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1、GeoScene實景三維數據生產及治理解決方案易智瑞信息技術有限公司 技術工程師 李正斌內容提綱內容提綱010102020303實景三維中國建設進展實景三維數據生產實景三維數據治理實景三維建設進展截止目前,我國已累計建設約 700 萬平方千米的地形級、城市級和部件級實景三維模型。引自中華人民共和國中央人民政府網站實景三維中國2025年初步建成實景三維建設進展2021.08實景三維中國建設技術大綱(2021版)2021.12新型基礎測繪與實景三維中國建設技術文件2022.02關于全面推進實景三維中國建設的通知2022.07實景三維中國建設總體實施方案(2022-2025年)2023.08關于加快
2、測繪地理信息事業轉型升級 更好支撐高質量發展的意見2025年 初步建成2030年 全面建成實景三維數據生產實景三維數據生產Reality for GeoScene Pro3D MeshDSMPoint CloudTDOMReality for GeoScene Pro 可基于無人機、數字航空、衛星和掃描航空攝影生成各種類型的 2D 和 3D 產品。Reality 實景三維數據生產流程無人機數字航空影像衛星實景映射(Pro標準版/高級版+Reality)鑲嵌數據集區域網平差DSM向導真正射向導點云向導DSM mesh向導3D Mesh向導多產品向導DSMTDOM3D Mesh點云多視融合數據集向
3、導式生產工具集3D Mesh支持輸出格式:slpk、obj、dae、las、tif全自動空三加密傳統正射鑲嵌真正射影像TDOM是利用數字表面模型(DSM),采用數字微分糾正技術,改正原始影像的幾何變形,對整個測區進行影像重采樣后,使影像視角被糾正為垂直視角而形成的影像圖DOM是利用數字地表高程模型(DEM)糾正而來,在不考慮人工建筑物空間高度的情況下,消除地形起伏和相機傾斜等引起的投影變形的一種地理信息產品。GeoScene真正射生產,基于DSM的產品級真正射Reality TDOM生產效果Reality 3D Mesh生產效果實景三維數據治理各類實景三維數據處理與發布主要的三維數據類型3D
4、Object:離散(單體化)的三維模型Integrated Mesh:通常由衛星、航拍或無人機拍攝的高精度圖像紋理中提取的三維網格模型Point Clouds:源自LiDAR的大型點集數據BIM:建筑工程信息的集合體,包含了建筑、結構、電氣、給排水等多種幾何構件以及屬性信息。Points:適用于城市中的點狀符號如城市小品、樹木、道路附屬設施等體元,是具有三維空間坐標的立方體??梢院芎玫谋磉_空間三維場景。GeoScene 4.1三維數據治理相比GeoScene 4.0 新增5個工具,對原有的16個工具做了升級三維數據治理工具集3D Object 精細單體化模型治理我如何把各種三維模型發布到Geo
5、Scene平臺上呢?DAEWRLFLTFBXglTFSKPGeoScene Enterprise匯聚了各類的三維精細模型3D Object 精細單體化模型治理模型入庫創建SLPK與優化三維服務發布模型預處理預處理工具入庫工具SLPK生成與優化工具精細單體化模型治理與轉換流程三維服務發布工具3D Object 精細單體化模型治理第一步:預處理會解決那些問題?模型入庫不顯示路徑存在特殊字符或太復雜;mtl文件參數不正確01模型入庫無紋理貼圖命名為中文或其他不規范命名貼圖格式存在問題Obj模型材質參數存在問題02模型入庫偏移模型需要通過統一偏移量偏移至正確的位置上03標準模型拆分對于標準的obj提供
6、按照group或Object進行拆分043D Object 精細單體化模型治理預處理工具:通用格式三維精細模型預處理選擇預處理格式:支持obj、wrl路徑中不要有特殊字符,也建議路徑不要太深解決紋理中文命名或者不規范、貼圖格式等原因導致模型入庫后紋理不顯示問題輸入模型元數據文件里面的原點坐標,使模型落到正確的空間位置上,解決模型入庫不正確問題對模型材質參數進行檢查和修復,解決模型入庫貼圖不顯示問題對標準obj模型可以進行按組或對象拆分3D Object 精細單體化模型治理 原生工具“導入3D文件”支持導入DAE、3DS、FLT、WRL、OBJ等格式;GP處理工具新增FBX、glTF格式入庫;支
7、持選擇文件夾批量導入;依據模型本身坐標系導入。第二步:模型入庫FBX入庫工具glTF入庫工具導入3D文件3D Object 精細單體化模型治理第二步:模型入庫數據互操作工具支持需安裝數據互操作擴展:數據互操作入口:數據快速導入輸入:RVTDGNIFCLASZLASOBJDAE3DSFLTOSGFBXXSTLSKPDWGDXFGML支持格式:3D Object 精細單體化模型治理一般三維模型都是默認的是Z軸向上,只有很少情況下存在Y軸朝上的情況,如果導入后發現模型翻轉了,請勾選“Y軸向上”選項即可解決。第二步:模型入庫常見問題與處理“房子躺平了”導入時需勾選“Y軸向上”左手坐標與右手坐標3D O
8、bject 精細單體化模型治理第二步:模型入庫常見問題與處理入庫后有不正常陰影模型三角面節點嚴重冗余精細單體化模型治理第三、四步:創建與化SLPK(Scene Layer Package)遵循OGC I3S規范,創建SLPK包,用于發布三維服務。創建之后可以使用“I3S”優化工具對SLPK包進行優化節點調度優化模型亮度調整貼圖優化I3S幾何優化合并SLPK頂級節點紋理偏暗創建SLPK貼圖過大 傾斜Mesh模型治理傾斜Mesh模型治理與轉換流程OSGB轉換OSGB轉為SLPK將OSGB轉換I3S規范的SLPK三維場景切片包OSGB合并頂節點合并LOD頂節點合并頂(根)節點,構建初始層級,提升初始
9、渲染效率。I3S優化SLPK輕量化當SLPK包中切片數量很大時,可使用I3S優化工具,減少切片數量,提升請求效率I3S節點頁合并提升瀏覽體驗當節點的請求數量占較時,或出現位置切換出現明顯卡頓時使該具處理I3S節點頁合并傾斜Mesh模型治理第一步:OSGB轉換生成SLPKOGSBOGSB轉SLPKSLPKOGS續轉SLPK*.osgb2i3s意外中斷否是傾斜Mesh模型治理對除葉子節點外的所有節點的貼圖進行抽稀,降低渲染時數據網絡請求壓力;一般建議為0.25、0.5、1,輸入值越小,簡化程度越大,slpk數據量越小貼圖抽稀比例務必勾選,該項是4.1最大的變化。該選項實現了OSGB切片內的節點合并
10、,一般實現生成SLPK節點數量減少50%或以上;啟用OSGB節點合并會降低生成SLPK的數據量。一般能減少30%以上的存儲空間;啟用I3S幾何精簡模式會對頂層OSGB進行幾何簡化后再轉換,取值范圍:0.6-1,值越小,tile間的縫隙越大。OSGB幾何優化參數第一步:OSGB轉換生成SLPK工具參數說明支持SLPK文件、eslpk文件和S3類型的云存儲輸出文件類型選擇輸入OSGB數據的Data目錄,多份數據使用同一個metadata.xml,可選擇多個文件夾,程序會合并轉為1個SLPK輸入OSGB文件夾目錄傾斜Mesh模型治理第一步:OSGB轉換生成SLPK常見問題與解決轉換時報錯轉換成功加載
11、不出來轉換前需預留原始OSGB數據容量2倍以上的磁盤空間預留足夠磁盤空間建議使用固態硬盤存儲,使用機械硬盤會極大影響轉換效率建議使用固態硬盤建議每次都使用空白文件夾作為輸出目錄,避免工具創建臨時文件時發生錯誤使用空白目錄建議路徑中避免中文、空格、特殊字符,或路徑過于冗長復雜建議使用簡單的文件夾路徑規范輸入路徑坐標系不一致,則程序自動進行坐標轉換,坐標轉換會大幅延長程序運行時間輸入坐標應與metadata.xml中一致父子節點關系錯誤或缺失導致加載不全傾斜Mesh模型治理第一步:OSGB轉換生成SLPK常見問題與解決未合并頂級節點,初始加載不流暢傾斜Mesh模型治理第二步:傾斜I3S頂級節點綜合
12、用于傾斜Mesh的SLPK文件優化,通過合并頂級(根)節點增加Lod的層級、減少全局渲染時請求節點的數據從而提升數據的加載效率。傾斜Mesh模型治理輸入綜合貼圖層級數量:目前建議為默認參數1,一般無需更改輸入合并起始:默認值為0,如果切片數量少無需更改,如果切片數量多需要根據OSGB切片數量具體判斷,比如右側,OSGB是從L20分叉的,屬于第四層級,輸入4即可輸入綜合層級:對前幾級模型進行合并,默認為2級。該選項根據數據范圍、數據量等確定,建議最高不超過5級第二步:傾斜I3S頂級節點綜合OSGB合并頂級節點當前工具只支持一次操作用于傾斜Mesh的SLPK文件優化,通過合并頂級(根)節點增加Lo
13、d的層級、減少全局渲染時請求節點的數據從而提升數據的加載效率。傾斜Mesh模型治理第三、四步:I3S優化(按需進行)與節點頁合并I3S優化核心在于調度優化,支持多次操作。I3S優化在切數量時可不做,在切數量多時務必要做這步.I3S節點頁合并對本地SLPK和ESLPK文件夾進行貼圖和幾何優化,可減小文件體積,同時支持亮度調整、節點調度優化等OSGB轉換模塊:分區SLPK生成數據入庫:SLPK寫入、SLPK追加服務注冊:ESLPK的服務注冊一級合并優化(受圖形學限制):支持多存儲內任意數據追加下的合并頂級節點;支持多存儲內任意時刻數據的調度優化;支持數據的回滾:支持回滾合并頂級節點數據和未合并頂級
14、節點數據二級合并優化:支持基于當前存儲的頂級分塊矢量提??;支持基于DEM、DOM的地形級傾斜數據建模(數據精度、數據量)支持地形級數據與傾斜模型在多存儲層面的融合海量傾斜Mesh模型治理方案多存儲Point Clouds(點云)數據治理點云數據處理與轉換BIM數據治理多源BIM數據如何治理?RevitArchiCADBentleyGeoScene EnterpriseBIM數據治理BIM數據治理思路原始數據數據入庫創建SLPK發布與追加RVTIFCBentleyBIM文件至地理數據庫Bentley插件BG3FBG3F格式BIM模型入庫創建建筑物場景圖層內容三維場景數據BIM專業圖層入 庫入 庫
15、BIM專業服務(按需請求)外殼層BIM專業類型BIM數據治理技術路線BIM數據治理技術路線Revit模型添加項目基點點真實坐標賦空間坐標系創建SLPK賦空間坐標系手動平移到所在位置精確平移發布服務精確定位手動定位BIM數據治理BIM數據治理工具Point 點模型治理Point類模型主要是指實景三維中的點狀的、可以批量用同一種三維符號表達的三維模型,如城市小品、樹木、道路附屬設施等。樹木路燈數量巨大數量巨大樹木、路燈、垃圾桶、紅綠燈、指示牌等這些點狀三維要素在城市實景三維數據中數據量巨大同類外觀一致同類外觀一致同一類點狀三維模型可使用同一類模型外觀來批量展示Point 點模型治理Point 點模
16、型解決思路Point模型Web Style3D符號庫Point 模型3D圖層符號管理器創建點場景圖層內容GeoScene EnterpriseI3S 點三維服務符號化支持:3DS DAE FLT OBJJS API 調用Point 點模型治理具體操作體元數據治理專業地質體軟件GoCAD的數據轉成體元第三方模型轉成體元對比前端體元數據的開挖體元的多維表達與剖切分析數據應用數據接入 Geo3DML標準地質體數據接入 GoCAD專業地質數據接入 模型格式地質體數據接入 鉆孔點數據接入 地統計數據接入 NetCDF科學數據接入 支持前端渲染 支持體元查詢 支持剖切分析 支持開挖分析數據發布 支持輕量化
17、生成I3S標準的數據 支持發布成I3S服務體元:體元圖層在 3D 體中可視化表示多維空間和時間信息??梢詫⒋髿?、污染監測、海洋數據、地下地質模型或時空立方體可視化為體元。體元數據治理NetCDF支持專業地質體軟件GoCAD的數據支持網格天地輸出的點陣數據AVF格式地質體數據轉NC支持行業標準支持的幾何類型包括:TIN、TriangularPrismVolumeRectifiedGridTetrahedronVolumeCuboidVolumeTruncatedRegularGridGeo3DML格式地質體數據轉NC支持Multipatch格式數據支持多種三維模型格式轉Multiaptch:st
18、l、obj、fbx、revit等數十種格式Multipath轉NC多源體元數據接入工具體元數據SLPK創建專業地質體軟件GoCAD的數據接入Geo3DML數據接入效果原始地質體三維模型數據體元柵格大?。?*2*1(單位:KM)演示軟件:GeoScene Pro 4.1地質體元接入效果展示三維服務發布共享包工具共享包工具支持:輸入圖層(.lpk 或.lpkx)場景圖層(.slpk)地圖(.mpk 或.mpkx)地理處理(.gpk 或.gpkx)切片(.tpk 或.tpkx)移動地圖(.mmpk)矢量切片(.vtpk)地址定位器(.gcpk)工程(.ppkx 或.aptx)BIM、Point、點云
19、、體元等三維模型需要使用共享包工具來發布。三維服務發布I3S快速發布工具相比之前版本:直接支持ESLPK發布,免去了之前繁瑣的步驟增加了云存儲服務發布提升了數據發布效率目前,I3S快速發布僅支持對3D Object 精模、傾斜Mesh模型的三維服務發布小結實景三維數據生產01Reality for GeoScene Pro 提供一些列的向導化工具集,可基于無人機、數字航空、衛星和掃描航空攝影可以生產各類實景三維數據。實景三維數據治理02GeoScene提供了數據接入、數據轉換、數據入庫、數據處理和發布等一些列新工具,可以對精細化模型、傾斜攝影模型、點云、BIM、點模型及體元模型等多類實景三維數據進行治理,打通應用的橋梁,解決實景三維應用難題。