隨著科技的進(jìn)步，人類對于再現(xiàn)真實(shí)世界的需求不斷變得強(qiáng)烈，傾斜建模技術(shù)以勢不可擋的趨勢在全國各地如火如荼的展開。對于傾斜攝影的一些陳舊概念仍然停留在“傾斜模型事實(shí)上就是帶有TIN作為高程背景的影像”。而從空間地理信息產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展趨勢來看，革命性的觀點(diǎn)認(rèn)為傾斜攝影自動(dòng)建模是一系列革命性的三維建模技術(shù)的開端，該技術(shù)的出現(xiàn)使三維GIS大規(guī)模爆發(fā)成為可能。傾斜模型恰恰是三維GIS從量變到質(zhì)變的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，是開啟三維GIS嶄新篇章中重要一環(huán)。
圖 1 全要素城市三維
Skyline作為全球唯一可以自動(dòng)生產(chǎn)傾斜攝影實(shí)景三維數(shù)據(jù)，并且提供實(shí)景三維地理信息增值服務(wù)的廠商，在對于傾斜模型的后處理技術(shù)上，Skyline一方面致力于傾斜模型的全要素、多方面三維對象化應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)三維模型對象化管理;一方面充分考慮傾斜模型的后續(xù)應(yīng)用場景，針對不同硬件條件、不同應(yīng)用終端、不同業(yè)務(wù)領(lǐng)域提供高效的、可靠的、穩(wěn)定的三維模型服務(wù)。Skyline旗下的傾斜模型生產(chǎn)工具PhotoMesh，與空客防務(wù)的街景工廠是目前全球僅有的幾家可以對傾斜影像進(jìn)行自動(dòng)加工處理，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)批量建模的供應(yīng)商。輸出的實(shí)景三維模型可以生產(chǎn)為通用的OSGB格式。
Skyline并沒有采取最簡單易行的直接讀取OSGB數(shù)據(jù)的方法，而是站在一個(gè)更高的技術(shù)層面，面向后續(xù)垂直行業(yè)應(yīng)用、移動(dòng)端互聯(lián)網(wǎng)、汽車導(dǎo)航等領(lǐng)域，充分考慮傾斜實(shí)景三維數(shù)據(jù)的實(shí)際應(yīng)用場景，深入研發(fā)了三維空間模型數(shù)據(jù)庫(3DML)。一方面，該數(shù)據(jù)可以適用于在低帶寬條件下將海量三維數(shù)據(jù)發(fā)布到客戶端(包括移動(dòng)端);另一方面，該數(shù)據(jù)將生產(chǎn)格式徹底轉(zhuǎn)換為應(yīng)用格式，實(shí)現(xiàn)傾斜數(shù)據(jù)各個(gè)行業(yè)應(yīng)用的拓展延伸。
圖 2 OSGB傾斜數(shù)據(jù)行業(yè)應(yīng)用
針對傾斜模型，前兩期我們已經(jīng)分別闡述了傾斜模型后處理及應(yīng)用過程中的兩個(gè)核心功能—傾斜模型全要素精確單體化和傾斜三維空間模型數(shù)據(jù)庫。本期我們將為大家講述傾斜模型如何與多元數(shù)據(jù)無縫融合。
CityBuilder作為Skyline三維生產(chǎn)工具集當(dāng)中的一個(gè)重要產(chǎn)品，它的主要處理對象不僅僅是傾斜模型，也可以是BIM設(shè)計(jì)模型和人工構(gòu)建模型。最特別的是，CityBuilder還可以將傾斜模型、BIM模型、人工模型無縫集成在同一個(gè)三維空間模型數(shù)據(jù)庫中，實(shí)現(xiàn)對城市實(shí)景的多元表達(dá)(圖3)。這個(gè)意義在于一方面將城市已有的人工模型充分利用，實(shí)現(xiàn)傾斜模型與人工建模優(yōu)勢互補(bǔ);另一方面將傾斜模型和BIM模型無縫融合，實(shí)現(xiàn)從室外到市內(nèi)、從面模型到體模型的精細(xì)化管理。對于最終的應(yīng)用系統(tǒng)來說，只需要接收三維空間模型數(shù)據(jù)庫，而無需關(guān)注是何種類型的模型數(shù)據(jù)，非常易于管理;在業(yè)務(wù)應(yīng)用層面，開發(fā)者可以在CityBuilder三維空間數(shù)據(jù)庫上面構(gòu)建各種業(yè)務(wù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對智慧城市各個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域的覆蓋。
圖 3 CityBuilder中傾斜模型與多元模型融合處理
在過去的幾年，傳統(tǒng)人工模型(粗模、精模、超精模)在三維GIS系統(tǒng)中的應(yīng)用已經(jīng)非常常見，很多客戶手中都有大量的覆蓋城市核心區(qū)域的人工模型。相比于傾斜模型，人工建模雖然存在不夠真實(shí)、建模速度慢、人工成本高等缺點(diǎn)，但是超精細(xì)人工建模模型由于其結(jié)構(gòu)精細(xì)、感官效果好等特點(diǎn)，深受規(guī)劃等行業(yè)青睞。在傾斜模型大面積推廣應(yīng)用的過程中，如何充分利用客戶手里的數(shù)據(jù)資源，不摒棄已有的人工建模模型，是值得大家思考的問題。
CityBuilder一方面可以單獨(dú)對人工模型進(jìn)行再處理，通過流方式優(yōu)化，創(chuàng)建便于網(wǎng)絡(luò)發(fā)布和移動(dòng)端訪問的三維空間模型數(shù)據(jù)庫;另一方面，CityBuilder還可以將傾斜模型、人工模型創(chuàng)建生成為一個(gè)多數(shù)據(jù)源的、流優(yōu)化的三維空間模型數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)將傾斜模型和傳統(tǒng)模型無縫融合，優(yōu)勢互補(bǔ)，使城市模型數(shù)據(jù)集美觀與真實(shí)于一體，能夠滿足更多不同的需求。
圖 4傳統(tǒng)模型，范圍有限，真實(shí)度差
圖 5 傾斜模型，建模范圍大，真實(shí)
圖 6 傾斜模型與傳統(tǒng)模型融合，滿足精準(zhǔn)行業(yè)需求
BIM(Building Information Modeling建筑信息模型)是以建筑物的三維數(shù)字化為載體，以建筑物全生命周期(設(shè)計(jì)、施工建造、運(yùn)營、拆除)為主線，將建筑物各個(gè)環(huán)節(jié)所需要的信息關(guān)聯(lián)起來，所形成的建筑信息模型?；贐IM模型，可以方便的對建筑物內(nèi)的所有對象進(jìn)行三維空間表達(dá)。Skyline CityBuilder從6.6版本開始，可以直接支持BIM數(shù)據(jù)，通過將BIM模型轉(zhuǎn)化為三維空間模型數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)將微觀的BIM單棟模型置于具有地理信息的三維場景中，并保留全部模型信息。通過BIM與傾斜模型的無縫融合，實(shí)現(xiàn)了測量-建筑-地理空間的互通，深入發(fā)掘數(shù)據(jù)的使用廣度，產(chǎn)生了1+1>2的融合效應(yīng)。3D GIS為BIM提供了新的基于地理信息的展示方式，BIM與傾斜模型的信息融合和交互，將環(huán)境信息與建筑信息統(tǒng)一起來，形成從戶外到室內(nèi)，從地上到地下空間的一體化地理空間場景，使得BIM 用戶的應(yīng)用從傳統(tǒng)的BIM應(yīng)用擴(kuò)展到了BIM和3D GIS整合更加廣泛和深入的應(yīng)用。
圖 7傾斜模型和BIM模型結(jié)合
CityBuilder不僅可以將人工模型、BIM模型和傾斜模型單獨(dú)處理成相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，還可以將它們?nèi)诤掀饋磔敵龅揭粋€(gè)統(tǒng)一的三維模型空間數(shù)據(jù)庫中，通過不同的圖層分別管理相應(yīng)的數(shù)據(jù)。傾斜攝影建模技術(shù)與多元數(shù)據(jù)的無縫融合，不僅增加了三維展示的豐富程度，更重要的是將建筑微觀信息與準(zhǔn)確反映真實(shí)地理情況的傾斜模型置于同一參考下，從而實(shí)現(xiàn)智慧城市應(yīng)用宏觀與微觀的相輔相成，室外到室內(nèi)的連續(xù)貫通。
隨著技術(shù)的發(fā)展，單一的數(shù)據(jù)獲取手段必將被多元數(shù)據(jù)融合取代，智慧城市也將步入全要素時(shí)代。全要素三維智慧城市包含整個(gè)城市的綜合數(shù)據(jù)，針對具體行業(yè)領(lǐng)域，這些數(shù)據(jù)應(yīng)該能夠按行業(yè)需求單獨(dú)分層分類。使用CityBuilder將傾斜模型與多元數(shù)據(jù)融合，既保證了模型數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一、信息的全面，也能夠方便的對城市信息進(jìn)行分層管理。這種融合使智慧城市的應(yīng)用無限擴(kuò)展，形成完整的智慧城市信息化、智能化生態(tài)系統(tǒng)，促進(jìn)智慧城市建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展。
圖 8 傾斜模型與多元數(shù)據(jù)無縫融合
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