三维数字城市建模标准
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i3s标准是一种用于描述、交换和展示三维地理信息的规范。
它为地理信息领域的数据交换和共享提供了统一的框架和规范,有助于不同平台之间的数据互操作性和一致性。
i3s标准涵盖了许多方面,包括数据模型、数据组织结构、数据压缩和快速可视化等内容,通过这些内容的规范,i3s标准为三维地理信息的处理和应用提供了有效支持。
本文将从i3s标准的背景、主要内容以及应用前景等方面进行详细介绍。
首先,i3s标准的背景。
随着科技的发展和社会的进步,对地理信息的需求日益增加,尤其是在城市规划、自然资源管理、环境保护等领域。
传统的二维地理信息已经不能满足人们对地理信息表达的需求,因此,对三维地理信息的需求逐渐凸显出来。
为了更好地描述、交换和展示三维地理信息,国际上开始探索制定相应的规范和标准,i3s标准应运而生。
i3s标准的出现,填补了三维地理信息领域的标准空白,为三维地理信息的交换和共享提供了更加统一的框架和规范。
其次,i3s标准的主要内容。
i3s标准主要包括数据模型、数据组织结构、数据压缩和快速可视化等内容。
首先,数据模型是i3s 标准的核心,它定义了描述三维地理信息的基本要素和关系,包括地理要素、属性、空间关系等内容,为三维地理信息的表达提供了基础。
其次,数据组织结构规定了三维地理信息数据的组织方式和存储结构,包括瓦片式组织、层次化组织等,使得数据可以更加高效地进行存储和管理。
再次,数据压缩是i3s标准的重要特点之一,它采用了先进的压缩算法,能够显著减小数据的存储空间,提高数据的传输效率。
最后,快速可视化是i3s标准的又一特色,它能够实现大规模三维地理信息数据的快速渲染和展示,为用户提供流畅的浏览体验。
最后,i3s标准的应用前景。
随着数字城市、虚拟现实等新兴技术的发展,对三维地理信息的需求将会更加广泛和迫切。
i3s标准的出现,为这些新兴技术的发展提供了强有力的支持。
未来,i3s 标准有望在数字城市建设、虚拟仿真、应急救援等领域发挥重要作用,为各行业的信息化进程提供强大的支撑。
精细三维建模技术规定2011年10月31日引用文件本技术规定参考了以下标准及规范。
1)《基础地理信息三维模型生产规范(征求意见稿)》;2)《基础地理信息三维模型产品规范(征求意见稿)》;3)《基础地理信息三维模型数据库规范(征求意见稿)》;4)《城市三维建模技术规范》(CJJ/T 157-2010);5)《数字测绘成果质量检查与验收》(GB/T 18316-2008);6)《测绘技术设计规定》(CH/T 1004-2005)。
1.工艺流程设计项目实施的工艺主要包括四个主要阶段,分别是:项目准备阶段、基础数据整理阶段、三维数据生产阶段和三维效果整合阶段。
项目准备阶段主要是成立项目组,并确定项目目标以及分配任务。
基础数据整理阶段包括现有基础资料收集整理、管理细分与区域分级、建模基础资料的采集和补充和基础资料完备性检查四个步骤。
三维数据生产阶段包括除三维模型数据生产、基础三维模型数据质检和基础三维模型数据成果抽样检查三个步骤。
三维效果整合阶段包括三维模型效果整合与实时浏览和三维模型效果质检两个步骤。
综合各阶段共为10个步骤,详见图2工艺流程图。
1.1.成立项目组并确定项目目标根据合同要求,成立项目组负责项目实施。
召开项目启动会议,要求项目组成员必须参加,明确项目要求,统一工作思路和项目目标,并明确现势性时点、工作分工并分配任务。
1.2.现有基础资料收集整理该步骤主要收集项目实施需要的基础资料,包括实施标准,基础数据等。
实施标准为项目相关的技术标准,作为项目实施的依据。
基础数据为项目实施需要的基础测绘成果,主要包括大比例尺数字地形图,数字正射影像图,数字高程模型等。
1.3.管理细分与区域分级该步骤主要分为两部分工作,一部分是管理单元和建模单元的划分,另一部分是区域的分级划分。
建模单元和管理单元的划分依据为《基础地理信息三维模型生产规范(征求意见稿)》,根据要求对建模范围进行二级划分,分别为管理单元和建模单元,并根据标准中要求进行命名。
上海勘测设计研究院企业标准Q/SIDRI1XX.XX-2014三维地形建模技术标准XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施发布目录前言 (I)1 总则 (1)2 术语 (1)3 工作环境 (1)4 数学基础 (2)5 原始地形图规定 (2)6 建模规定 (3)7 成果要求 (4)8 交付与使用 (5)前言本标准是参照SL1—2002《水利技术标准编写规定》进行制订,是我院企业技术标准编写的依据。
本标准由上海勘测设计研究信息与数字工程中心提出。
本标准主编部门:信息与数字工程中心本标准参与部门:勘测院本标准主要起草人:方毅本标准于2014年7月首次制定。
1 总则1.0.1 目的为了落实公司的发展规划,推动三维协同设计的应用,提升公司信息化水平,为了保障三维地形建模工作的顺利进行,规范其建模流程,方便后续专业进行三维设计工作,以提高整个团队的工作效率,特制定本标准。
1.0.2 适用范围本标准适用于所有项目中三维地形模型的建立、应用和管理。
2 术语2.0.1 DTMDigital Terrain Model,数字地面模型,本公司的三维地形建模就是指建立数字地面模型。
2.0.2 高程从某一基准面起算的地面点的高度,我国采用的是水准高程,即基准面为似大地水准面。
2.0.3 等高线指的是地形图上高程相等的各点所连成的闭合曲线。
3 工作环境3.0.1 使用软件三维地形建模使用的软件主要是Mircrostation、GeoPak以及AutoCAD。
3.0.2 专业环境使用GeoPak建立DTM模型时,工作环境执行如下规定:1 User为untitled2 Project为untitled3 Interface为default3.0.3 种子文件DTM是以米为单位的,种子文件选择seed3d。
3.0.4 单位设置DGN文件工作主单位为米,保留小数点后3位。
4 数学基础4.0.1 平面坐标系统与原始地形图平面坐标系统一致。
市政bim建模标准
市政BIM建模的标准包括以下几个方面:
●统一采用国家现行的大地坐标系和国家高程基准。
●根据工程特点确定统一的工程原点,并使用统一的单位与度量制。
●相同类型的模型元素,定位基点的相对位置应相同。
●模型的版本管理应符合版本管理的规定。
在市政道路工程BIM模型创建过程中,应遵循以下规定:
●统一采用现行国家大地坐标系和国家高程基准。
●各专业模型创建前应根据工程特点确定统一的工程原点,并应使用统一的单位与度量
制。
●相同类型的模型元素,定位基点的相对位置应相同。
●模型的版本管理应符合版本管理的规定。
此外,国家级标准分为三个层次:第一层为最高标准,即建筑工程信息模型应用统一标准;第二层为基础数据标准,包括建筑工程设计信息模型分类和编码标准,建筑工程信息模型存储标准;第三层为执行标准,如建筑工程设计信息模型交付标准等。
总之,市政BIM建模标准是一个复杂而细致的过程,需要综合考虑多方面的因素,以确保模型的准确性和可靠性。
数字城市三维建模与仿真的实现设计摘要:数字化,信息化是当今世界国内外高科技发展的潮流和趋势,生产单位作为高科技研究和开发利用的前沿阵地,理当成为数字化、信息化研究、开发、利用的重要承担者。
本文阐述ArcGIS与SketchUp协作进行数字城市建模,进行三维景观图制作的方法与步骤,充分展示测绘技术和虚拟现实技术在数字城市建设中的强大功能。
关键词:数字城市三维建模仿真全数字摄影测量系统SketchUp 三维可视化地理信息系统一、数字城市的三维建模方法概述三维GIS是目前国内外GIS界研究的热点。
建立三维景观模型以及在此基础上实现三维GIS,不仅在城市规划、建筑设计、无线通信等领域有广阔的发展前景,而且在其他分析、评价、决策等部门也有着积极的现实意义。
三维景观图以直观的三维地形、地物代替了抽象的地图符号,这就使得地图超出了传统的地理信息符号化、空间信息水平化和地图内容凝固化、静止化的状态,进入了动态、时空变换、多维的可交互的地图时代。
同时,三维景观图的建立也使我们对地图的认识方式发生了巨大的变化,并为各种空间分析创造了良好的条件。
因此,将三维景观图作为地理信息系统中的又一个专题图层将是一种必然的趋势,为三维地理信息系统建立相应的三维景观图已是摆在我们面前的重要任务。
解决这个问题大致有如下的方法:①直接利用传统的GIS中的二维线划数据及其相应高度属性进行三维建模,各建筑物表面还可加上相应的纹理,但采用这种方法只局限于平顶建筑物得三维重建。
②直接使用3D软件,比如AutoCAD,3DMAX,SketchUp,美国UGA公司的UG软件,用它们可以做出比较逼真的三维模型。
③利用Multigen Creator虚拟现实应用软件环境。
该软件具有简单、直观的交互能力,运行在所见即所得、三维、实时的环境中,它的每一种实现都包含了一个共同的用户接口和一个适应特定平台的特殊子系统。
但其空间地理信息的表达功能欠佳,不利于建立高精度的数字城市基础地理信息数据库和基础设施信息数据库。
三维地理信息系统在数字城市建设中的应用研究摘要:本文首先对数字城市构建的基本框架和3d-gis 进行诠释,并提出三维地理信息系统在数字城市建设中的应用的主要创新点,系统的分析出三维数字城市的基本模型和相关技术。
关键词:三维地理信息系统数字城市建设应用研究一、数字城市和3d-gis 的含义(一)数字城市构建的基本框架数字城市的构建主要涉及到信息支撑技术、城市建设的基础内容和服务对象等三个方面。
其中信息支撑技术是数字城市构建的技术基础,主要包括的技术有地理信息系统技术,gps系统技术、数字城市管理信息技术、数据库建设技术等等,这些信息支撑技术是可以有效的为数字城市提高全方位的城市空间的数据信息,为城市规范提供有利依据。
数字城市建设的基础内容包括建设城市空间基础信息平台、城市综合信息平台和城市电信基础平台,使该平台能够更好分发挥出数字城市的作用,通过网络进行数据信息的共享和支持,同时政府的法律规范也是对数字城市建设的重要法律保障。
对于数字城市的构建中的服务对象有政府、企业、社会和公众。
(二)3d-gis含义3d gis 是一种将3d空间实体对象进行的几何建模,其表达的数学公式为f=f ( x,y,z),可以对空间对象进行全方位的表达,实景3d gis是客观世界的最直观和最真实的写照,对地理空间的展现也是非常真实的。
(三)三维地理信息系统在数字城市建设中的应用的主要创新点三维地理信息系统在数字城市建设中的应用具有其创新之处,主要体现在:1、真实性。
它可以有效的打造出实际景观效果的数字城市环境,可以将复杂的城市环境呈现在数字空间中。
2、参考依据。
三维地理信息系统展现出的城市规划数据还可以为城管、公安、交通、招商引资等部门提供更有利的决策参考依据。
3、应急预案。
不用考虑时间、空间的限制影响,城市安全应急部门就可以利用三维地理信息系统的远环境,进行远程决策指挥。
4、资源共享性。
三维地理信息系统打造出的实景城市环境信息可以为城市发展提供更加有价值的资源信息,便于统一建设、维护和管理,更有利于对城市实施科学的、人文的、生态的规划。
三维地理信息系统3dmax建模标准
及操作流程
1.外业拍照要求及注意事项
1 外业拍照要求
(1)选择晴朗天气拍摄。
(2)影像清晰,如果因拍摄时的抖动等因素造成影像模糊,重新拍摄。
(3)尽量在水平方向对侧面拍摄,获取正视影像。
(4)为保证后续纹理处理时对地物整体结构的把握,对每一建筑物在不同方向上拍
摄一定数量的全貌相片及细节照片。同时需要拍摄附近地面,在重要地区需要制作路面和地
面绿化(包括树木和路灯,花坛)
(5)建筑物自行编号,每个编号的照片存放在以该编号命名的文件夹内。
(6) 每栋建筑远近照片不低于10张,建筑文件夹中必须包含CAD路线图。路线
图标明路线序号和照片起始至结尾号。
(7) 具体拍摄过程中,要求在地形图图纸上用彩笔标详细的注出行走路线,如下图所示:
1.1 建筑物
内业编号划块(电子数据)
打印CAD (图纸)
拍照并记录电子照片的起始序
内业整理数据
提交成果
拍摄之前先编号,编号要求:单个建筑或连体建筑一个编号,比较密集的区域,可适当
考虑2-3个建筑物一个编号。建筑物编号示例如下:
1.2地块划分
确定好拍摄区域后对地块进行区域划分,如下图所示:
2 3dmax模型制作
2.1模型设置和精度
(1)统一采用3DMAX8.0建模,在MAX软件中单位设置为Meter。
(2)一般的楼房在使用extrude挤压时每层高度按3米计算,民房每层高度按2.8米计
算。地面高度设为-0.01,草坪高0.01,小路高为0.01,注意调节高度不要互相遮盖。
(3)建筑物屋顶一般有女儿墙,宽30cm,高50cm,但平房女儿墙高30cm;台阶高度
通常15cm,宽30cm。屋顶采用材质库中材质贴图,要求美观漂亮。在制作试验区时为
保证效果美观,可以使用纹理库和模型库的近似纹理。
(4)如果底图是纯CAD图,在模型制作时使用捕捉工具,如果采用cass软件制作,
不启用扑捉工具,以免线性产生变形扭曲。CAD虚线显示regen显示窗台等虚线。
(5)制作模型时采用制作简模的方法,用贴图表现物体细部结构,每个模型的面数最多
不能超过4000个,尽量采用多边形编辑器edit poly进行制作,采用其他工具制作时,必须
减少模型的段数,同时最后对物体使用convert to editble poly进行塌陷,减少物体的面数。
重要建筑需要精细建模。
(6)根据本项目情况,制作的原则:大路两边,主干道两边道路的建筑,标志性的建
筑,要进行详细建模,包括门面房。在一个小区内部建筑一样时,在挤压后直接进行贴图就
可以了不用上下进行切割。地面和小品尽量采用纹理库中纹理制作,力求美观。为提高模型
加载速度,只做主干道和大路上的地面,树木,花坛,路灯,红绿灯等小品,小区内的地面
和小品不用做。
2.2纹理处理
(1)试验区制作原则:尽量美观,如果没有实景照片,采用纹理库中纹理制作。贴图
方式采用diffuse贴图,不要采用其他贴图方式,纹理贴图格式:JPG、PNG(透明纹理)不
使用其它格式纹理,当格式不一致时需在photoshop中进行格式转化。
(2)纹理在贴图前在photoshop中必须处理长、宽均为2的n次幂像素值,比如:16
×32,32×64,128×256,禁止使用超过512×512尺寸的超大纹理。在PS中处理时,保
存分辨率为72,品质为8,如下图所示:
(3)使用正射投影数码照片制作纹理贴图。
(为提高建模效率,砖墙面、水泥墙面等可以采用纹理库中类似的公共材质纹理替代)。
(4)建筑物屋顶部分(平面屋顶、坡屋顶、瓦屋顶等),参考航片使用纹理库中近似的
屋顶面纹理贴图(瓦屋顶贴图时注意各个面要分别贴)。
(5)当实景照片扭曲过大无法使用时,可以采用公共纹理库中纹理或者周围相似物体
纹理代替
(6)铺地UV平铺后与实际位置、形状、尺寸一致,避免出现扭曲或歪曲的情况。
2.3命名规则
(1)建筑物和纹理统一放在:F:\瑞昌三维地理信息系统\------,PS处理前和处理后的纹
理要以及模型分别命名文件夹来处理。
(2)建筑纹理名称命名:建筑物纹理以“场景子区域代码-建筑物编号-序号”命名,如
J1-2-01、J2-2-02、J2-4-01,不能出现重名现象
(3)建筑模型名称命名:建筑物模型以“场景子区域代码-建筑物编号”命名,如J1-2、J2-2、
J3-3 ,不能出现重名现象。
(4)地面景观命名规则(包括地面):景观模型以“场景子区域代码- 制作人名称首字
母-场景模型名称-序号”命名,如某一区片为A的铺地砖模型纹理由曾庆制作,命名为“r1-ZQ-
PZ -01”、“r1-ZQ-PZ -02” “r1-ZQ- PZ -03”,景观纹理名称命名和模型命名一致。
3. 3dmax模型输出
3.1模型输出:
(1)创建模型根据 CAD 底图进行制作,在导入前首先在CAD中截取所要制作的区域,
然后再导入 3DMAX(单位使用米,模型做成 1:1),Z 轴不要进行旋转,所有模型以一
栋建筑为一个对象进行输出,输出前首先获取此建筑物中心点坐标值(组成整个建筑物的所
有对象 group 之后的中心点坐标值),然后模型文件坐标归零再输出成 .X,注意.x文件和
实用纹理放在同一个文件夹里面。
(2)安装PandaDXExport插件,在 3DMAX 中使用 PandaDXExport 插件导出.X的设置
如下:
图1
图2
图3
如果模型使用了透明贴图(dds,tga或 png格式的图片) ,导出.X 时需要保留透明
贴图的原格式,则需要将图 2 中左边的“Convert texture Map”改选为第三项:“Copy
texture map”。在制作树木和绿化时使用此选项。
3.所有的模型和贴图命名依照规范进行编号,不能有重名的文件。输出.X 文件名要求为
英文,将所有模型的 X,Y 点坐标获取输出成excel表格形式,同时添加相应模型名称字段
和模型编号字段,注意第一行为字段名
称。例如:
x y model name
323594.1 736834.4 yunxi001.x 韦伯时代中心
324345.3 532398.3 yunxi002.x 北京理工大厦
依次列表
其中,前两个字段为模型的 X/Y 坐标值,第三个字段为模型输出成.X的模型编号,第四
个字段为模型名称;注意字段名称和字段值之间的空格数目要求保持一致。
4.最终提交所有的.X 文件同记录坐标和名称的文本。
5.提交模型数目规范:每个模型坐标文本模型数目以 1000 个左右为宜,模型位置分布
范围相近为宜。
模型检查:
使用 load 3D model 检查模型是否能导入 Pro,不能导入,需要检查模型制作及贴图方
法。
模型批量导入:
在 Skyline Pro 中,一个三维模型作为一个点对象来存储,这个点的平面坐标值即为模型
几何中心点。
模型整合过程:
1. 根据提取的模型中心点坐标,分块制作模型点 shp文件
2. 在 TEPro中根据 shp文件批量导入.X 模型
3. 在 TEPro中打包,获得带金字塔优化贴图模式的 XPL格式的模型
在skyline中具体操作过程另行规定。