)源的面向文檔的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng),可以通過(guò)RESTfulJavaScriptObjectNotation(JSON)API訪問(wèn)。術(shù)語(yǔ)“Couch”是“ClusterOfUnreliableCom-modityHardware”的首字母縮寫,反映了CouchDB的目標(biāo)具有高度可伸縮性,提供了高可用性和高可靠性,即使運(yùn)行在容易出現(xiàn)故障的硬件上也是如此。CouchDB有如下幾個(gè)方面的特點(diǎn):1)分布式的NOSQL數(shù)據(jù)庫(kù)可以把多臺(tái)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)上的存儲(chǔ)進(jìn)行分布管理,并協(xié)調(diào)每一臺(tái)服務(wù)器之間的通信和數(shù)據(jù)的一致性。對(duì)于城市級(jí)別的大規(guī)模文檔管理的應(yīng)用,該數(shù)據(jù)庫(kù)不用像傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)一樣集中配置,只需要在需要擴(kuò)充的時(shí)候增加節(jié)點(diǎn)即可。2)完全面向文檔的非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的是非結(jié)構(gòu)或者半結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù),特別適合讀寫各種文檔數(shù)據(jù),因此,特別適合數(shù)量龐大但是單個(gè)文檔數(shù)據(jù)量又很小的文件。針對(duì)這些應(yīng)用,CouchDB要比傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)方便得多,性能也更好。CouchDB在文檔存儲(chǔ)方面有很大的優(yōu)勢(shì),因此,我們將海量的三維模型文件存儲(chǔ)在CouchDB中,避免了在移動(dòng)終端上存儲(chǔ)海量的碎片文件,也提高了這些文件的檢索效率和讀寫性能。CouchDB也是目前唯一一個(gè)支持IOS移動(dòng)平臺(tái)的非關(guān)系型文檔數(shù)據(jù)庫(kù)。
3.4輕量級(jí)移動(dòng)空間數(shù)據(jù)庫(kù)
SQLite本身是一個(gè)輕量級(jí)的數(shù)據(jù)庫(kù),是遵循ACID的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),設(shè)計(jì)時(shí)的目標(biāo)是嵌入式、輕量化的,并且現(xiàn)在確實(shí)在嵌入式方面得到了很多的應(yīng)用,它的優(yōu)點(diǎn)是消耗資源低,在嵌入設(shè)備中,不需要多大的內(nèi)存消耗。它可以支持跨平臺(tái)的多操作系統(tǒng),例如Windows,Linux,Unix,同時(shí)可以被多種語(yǔ)言調(diào)用,如C#,Java,PHP,python,Tcl,c++,ObjectC等,同樣相比其他開(kāi)源的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù),它的處理速度更快。SpatiaLite是一套具有空間數(shù)據(jù)功能的SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。我們采用Sptialite存儲(chǔ)所有的空間地理信息數(shù)據(jù),包括三維模型格網(wǎng)的空間索引,這樣可以快速地實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的查詢和檢索。
3.5模型自動(dòng)精簡(jiǎn)技術(shù)
為了實(shí)現(xiàn)移動(dòng)平臺(tái)高效調(diào)用大場(chǎng)景的三維模型,需要在瀏覽大范圍城市模型時(shí),采用模型自動(dòng)精簡(jiǎn)技術(shù)自動(dòng)精簡(jiǎn)城市建筑模型及三維地形模型,從而減輕系統(tǒng)的渲染負(fù)擔(dān)。我們采用基于Garland的邊收縮算法來(lái)精簡(jiǎn)網(wǎng)格化的三維模型提高訪問(wèn)速度。近年來(lái),出現(xiàn)了很多有代表性的模型簡(jiǎn)化算法,其中Galand的基于二次誤差度量的邊收縮算法是目前最常采用且有效的算法。其基本思想是以頂點(diǎn)到相關(guān)三角形平面的距離的平方和為誤差度量,通過(guò)重復(fù)的邊收縮操作對(duì)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化。
4結(jié)束語(yǔ)
應(yīng)用上面的關(guān)鍵技術(shù),我們完成了基于移動(dòng)終端的渲染內(nèi)核、調(diào)度管理、數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)管理幾個(gè)模塊的開(kāi)發(fā),并完成了整套在ipad平臺(tái)上的三維城市管理平臺(tái)的開(kāi)發(fā),系統(tǒng)中管理了天津市外環(huán)線內(nèi)400km2的0.2mDOM與DEM場(chǎng)景建立的三維地形和三維精細(xì)建筑模型和空間信息數(shù)據(jù),系統(tǒng)提供了城市三維的高效瀏覽,信息查詢和三維量測(cè)等功能。
參考文獻(xiàn):
[1]王冬,王曉華.三維GIS中海量模型調(diào)度與存儲(chǔ)[J].地理空間信息,2012,10(1):109-111.
[2]何波.移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)之發(fā)展現(xiàn)狀及監(jiān)管對(duì)策[J].廣播電視信息,2011(10):58-61.
[3]黃海峰,黃勃,陳澤江.移動(dòng)三維地理空間信息服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].科技資訊,2010(25):25-26.
[4]姚書科,張韌志.基于云計(jì)算的海量圖片存儲(chǔ)管理系統(tǒng)研究[J].電子設(shè)計(jì)工程,2012,20(11):17-20.
[5]張必強(qiáng),邢淵,阮雪榆.基于特征保持和三角形優(yōu)化的網(wǎng)格模型簡(jiǎn)化[J].上海交通大學(xué)學(xué)報(bào),2004,38(8):1373-1377.
[6]鐘曉霞,王建宇.一種基于視向的LOD自動(dòng)生成方法[J].工程圖學(xué)學(xué)報(bào),2002(4):68-72.
關(guān)鍵詞 三維城市;Uniscope;3DS Max
中圖分類號(hào)TU99 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2014)111-0099-02
三維GIS除了具有傳統(tǒng)GIS的理念外還融合了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、3S技術(shù)、虛擬-仿真技術(shù)等等,這些新的技術(shù)手段使得地理空間信息得到了更好的表達(dá),與傳統(tǒng)二維數(shù)據(jù)相比,三維數(shù)字城市對(duì)空間的描述更為直觀、要素結(jié)構(gòu)更為完善、紋理信息豐富。三維數(shù)字城市通過(guò)對(duì)真實(shí)地形地貌、市政交通、城市建筑的數(shù)字化三維模擬,給人們一個(gè)真實(shí)的三維環(huán)境。三維數(shù)字城市的應(yīng)用對(duì)于提高城市空間信息利用,提高城市整體信息化管理發(fā)揮著重要作用。
1 背景
自戈?duì)柼岢觥皵?shù)字地球”的概念以來(lái),數(shù)字城市的研究和建設(shè)迅速發(fā)展起來(lái)。三維城市建設(shè)是數(shù)字城市建設(shè)的重要組成部分。本文涉及項(xiàng)目的主要任務(wù)是對(duì)某市區(qū)近100平方公里的區(qū)域進(jìn)行精細(xì)三維信息的采集及建模,建立具有準(zhǔn)確平面位置和高度信息的三維模型,為數(shù)字城市建設(shè)提供基礎(chǔ)三維數(shù)據(jù)。
2 主要的技術(shù)路線及方案選擇
經(jīng)綜合考慮選擇數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的方式來(lái)進(jìn)行三維城市的建設(shè)。數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的方式主要是采用航空遙感技術(shù)、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)和計(jì)算機(jī)模擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),利用高分辨率衛(wèi)星影像以及航空像片,通過(guò)對(duì)影像的數(shù)字化處理,加上野外拍攝照片,將地面建筑物在計(jì)算機(jī)內(nèi)重構(gòu),給予統(tǒng)一的空間參考系,形成三維基礎(chǔ)地理要素,同時(shí)在三維模型的基礎(chǔ)上疊加空間矢量數(shù)據(jù)、地物興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)形成可視化三維數(shù)字城市管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
具體工作內(nèi)容主要包括:外業(yè)紋理拍攝、特征線采集、三維模型提取、特殊模型建立、紋理貼圖、地形模型建立、影像疊加、矢量數(shù)據(jù)疊加、興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)疊加等。最后形成的成果能夠?qū)崿F(xiàn)三維展示、三維漫游、漫游視頻輸出,以及距離量算、面積量算、體積量算、通視分析、日照分析等基本的量測(cè)和分析功能。
3 各類模型的融合
各類模型的融合主要指的是將各類模型成果利用Uniscope中提供的工具進(jìn)行編譯。
3.1 地形的編譯
地形的編譯主要是使用Uniscope自帶的編譯和工具。該工具支持USGS DEM和ESRI ASCII Gride格式的DEM。實(shí)際工作中使用的是ESRI ASCII Gride格式的DEM。編譯過(guò)程需要核實(shí)輸入的坐標(biāo)系和投影參數(shù)等。地形數(shù)據(jù)編譯成地形金字塔,編譯級(jí)別與數(shù)據(jù)分辨率相關(guān)。
3.2 影像的編譯
影像的編譯主要是使用Uniscope自帶的編譯和工具。編譯過(guò)程需要核實(shí)輸入的坐標(biāo)系和投影參數(shù)等。影像數(shù)據(jù)編譯成影像金字塔,并需要設(shè)置影像塊的大小,一般設(shè)置為256*256或512*512。
3.3道路的影像數(shù)據(jù)
由于道路模型最終也需要和地形融合,而道路由于起伏、轉(zhuǎn)折等原因做成3dsmax模型后很難和地形無(wú)縫融合,當(dāng)3dsmax形式的道路模型與地形融合時(shí)如果貼合緊密則會(huì)出現(xiàn)閃爍或者交叉現(xiàn)象,如果貼合不緊密則使得結(jié)果失真嚴(yán)重。所以在道路的處理方面采取的方法是將影像數(shù)據(jù)作為底圖在Photoshop中采集道路的信息,包括道路紋理、分道線、人行道、行車標(biāo)志等信息,而道路上的其他信息則舍棄如:綠化帶、橋梁等,這部分信息將作為特殊模型單獨(dú)建模。最終產(chǎn)生與影像分辨率相同的包含道路信息的圖像。
3.4 矢量數(shù)據(jù)的編譯
矢量數(shù)據(jù)主要是道路數(shù)據(jù)和興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)提供了編譯矢量數(shù)據(jù)的工具,目前只支持SHP格式。矢量數(shù)據(jù)也需要編譯成金字塔,矢量數(shù)據(jù)的編譯需要注意顯示級(jí)別的設(shè)置、標(biāo)注字段的選擇、接地情況的選擇。矢量數(shù)據(jù)的接地處理中一般需選擇當(dāng)前地形的最高級(jí)別。系統(tǒng)同時(shí)提供了POI搜索工具的編譯,和興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)的編譯是相同的。
3.5模型的編譯
模型的編譯分為兩種情況:獲取高程或者不獲取高程。這兩種情況指的是當(dāng)模型的底部高程準(zhǔn)確的情況下,可以直接進(jìn)行編譯;而當(dāng)模型的底部高程不準(zhǔn)確的情況下,可以利用系統(tǒng)中已有的地形數(shù)據(jù)進(jìn)行貼地處理,進(jìn)行貼地處理時(shí)需選擇當(dāng)前地形數(shù)據(jù)的最高級(jí)別。實(shí)際工作中根據(jù)這種功能在特征線采集的時(shí)候就人為的將數(shù)據(jù)分為需要貼地和不需要貼地兩類。對(duì)于不需要貼地的數(shù)據(jù)需要采集數(shù)據(jù)底部準(zhǔn)確的高程信息,而對(duì)于需要貼地的數(shù)據(jù)則只采集平面位置信息。這樣在實(shí)際工作中可以減少很多的工作量以及檢查工作。
模型的編譯中有特殊模型的編譯,特殊模型的編譯與其他模型的編譯是一樣的,但是有兩類情況需要注意,一種情況是當(dāng)高架橋下行與路面貼合的情況,一種是凹陷下地面的建筑或者溝渠一樣的地形。對(duì)于高架橋下行與路面貼合的情況除了依賴于數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確之外,需要將地形數(shù)據(jù)導(dǎo)入到3dsmax中與橋梁模型進(jìn)行套合調(diào)整,經(jīng)測(cè)試3dsmax對(duì)USGS格式的DEM支持的比較好。對(duì)于第二中情況,也需要將地形數(shù)據(jù)導(dǎo)入到3dsmax中與對(duì)應(yīng)得模型進(jìn)行套合調(diào)整,并且由于地形數(shù)據(jù)的特點(diǎn)以及Uniscope系統(tǒng)對(duì)地形數(shù)據(jù)的表示方式,地形不會(huì)有直上直下的情況,會(huì)產(chǎn)生一定的斜坡,這樣為了使模型和地形無(wú)縫的融合就需要調(diào)整模型而使模型有所損失。經(jīng)過(guò)大量的測(cè)試和檢查修改,涉及這兩種情況的處理比較成功,但是費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
3.6樹(shù)和其他植物的編譯
樹(shù)和其他植物的模型一般采用十字面片的形式和廣告牌技術(shù)。在一些重點(diǎn)感興趣區(qū)域種植十字面片樹(shù)甚至更為復(fù)雜的樹(shù)木或者花草,而對(duì)于行樹(shù)或者大面積的樹(shù)林則使用廣告牌技術(shù),廣告牌技術(shù)指的是單面片的模型在場(chǎng)景中會(huì)隨著攝像機(jī)的鏡頭而轉(zhuǎn)動(dòng),這樣單面片模型紋理最豐富的一面就會(huì)始終面向用戶。本文實(shí)現(xiàn)的三維城市中,樹(shù)的點(diǎn)位或者植被的范圍線是在采集模型特征線的同時(shí)采集的。
4 總結(jié)
在實(shí)際的三維城市建設(shè)中,需要根據(jù)項(xiàng)目的規(guī)模、數(shù)據(jù)資源、經(jīng)濟(jì)力量以及技術(shù)力量來(lái)選擇建模方式以及技術(shù)路線,本文的三維城市的實(shí)現(xiàn)采用數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量、3dsmax建模、Uniscope整合的技術(shù)路線成功的制作了某市區(qū)近100平方公里的三維城市的模型數(shù)據(jù),達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo),并且取得了很好的效果。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:數(shù)字城市;三維建模;
中圖分類號(hào): O343.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
1概述
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,城市規(guī)劃等領(lǐng)域?qū)Φ乩硇畔?shù)據(jù)的要求也越來(lái)越高,以二維數(shù)據(jù)為主體的GIS應(yīng)用,已經(jīng)不能滿足城市專業(yè)應(yīng)用的空間數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式,一種更加直觀的、所見(jiàn)既所得的三維空間數(shù)據(jù)逐漸成為一種嶄新的、客戶熱衷的數(shù)據(jù)表達(dá)方式,它將成為數(shù)字城市的核心數(shù)據(jù)。三維數(shù)據(jù)既彌補(bǔ)了二維數(shù)據(jù)的不足,并提供了直觀的表現(xiàn),又展示了城市空間形態(tài)的要點(diǎn)和亮點(diǎn),使城市地理、資源、環(huán)境、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)等實(shí)現(xiàn)可視化,在規(guī)劃和管理上提高了效率。
2 三維城市所需的重要數(shù)據(jù)
為數(shù)字城市提供的重要數(shù)據(jù):
2.1 數(shù)字線劃DLG
2.2 數(shù)字高程模型DEM
2.3 數(shù)字正射影像DOM
3 數(shù)字三維快速建模的關(guān)鍵技術(shù)
3.1 地形數(shù)據(jù)的高保真提取
3.2 各類影像的正射影像制作
3.3 高精度矢量信息提取
3.4 工業(yè)級(jí)的三維數(shù)據(jù)快速建模生產(chǎn)
3.5 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換
3.6 海量三維場(chǎng)景數(shù)據(jù)的漫游瀏覽及應(yīng)用開(kāi)發(fā)
4 數(shù)字三維模型幾種建模工藝
4.1 批量建模:目前最為廉價(jià)高精度的、快速城市三維批量建模工藝。
特點(diǎn):場(chǎng)景真實(shí),建模精確,建模速度快,成本低廉,可以擴(kuò)充根據(jù)要求實(shí)現(xiàn)紋理粘貼的精細(xì)建模。
4.2 建精模:成本高,城市三維逐個(gè)建模。
特點(diǎn):場(chǎng)景極為真實(shí),紋理、線條,所見(jiàn)即所得。成本高,建模速度慢。
5 城市三維建模建筑物紋理的幾種處理方案
5.1 自動(dòng)批量建粗模
5.2 自動(dòng)建模按照一定規(guī)程加紋理
5.3 自動(dòng)建模加手工紋理照片粘貼
5.4 手工建模照片紋理粘貼
6 三維模型的建立
6.1 地形建模
地形建模的方法主要是采用在某地區(qū)的DEM數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上疊加遙感影像來(lái)完成三維地形的顯示。對(duì)DWG地形圖進(jìn)行處理,提取其中的等高線圖層,對(duì)等高線數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)插處理,生成地形DEM。這一過(guò)程可以在AutoCAD和ArcGIS中完成。對(duì)影像進(jìn)行糾正和投影變換,用符合美觀自然的原則來(lái)進(jìn)行調(diào)色,成為三維城市底圖。
6.2 建筑物建模
對(duì)于大區(qū)域的建筑群進(jìn)行三維建模時(shí),需要對(duì)不同類型的建筑物進(jìn)行分別建模,對(duì)于城市片區(qū)內(nèi)部的建筑以簡(jiǎn)單紋理的體塊表示;沿街的主要建筑需要在體塊的基礎(chǔ)上添加照片紋理,增強(qiáng)真實(shí)感;對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜或者重要的標(biāo)志性建筑可使用3DMAX進(jìn)行單獨(dú)建模,賦以精細(xì)的結(jié)構(gòu)和紋理。這樣處理不僅會(huì)提高建模的效率,而且減少了數(shù)據(jù)量,有利于三維場(chǎng)景的顯示和漫游。
6.3 普通建筑的粗模
將處理好的建筑物數(shù)據(jù)與樓層標(biāo)注信息進(jìn)行空間關(guān)聯(lián),給建筑物賦以樓層屬性,并按照一定的規(guī)則比如米,比如層數(shù),并輔以簡(jiǎn)單統(tǒng)一的紋理,或者按照素材庫(kù)來(lái)按照顏色來(lái)貼圖。
6.4 紋理映射
紋理的意義可簡(jiǎn)單歸納為:用圖像來(lái)替代實(shí)體模型中的可模擬或不可模擬細(xì)節(jié),并提高了模擬逼真度和顯示速度。建筑物紋理是建筑物三維模型的重要組成部分,它的質(zhì)量決定了場(chǎng)景的整體效果與紋理細(xì)節(jié),并最終決定場(chǎng)景的逼真程度。需要拍攝大量的建筑物近景照片,并在Photoshop中對(duì)近景照片進(jìn)行處理,主要是綜合利用裁剪、拼接、自由變換和拉伸等一些基本操作。處理后的照片最好保存為JPG格式,以減少數(shù)據(jù)量,同時(shí)圖像的分辨率應(yīng)調(diào)整為2的冪次方,圖像的大小也應(yīng)該盡量小于100KB。而建筑模型的頂面紋理則是從遙感影像中采集的。
6.5 特殊建筑
城市內(nèi)一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑或是標(biāo)志性建筑,不能采用自動(dòng)拉伸的方法建模,如古建筑、橋梁、大型雕塑等諸如此類的不規(guī)則物體及其標(biāo)志性建筑物都需要進(jìn)行單獨(dú)的建模。在3DMAX中對(duì)這些建筑進(jìn)行單獨(dú)建模,賦以精細(xì)的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)。
6.6 其它建模部分
對(duì)樹(shù)木的處理,采用透明紋理的方法,而不是立體模型,這樣做的目的主要是考慮到數(shù)據(jù)量的問(wèn)題。目前通用的方法是采用交叉面紋理或是單個(gè)紋理表現(xiàn)單個(gè)樹(shù)木,本研究采用單張紋理的方式。當(dāng)采用此方式時(shí),樹(shù)木的顯示為廣告牌技術(shù),即不論場(chǎng)景怎么旋轉(zhuǎn),對(duì)象總保持面向屏幕和觀測(cè)者。對(duì)道路和綠地的處理,可以采用真實(shí)紋理的方式,也可以用單一顏色填充表示。
7 總體要求
7.1采集原則
7.1.1幾何數(shù)據(jù)采集原則
① 選用的已有測(cè)繪資料應(yīng)滿足建模現(xiàn)勢(shì)性和精度要求,不能滿足要求時(shí),應(yīng)按有關(guān)技術(shù)規(guī)定進(jìn)行更新測(cè)量。
② 平面和高程數(shù)據(jù)的采集,應(yīng)符合現(xiàn)行相關(guān)技術(shù)規(guī)定。
7.1.2紋理采集原則
① 應(yīng)選擇光線較為柔和均勻的天氣,按正視角度進(jìn)行拍攝,避免逆光拍攝。
② 應(yīng)拍攝地物所有部位的表面影像。有重復(fù)單元的表面,宜拍攝局部。無(wú)重復(fù)單元的表面,應(yīng)拍攝完整表面。對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜或無(wú)法正視拍攝的表面,應(yīng)進(jìn)行多角度拍攝,并利用圖像處理軟件進(jìn)行糾正和拼接處理。
③ 應(yīng)根據(jù)不同細(xì)節(jié)層次的模型以及相應(yīng)的精度及表現(xiàn)要求,確定拍照需要表現(xiàn)的細(xì)節(jié)。
④ 應(yīng)拍攝有代表性的表面影像制作通用紋理或示意紋理。
7.1.3屬性數(shù)據(jù)采集原則
① 現(xiàn)狀建筑均應(yīng)具有相應(yīng)的屬性。
② 屬性數(shù)據(jù)采集宜與幾何數(shù)據(jù)、紋理數(shù)據(jù)的采集同步進(jìn)行。
③ 屬性數(shù)據(jù)必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行實(shí)地校核檢查,保證建模地物的屬性信息正確完整。
7.2數(shù)據(jù)格式
三維模型數(shù)據(jù)的主要內(nèi)容主要包括模型的幾何數(shù)據(jù)、紋理數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)。上述數(shù)據(jù)應(yīng)符合下列規(guī)定:
7.2.1DEM、DOM 的數(shù)據(jù)應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
7.2.2 地形模型、建筑模型、道路模型、植被模型、水系模型、地下空間設(shè)施模型和其他模型的數(shù)據(jù)采用的數(shù)據(jù)類型及其數(shù)據(jù)格式參照有關(guān)規(guī)定。
7.3數(shù)據(jù)質(zhì)量要求
7.3.1概述
三維模型數(shù)據(jù)質(zhì)量應(yīng)采用數(shù)據(jù)質(zhì)量元素描述。數(shù)據(jù)質(zhì)量元素包括完整性、幾何精度、屬性精度、現(xiàn)勢(shì)性和邏輯一致性等方面內(nèi)容。對(duì)于數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)加工過(guò)程、數(shù)據(jù)內(nèi)容取舍和數(shù)據(jù)更新維護(hù)過(guò)程等涉及數(shù)據(jù)質(zhì)量的相關(guān)內(nèi)容應(yīng)有記錄文檔。
7.3.2完整性要求
① 三維模型數(shù)據(jù)要素應(yīng)全面完整,不應(yīng)有遺漏。
② 三維模型數(shù)據(jù)要素不宜有冗余。
③ 不同類型、不同細(xì)節(jié)層次數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系應(yīng)完整、正確。
7.3.3模型數(shù)據(jù)規(guī)范
模型數(shù)據(jù)規(guī)范主要是針對(duì)已經(jīng)完成的建模成果來(lái)進(jìn)行分類,以及精度評(píng)級(jí)。對(duì)模型數(shù)據(jù)的規(guī)范化,主要是為了使模型數(shù)據(jù)有明確的類型和等級(jí)劃分,從而方便用戶根據(jù)地理信息系統(tǒng)的項(xiàng)目需求來(lái)判定該建模產(chǎn)品能否符合要求。
7.4建模單元?jiǎng)澐峙c模型命名規(guī)則
7.4.1建模單元的劃分
①劃分原則
a. 應(yīng)以相對(duì)完整的自然地形地物為界線,保持邊界的穩(wěn)定性和地理要素幾何上不被切割。
b.應(yīng)與管理單元、行政區(qū)劃界線統(tǒng)籌考慮。
c.應(yīng)考慮建模單元?dú)v史、景觀、生態(tài)等控制要素的相對(duì)完整。
d.建模單元應(yīng)具有空間覆蓋特征,既完整覆蓋建模區(qū)域,又無(wú)交叉。
7.4.2模型命名原則
①命名規(guī)則應(yīng)具有可擴(kuò)充性
7.4.3模型要素表現(xiàn)復(fù)雜度級(jí)別
三維模型可以分為兩種類別:地形表現(xiàn)和模型表現(xiàn)。其中,模型表現(xiàn)的地理要素可以根據(jù)表現(xiàn)的復(fù)雜精細(xì)程度分為三個(gè)級(jí)別:細(xì)節(jié)建模表現(xiàn)、主體建模表現(xiàn)與符號(hào)表現(xiàn)。這三種復(fù)雜度級(jí)別將在模型整體復(fù)雜度分級(jí)評(píng)價(jià)中,作為衡量的標(biāo)準(zhǔn)。
7.4.4細(xì)節(jié)建模表現(xiàn)
細(xì)節(jié)建模表現(xiàn)是指對(duì)地理要素主體結(jié)構(gòu)、細(xì)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行精細(xì)幾何建模表現(xiàn),外立面紋理通常采用能精確反映物體色調(diào)、飽和度、明度等特征的影像或照片。
7.4.5主體建模表現(xiàn)
主體建模表現(xiàn)是指僅對(duì)地理要素主體進(jìn)行幾何建模表現(xiàn),植被、柵欄欄桿等模型僅用單面片、十字面片或多面片的方式表示,外立面無(wú)紋理(白模),或采用能基本反映物體色調(diào)、飽和度、明度等特征的影像或照片紋理,或紋理庫(kù)中紋理圖像。
7.4.6符號(hào)建模表現(xiàn)
符號(hào)表現(xiàn)是指用三維模型符號(hào)庫(kù)中預(yù)先制作模型符號(hào)來(lái)表現(xiàn)地理要素,該模型符號(hào)僅有位置、角度、尺寸及長(zhǎng)寬高比例可以改變。
7.4.7模型交付產(chǎn)品精度級(jí)別要求
模型交付產(chǎn)品精度級(jí)別要求,指的是對(duì)建模工作的整體工作成果的評(píng)價(jià)和定級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。通常情況下,模型復(fù)雜度可以劃分為四個(gè)級(jí)別,分別是:精模、中模、簡(jiǎn)模和低簡(jiǎn)模。一般比較常見(jiàn)的是中模和簡(jiǎn)模。精模通常用于比較小的場(chǎng)景展示,簡(jiǎn)模通常用于遠(yuǎn)處的模型或地塊里面(不貼近道路的地方)非主要的模型,而低簡(jiǎn)模主要用于陪襯性的示意性物體。
7.4.8模型數(shù)據(jù)制作規(guī)范
為了保證模型加載到三維場(chǎng)景的效率和顯示的效果,在進(jìn)行模型制作的時(shí)候,有一些注意事項(xiàng)和優(yōu)化措施。
8 模型制作的注意事項(xiàng)
8.1 對(duì)于模型的底部與地面接觸的面,也就是坐落在地面上的建筑底面都應(yīng)該刪除。模型落搭時(shí)相對(duì)被包裹的小的面要?jiǎng)h除。
8.2 嚴(yán)格禁止模型出現(xiàn)兩面重疊的情況,要?jiǎng)h除模型中重合的面,不然會(huì)造成重疊面在場(chǎng)景中閃爍的情況。
8.3 模型Z軸最低點(diǎn)坐標(biāo)要在0點(diǎn)以上,地面同理。
8.4 對(duì)模型結(jié)構(gòu)與貼圖坐標(biāo)起不到作用的點(diǎn)和面要?jiǎng)h除以節(jié)省數(shù)據(jù)量。
8.5 創(chuàng)建模型時(shí),利用捕捉使模型的點(diǎn)與點(diǎn)之間相互對(duì)齊,不要出現(xiàn)點(diǎn)之間有縫隙或錯(cuò)位導(dǎo)致面出現(xiàn)交叉的情況,避免場(chǎng)景漫游時(shí)發(fā)現(xiàn)閃面或破面的情況影響效果。
8.6 在保證場(chǎng)景效果的前提下盡量減少場(chǎng)景的數(shù)據(jù)量。曲線擠壓的時(shí)候要注意線的段數(shù)。必要時(shí)候可以使用折線形式來(lái)代替曲線。
8.7 模型的網(wǎng)格分布要合理。模型中平直部分可以使用較少的分段數(shù),曲線部分為了表現(xiàn)曲線的轉(zhuǎn)折可以適當(dāng)?shù)亩喾峙湟恍DP推矫孢吘壿喞c(diǎn)分布盡量均勻,否則容易使模型破面或產(chǎn)生其他問(wèn)題。
8.8 如有平面物體表面有黑斑時(shí),應(yīng)取消這幾個(gè)面的光滑組。對(duì)于曲面要統(tǒng)一曲面的光滑組,避免烘焙的時(shí)候貼圖出現(xiàn)黑色接縫。
8.9 模型做好后,不應(yīng)存在輔助的虛擬物體。
8.10 對(duì)于有重疊結(jié)構(gòu)且邊緣不用貼圖細(xì)致表現(xiàn)的模型可以采取落搭的方式制作以節(jié)省數(shù)據(jù)量。
8.11 對(duì)于需要做成片疊加在物體表面的模型(如大廈立面懸掛的廣告牌),與物體的立面要有一段距離,保證導(dǎo)出的重疊面不閃爍,同時(shí)在側(cè)面不能看到特別明顯的兩個(gè)面間的距離。用面片制作欄桿的模型,用通道貼圖來(lái)表現(xiàn)欄桿的透明效果。模型烘焙時(shí)不支持雙面,欄桿不可以給雙面材質(zhì),所以需要在MAX中原地復(fù)制一個(gè)物體并反轉(zhuǎn)法線作為欄桿的另一個(gè)面。圓柱邊數(shù)一般要控制在10以內(nèi),柱體頂?shù)?面要求刪掉。具體情況根據(jù)建筑的級(jí)別以及柱子的位置直徑?jīng)Q定。(具有獨(dú)立支撐結(jié)構(gòu),位置顯著、直徑較大的柱體分配邊數(shù)相對(duì)較多,一般柱體邊數(shù)分配6個(gè)即可)。
9 貼圖制作注意事項(xiàng)
9.1 使用Standard標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì),材質(zhì)類型使用Blinn。除Diffuse通道后可加貼圖外其他通道不能加貼圖,其他參數(shù)也不能調(diào)節(jié),用max默認(rèn)設(shè)置。
9.3 不能在材質(zhì)編輯器中對(duì)材質(zhì)的透明度進(jìn)行調(diào)節(jié),材質(zhì)的透明度靠貼圖的通道來(lái)實(shí)現(xiàn)。
9.4 貼圖使用tif文件格式,工程中貼圖文件命名不能含有空格。貼圖長(zhǎng)寬方向必須符合2的冪次方。如32x32、64x128等。貼圖最大尺寸不要超過(guò)512 x512,最小尺寸不要小于16。
9.5 表現(xiàn)建筑欄桿等鏤空效果時(shí)需要給貼圖創(chuàng)建一個(gè)Alpha通道,全透明部分(欄桿中除桿外的透明部分)在通道中表示為黑色;不透明部分通道中表示為白色;灰色代表半透明,如玻璃。
9.6 模型貼圖坐標(biāo)不能出現(xiàn)拉伸現(xiàn)象,不能出現(xiàn)UVW坐標(biāo)丟失的現(xiàn)象。渲圖時(shí)不支持雙面貼圖。模型完成后不能出現(xiàn)貼圖丟失的情況,要對(duì)貼圖重新指定。
9.7 一個(gè)物體不可以對(duì)應(yīng)多張烘焙貼圖,只能對(duì)應(yīng)一張烘焙貼圖。保證貼圖的透視關(guān)系矯正準(zhǔn)確,所有貼圖的門窗、層高線、字體、建筑立面等必須保持橫平豎直,清晰可見(jiàn)。
9.8 貼圖如有眩光的必須對(duì)眩光進(jìn)行效果處理。文字貼圖在保證文字清晰可辨的情況下最大限度的縮小貼圖。貼圖不清晰的情況下要手工勾畫出門窗的輪廓,表現(xiàn)出門窗的清晰效果。
9.9 一張貼圖內(nèi)不能出現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)相同的重復(fù)元素,只能一個(gè)重復(fù)元素為一張貼圖。同一建筑上的不同貼圖要協(xié)調(diào)。同一墻體需要不同貼圖制作時(shí)要保證貼圖色調(diào)、質(zhì)感上的統(tǒng)一,不能出現(xiàn)明顯的拼接感。不能出現(xiàn)同層窗戶高度不平的情況。層高線的高度要一致。橫向各建筑面的磚紋要能對(duì)齊,同一面上的縱向紋理也應(yīng)對(duì)齊。
10 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作
建模工作開(kāi)展之前,應(yīng)首先確保基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備工作,基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備工作包括下列內(nèi)容。
10.1現(xiàn)狀三維模型制作資料
現(xiàn)狀三維模型制作材料包括以下內(nèi)容:
10.1.1 CAD 平面圖文件
10.1.2 建模區(qū)域內(nèi)現(xiàn)狀的航空影像數(shù)據(jù)、遙感影像數(shù)據(jù)及其他類型影像資料。
10.1.3 建模區(qū)域內(nèi)現(xiàn)狀地理要素的有關(guān)高程資料。
10.2其它輔助資料
其他的輔材料包括以下內(nèi)容:
10.2.1 規(guī)劃報(bào)建項(xiàng)目整體的總平面圖文件。
10.2.2 設(shè)計(jì)方案資料,包括建(構(gòu))筑物的平面圖、剖面圖、立面圖等資料及相關(guān)說(shuō)明文件。
10.2.3 設(shè)計(jì)方案效果圖,包括項(xiàng)目整體鳥(niǎo)瞰效果圖、俯視圖、透視圖以及所有樓型外立面效果圖等。
10.2.4 設(shè)計(jì)方案的外立面色彩參數(shù)。
10.2.5 設(shè)計(jì)方案的三維模型以及模型對(duì)應(yīng)的紋理數(shù)據(jù)。
10.3模型制作軟件要求
10.3.1制作軟件要求
軟件:3Ds max
版本:9.0
單位設(shè)置:?jiǎn)挝灰鬄槊祝∕eters)
10.3.2貼圖處理軟件要求
軟件:Photoshop
版本:不限
10.3.3 MAX 插件要求
清空浪費(fèi)材質(zhì)球插件,檢查 UV 屬性插件及一些輔助使用的插件。
11 結(jié)論與展望
隨著計(jì)算機(jī)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展,三維城市的這種可視化技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到很多行業(yè)領(lǐng)域,而三維建模則是這項(xiàng)技術(shù)當(dāng)中最重要的過(guò)程部分,能夠掌握三維快速建模并達(dá)到要求,才能夠更加真實(shí)的反應(yīng)現(xiàn)實(shí)世界。
參考文獻(xiàn)
[1]高山.三維城市模型若干關(guān)鍵技術(shù)的研究[D].武漢:武漢大學(xué),2004
關(guān)鍵詞:三維GIS數(shù)字城市城市規(guī)劃
引言:隨著GIS應(yīng)用的深入,人們?cè)絹?lái)越多地要求從真三維空間來(lái)處理問(wèn)題。數(shù)字城市建設(shè)已成為測(cè)繪領(lǐng)域一個(gè)重點(diǎn)研究對(duì)象,城市三維信息系統(tǒng)的建設(shè)必將成為數(shù)字城市系統(tǒng)建設(shè)的主要內(nèi)容之一,它將利用城市現(xiàn)有的空間地理信息、政務(wù)信息等信息資源和通訊基礎(chǔ)設(shè)施,通過(guò)城市建模和三維景觀可視化,實(shí)現(xiàn)城市真實(shí)三維景觀再現(xiàn),為電子政務(wù)、業(yè)務(wù)應(yīng)用和公眾服務(wù)搭建3DGIS服務(wù)平臺(tái)。
1.三維GIS概述
1.1 三維GIS的定義
從不同的角度出發(fā),GIS有三種定義:①基于工具箱的定義,認(rèn)為GIS是一個(gè)從現(xiàn)實(shí)世界采集、存貯、轉(zhuǎn)換、顯示空間數(shù)據(jù)的工具集合;②數(shù)據(jù)庫(kù)定義,認(rèn)為GIS是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),在數(shù)據(jù)庫(kù)里的大多數(shù)數(shù)據(jù)能被索引和操作,以回答各種各樣的問(wèn)題;③基于組織機(jī)構(gòu)的定義,認(rèn)為GIS是一個(gè)功能集合,能夠存貯、檢索、操作和顯示地理數(shù)據(jù),是一個(gè)集數(shù)據(jù)庫(kù)、專家和持續(xù)經(jīng)濟(jì)支持的機(jī)構(gòu)團(tuán)體和組織結(jié)構(gòu),提供解決環(huán)境問(wèn)題的各種決策支持。
1.2 三維GIS的特點(diǎn)
在三維GIS中,空間目標(biāo)通過(guò)X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)軸來(lái)定義,它與二維GIS中定義在二維平面上的目標(biāo)具有完全不同的性質(zhì)。三維空間數(shù)據(jù)庫(kù)是三維GIS的核心,三維空間分析則是其獨(dú)有的能力。與功能增強(qiáng)相對(duì)應(yīng)的是,三維GIS的理論研究和系統(tǒng)建設(shè)工作比二維GIS也更加復(fù)雜。
1.3三維GIS的功能
基于二維GIS的發(fā)展?fàn)顩r和從空間信息集成的需求角度來(lái)講,筆者個(gè)人認(rèn)為,三維GIS除了具備二維GIS的傳統(tǒng)功能以外,還應(yīng)該具有如下獨(dú)有的功能:
①包容一維、二維對(duì)象
三維GIS不僅要表達(dá)三維對(duì)象,而且要研究一維、二維對(duì)象在三維空間中的表達(dá)。將一維、二維對(duì)象置于三維立體空間中考慮,存儲(chǔ)的是它們真實(shí)的幾何位置與空間拓?fù)潢P(guān)系,這樣表達(dá)的結(jié)果就能區(qū)分出一維、二維對(duì)象在垂直方向上的變化。
②可視化2.5維、三維對(duì)象
三維GIS的首要特色是要能對(duì)2.5維、三維對(duì)象進(jìn)行可視化表現(xiàn)。三維對(duì)象的幾何建模與可視表達(dá)在三維GIS建設(shè)的整個(gè)過(guò)程中都是需要的,這是三維GIS的一項(xiàng)基本功能。
③三維空間DBMS管理
三維GIS的核心是三維空間數(shù)據(jù)庫(kù)。它可能由擴(kuò)展的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)也可能由面向?qū)ο蟮目臻g數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)存儲(chǔ)管理三維空間對(duì)象。
④三維空間分析
在二維GIS中,空間分析是GIS區(qū)別于三維CAD與科學(xué)計(jì)算可視化的特有功能,在三維GIS中也同樣如此。空間分析三維化,也就是在直接在三維空間中進(jìn)行空間操作與分析,連同上文述及的對(duì)空間對(duì)象進(jìn)行三維表達(dá)與管理,使得三維GIS明顯不同于二維GIS,同時(shí)在功能上也更加強(qiáng)大。
⑤應(yīng)能及時(shí)受益于現(xiàn)代數(shù)據(jù)獲取方法的進(jìn)展和大數(shù)據(jù)量處理技術(shù)的發(fā)展
目前,由于科技水平的限制,人類獲取地學(xué)三維數(shù)據(jù)的能力的弱小是阻礙三維GIS迅速發(fā)展的一個(gè)重要原因。因此現(xiàn)時(shí)的三維GIS設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)應(yīng)充分考慮未來(lái)三維地學(xué)數(shù)據(jù)獲取能力的提高,以便及時(shí)受益于現(xiàn)代數(shù)據(jù)獲取方法的進(jìn)步。
2.三維GIS與數(shù)字城市建設(shè)
世界的本原是處在三維空間中的,城市三維現(xiàn)在已成為當(dāng)前三維GIS中研究與開(kāi)發(fā)的一個(gè)重要方面。信息化目前正成為社會(huì)發(fā)展的主流,城市作為信息存在與傳播的主體,理所當(dāng)然地也成為三維GIS表達(dá)的一個(gè)重要對(duì)象。
空間分析能力在二維GIS中就比較薄弱,目前大多數(shù)的GIS都不能做到?jīng)Q策層次上來(lái),只能作為一個(gè)大的空間數(shù)據(jù)庫(kù),滿足簡(jiǎn)單的編輯、管理、查詢和顯示要求,不能為決策者直接提供決策方案。因此,研究開(kāi)發(fā)GIS的基本空間分析及將各領(lǐng)域的專家知識(shí)入嵌入GIS中,是三維GIS發(fā)展的一個(gè)重要方面。
2.1數(shù)字城市的基本框架
數(shù)字城市有一個(gè)基本的框架,主要由三大部分組成:
1)數(shù)字城市建設(shè)的信息支撐技術(shù)。主要有遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)、城市綜合功能GIS技術(shù)、數(shù)字城市的管理信息技術(shù)、虛擬技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)技術(shù)、元數(shù)據(jù)和寬帶網(wǎng)絡(luò)等,應(yīng)用這些技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)城市空間數(shù)據(jù)的獲取、分析、歸納與整合。
2)數(shù)字城市建設(shè)的基本內(nèi)容。首先,建立由城市空間基礎(chǔ)信息平臺(tái)、城市綜合信息平臺(tái)和城市電信基礎(chǔ)平臺(tái)組成的核心系統(tǒng),達(dá)到共享和支持。其次,建立應(yīng)用系統(tǒng),它們是數(shù)字城市發(fā)揮作用的根本。第三,網(wǎng)絡(luò)與信息接入設(shè)備,它們是數(shù)字城市應(yīng)用的前端,直接面向最終用戶。第四,政策法規(guī)與保障體系,它數(shù)字城市建設(shè)及運(yùn)行提供法律、經(jīng)濟(jì)、標(biāo)準(zhǔn)、組織和管理等方面的保障。
3)數(shù)字城市的服務(wù)對(duì)象。包括政府、企業(yè)、社會(huì)和公眾四大類。
2.2三維GIS技術(shù)在城市總體規(guī)劃中的應(yīng)用
城市區(qū)域三維GIS將以GIS為核心的技術(shù)應(yīng)用于城市三維海量空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與管理,進(jìn)行各類城市三維空間數(shù)據(jù)的綜合顯示與融合分析,并且在此基礎(chǔ)上進(jìn)行多種專業(yè)分析與相關(guān)三維信息的網(wǎng)絡(luò),從而為城市指定科學(xué)的、合理的發(fā)展規(guī)劃及管理提供基礎(chǔ)資料和決策依據(jù)。基于三維GIS的城市總體規(guī)劃信息管理系統(tǒng),不僅具備一般的MIS系統(tǒng)的報(bào)表和統(tǒng)計(jì)功能,而且還具有空間分析功能,用戶可根據(jù)不同的要求來(lái)對(duì)城市信息進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì),構(gòu)建相應(yīng)的土地利用專題,直觀的了解城市規(guī)劃的總體情況。城市總體規(guī)劃中涉及到的土地的空間特征和屬性特征處于不斷的變化之中,三維GIS技術(shù)可以成為土地?cái)?shù)據(jù)管理、更新、評(píng)價(jià)的有力工具,可以建立覆蓋整個(gè)行政區(qū)域的數(shù)字高程(DEM)模型,通過(guò)DEM與航空攝影資料的合成建立起三維立體旋轉(zhuǎn)景觀模型,使得修訂城市總體規(guī)劃更具有現(xiàn)實(shí)性和科學(xué)性。
系統(tǒng)應(yīng)能將城市地上的建筑、道路、水系、管道及地下構(gòu)筑物等景觀內(nèi)容利用現(xiàn)有的資料在三維場(chǎng)景中展現(xiàn)出來(lái),并且可針對(duì)城市地質(zhì)的特性將城市地質(zhì)勘查資料揭示結(jié)果在三維空間中綜合起來(lái),重現(xiàn)地下地質(zhì)界面和地質(zhì)體的空間形態(tài)和組合關(guān)系,重建三維地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)模型,并將地上、地下的三維模型用三維可視化技術(shù)生動(dòng)地表現(xiàn)出來(lái),從而實(shí)現(xiàn)地上、地下復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)與位置關(guān)系的表達(dá)、分析。系統(tǒng)可以利用空間分析和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)支持復(fù)雜問(wèn)題的決策研究。
三維城市規(guī)劃還將在實(shí)施漫游的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)各種信息進(jìn)行集成與分析的基本功能,具體來(lái)說(shuō)具備以下幾種主要功能:實(shí)現(xiàn)各種信息的二維查看、查詢和測(cè)量等一系列功能;實(shí)現(xiàn)二維與三維的交互性查看、漫游。利用數(shù)據(jù)模型的一些特點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的加工處理,要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)與模型庫(kù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,同時(shí)要實(shí)現(xiàn)對(duì)各種信息的查詢、調(diào)用、分析和處理,就必須利用GIS及相關(guān)工具建立一個(gè)高效率的數(shù)據(jù)庫(kù),并使之具備對(duì)信息進(jìn)行搜集、分析、處理和更新的功能,將數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息與實(shí)施場(chǎng)景中的模型進(jìn)行綁定,從而達(dá)到對(duì)各種信息的即查即用,實(shí)現(xiàn)豐富的查詢和分析、決策功能。
3 結(jié)束語(yǔ)
三維GIS是物質(zhì)城市在數(shù)字網(wǎng)絡(luò)空間的再現(xiàn)和反映,是以空間信息為核心的城市信息系統(tǒng)體系。它將地理信息技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)滲透到城市經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活的各個(gè)方面,為政府部門、企業(yè)、社區(qū)、公眾提供多層次、高質(zhì)量、高效率的信息服務(wù)及決策支持,以提高城市和社區(qū)建設(shè)與管理的現(xiàn)代化水平和效率,提高人們的生活質(zhì)量。目前,我國(guó)以“數(shù)字城市”為目標(biāo),面向城市可持續(xù)發(fā)展的全數(shù)字化信息系統(tǒng)建設(shè)正在探索中,全國(guó)已有100多個(gè)城市陸續(xù)展開(kāi)各自的數(shù)字城市建設(shè)計(jì)劃。
三維GIS是數(shù)字城市的重要基礎(chǔ)空間信息。三維城市的建立能夠全方位地、直觀地給人們提供有關(guān)城市的各種具有真實(shí)感的場(chǎng)景信息,構(gòu)建出一個(gè)真實(shí)、直觀的虛擬城市環(huán)境,為城市管理者面對(duì)復(fù)雜的城市,實(shí)施科學(xué)的、人文的、生態(tài)的規(guī)劃,提供有力的決策手段。由于城市規(guī)劃的關(guān)聯(lián)性和前瞻性要求較高,城市規(guī)劃一直是三維可視化技術(shù)應(yīng)用的主要領(lǐng)域,建立基于影像的城市三維系統(tǒng),構(gòu)建真實(shí)、準(zhǔn)確的虛擬城市場(chǎng)景,實(shí)時(shí)互動(dòng)地評(píng)估與分析規(guī)劃方案,為城市規(guī)劃的決策提供更加直觀與科學(xué)的依據(jù),這是傳統(tǒng)手段如平面圖、效果圖、沙盤乃至動(dòng)畫等所不能達(dá)到的,是當(dāng)今城市規(guī)劃信息化發(fā)展的重要方向。
參考文獻(xiàn):
[1]李榮杰,宋照才,劉電芬,等.?dāng)?shù)字城市建設(shè)[J].河南科技,2008,07:10-11.
[2]頡繼珍,城市3維地理信息服務(wù)系統(tǒng)框架研究[J].測(cè)繪與空間地理信息,2008,6:95-99.
[3]龔知凡,三維GIS技術(shù)及其發(fā)展[J]
[4]周游,“數(shù)字城市”三維仿真平臺(tái)建設(shè)的研究綜述[N],科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2008,27(19,21).
[5]張治中,陳鵬霄.?dāng)?shù)字城市三維地理信息系統(tǒng)在武漢江岸地區(qū)的實(shí)現(xiàn)[N]
【關(guān)鍵詞】3D建模 城市地質(zhì) GIS
地下空間信息是城市規(guī)劃建設(shè)的基礎(chǔ),發(fā)展地下空間信息化并施行信息化管理是城市建設(shè)的迫切需要。三維城市地質(zhì)管理系統(tǒng)具有直觀、高效、便利等特點(diǎn),在城市地下空間開(kāi)發(fā)利用領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。
1 研究思路及系統(tǒng)目標(biāo)
系統(tǒng)的總體目標(biāo)是利用三維建模引擎將地質(zhì)數(shù)據(jù)(地表以及地表以下數(shù)據(jù))通過(guò)三維建模的方式展現(xiàn),形象表達(dá)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造單元的空間分布特征以及相關(guān)的地質(zhì)屬性;通過(guò)建設(shè)地質(zhì)數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái),將城市地質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)性、合理性和規(guī)范性的整理保存。在保證地質(zhì)數(shù)據(jù)安全的情況下,面向公眾、政府以及專業(yè)人員提供形式友好,形式多樣的城市地質(zhì)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)主要有以下三個(gè)方面的建設(shè)目標(biāo):
1.1 基礎(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)管理
對(duì)類型眾多的城市地質(zhì)數(shù)據(jù)錄入、存儲(chǔ)、管理與提取,系統(tǒng)能將文字報(bào)告和圖件為基礎(chǔ)的城市地質(zhì)調(diào)查成果信息和基本地理信息,轉(zhuǎn)換到數(shù)據(jù)庫(kù),為GIS數(shù)據(jù)展示和3D建模進(jìn)行數(shù)據(jù)支撐。城市地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)代碼和數(shù)據(jù)接口,能實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)與其他分布式數(shù)據(jù)庫(kù)之間的信息傳輸與交叉訪問(wèn)。
1.2 地質(zhì)數(shù)據(jù)分析以及3D建模引擎
系統(tǒng)能以點(diǎn)、線類型的零散的、局部的地質(zhì)勘查資料在三維空間中綜合起來(lái),重現(xiàn)地下地質(zhì)界面和地質(zhì)體的空間形態(tài)和組合關(guān)系,并將三維地質(zhì)模型用三維圖形圖像生動(dòng)地表現(xiàn)出來(lái),從而實(shí)現(xiàn)地下復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)與關(guān)系的三維可視化展示和分析。系統(tǒng)提供基于地質(zhì)體3D實(shí)體模型繪制各種等值線、等值面的功能,對(duì)三維地質(zhì)實(shí)體模型進(jìn)行任意剖面切割、透視分析等可視化模擬功能,能對(duì)包括體積、面積、距離在內(nèi)的三維數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算的功能。
1.3 Web與服務(wù)子系統(tǒng)
用戶只需使用標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器就可以訪問(wèn)和瀏覽系統(tǒng)提供的公共服務(wù)信息,進(jìn)行3D圖形和GIS專業(yè)地質(zhì)圖瀏覽、圖形檢索、屬性查詢、資料查詢等操作,使城市三維地質(zhì)信息系統(tǒng)向社會(huì)公眾提供增值信息服務(wù)。
2 系統(tǒng)總體架構(gòu)
2.1 總體架構(gòu)
系統(tǒng)采用三層架構(gòu)模式,C/S與B/S相結(jié)合的體系結(jié)構(gòu),總體架構(gòu)如圖1所示。
從系統(tǒng)架構(gòu)上可以分為地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)層、數(shù)據(jù)邏輯訪問(wèn)層、地質(zhì)數(shù)據(jù)應(yīng)用層。在地質(zhì)數(shù)據(jù)應(yīng)用層中,B/S結(jié)構(gòu)的Web應(yīng)用服務(wù)模塊和C/S結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析模塊以及空間數(shù)據(jù)可視化引擎等相關(guān)專業(yè)應(yīng)用通過(guò)數(shù)據(jù)訪問(wèn)層的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)引擎、文件系統(tǒng)訪問(wèn)引擎以及數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換訪問(wèn)引擎提供的數(shù)據(jù)接口,訪問(wèn)地質(zhì)數(shù)據(jù)層的相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)。地質(zhì)數(shù)據(jù)層庫(kù)中的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器根據(jù)不同業(yè)務(wù)分別存儲(chǔ)專業(yè)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)邏輯訪問(wèn)層提供的不同類型的數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口,理論上可以提供充分的橫向和縱向的擴(kuò)展空間,應(yīng)對(duì)未來(lái)新的服務(wù)數(shù)據(jù)類型的讀取。該層接口的設(shè)計(jì)利于數(shù)據(jù)的安全性和數(shù)據(jù)讀取規(guī)范性,可以根據(jù)不同的安全策略和應(yīng)用規(guī)范進(jìn)行工作,提供標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)服務(wù)。地質(zhì)數(shù)據(jù)應(yīng)用層主要根據(jù)業(yè)務(wù)的需要進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā),當(dāng)前主要體現(xiàn)在空間數(shù)據(jù)可視化引擎、web應(yīng)用模塊、專業(yè)數(shù)據(jù)分析模塊、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析模塊、二次開(kāi)發(fā)工具開(kāi)發(fā)等功能表現(xiàn)方面。
2.2 系統(tǒng)組成
平臺(tái)分為三個(gè)主要系統(tǒng):
(1)數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng):綜合現(xiàn)有的城市地質(zhì)資料,利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、GIS技術(shù)構(gòu)建城市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)、基礎(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù),并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、管理、維護(hù)和查詢統(tǒng)計(jì)。
(2)三維建模引擎子系統(tǒng):采用國(guó)內(nèi)先進(jìn)的三維建模引擎-3Dmine。通過(guò)平臺(tái)基礎(chǔ)信息構(gòu)建需要的三維模型。
(3)Web公共信息子系統(tǒng):對(duì)相關(guān)的元數(shù)據(jù)、各類地質(zhì)圖表、地質(zhì)文獻(xiàn)資料進(jìn)行權(quán)限劃分,對(duì)不同權(quán)限的用戶從瀏覽內(nèi)容、下載信息等方面進(jìn)行限制,提供不同的公共服務(wù)。
3 關(guān)鍵技術(shù)
3.1 3D建模引擎
利用鉆孔數(shù)據(jù),采用三角網(wǎng)建模技術(shù),運(yùn)用控制線和分區(qū)線聯(lián)合的方法,對(duì)任意形態(tài)的物體都可以通過(guò)一系列的散點(diǎn)或剖面創(chuàng)建地質(zhì)模型。
3.2 成果輸出
多方位縱、橫斷面三維分析圖:包括任意曲線折線、不規(guī)則區(qū)域等三維分析圖,為解決道路地下空間,地塊使用時(shí)使用。
綜合類報(bào)表:包括礦權(quán)資源圖,規(guī)劃圖,土地利用等綜合性專業(yè)報(bào)表。
圖件類:地質(zhì)平面圖、地形圖、水文地質(zhì)分區(qū)圖、工程地質(zhì)分區(qū)圖等等。
4 技術(shù)難點(diǎn)
4.1 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換
大多數(shù)現(xiàn)存的地質(zhì)資料普遍存在格式不統(tǒng)一的現(xiàn)象,將各種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用格式,從數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換層面和平臺(tái)兼容層面都是技術(shù)難點(diǎn)。
4.2 3D建模web呈現(xiàn)
3D數(shù)據(jù)信息量比普通的圖片信息大,通過(guò)3D建模引擎輸出3D圖像在web中體現(xiàn),減少瀏覽器緩存壓力,根據(jù)業(yè)務(wù)需求進(jìn)行二次開(kāi)發(fā),是web數(shù)據(jù)應(yīng)用的核心內(nèi)容。
5 結(jié)論
利用原始地勘資料生成的城市三維地質(zhì)模型,可以使專業(yè)人員非常直觀地了解城市每個(gè)位置的地質(zhì)情況。利用三維地質(zhì)建模系統(tǒng)提供的“切剖面”功能,就可以掌握相應(yīng)位置的地下空間地質(zhì)信息,為城市地下空間的地質(zhì)資源的管理和利用提供支撐。
參考文獻(xiàn)
[1]程光華.中國(guó)城市地質(zhì)調(diào)查工作指南[M].北京:科學(xué)出版社,2013.
作者簡(jiǎn)介
盛有錫(1964-),男,浙江省金華市人。現(xiàn)為山東正元冶達(dá)科技發(fā)展有限公司高級(jí)工程師。主要研究方向?yàn)榈刭|(zhì)環(huán)境在線監(jiān)測(cè)、礦山安全在線監(jiān)測(cè)。