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作者:xiaokcehui2021-1-8 23:41分类: GIS 标签: skyline 海洋 三维管线

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按照惯例,先说结论:

(1)skyline能够自动生成三维管线,开发难度不大;

(2)Global Mapper处理地形数据,建立场景基础;

(3)通过瓦片和LOD技术实现地形动态加载,减少系统消耗,建议LOD层级为3~5

 多功能真三维地下管线综合管理系统设计与实现_李

     城市地下管线是城市基础设施的重要组成部分,担负着能源输送、信息传输等工作,是城市赖以生存和发展的物质基础,被称为城市的“血管”和“神经”,是城市发展的“生命线”[1]。此前国务院先后印发了《关于加强城市基础设施建设的意见》、《关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》,要求加强城市地下管线普查和地下老旧管网改造,建立综合管理信息系统,编制完成地下管线综合规划,建立较为完善的城市地下管线体系,使地下管线建设管理水平能够适应经济社会发展需要,大幅提升城市应急防灾能力。 

      目前部分城市和地区已建立了二维、三维地下管线管理系统,用于地下管线日常维护与应急防灾工作。传统二维系统无法直观模拟三维真实场景,在展示错综复杂的三维空间管网时易造成管网数据展示不全;同时传统二维系统借助点、线、面等基本图形来表示管道及其附属物,形式单调,对操作人员的专业要求较高。早期三维地下管线综合管理系统建立在二维管线普查数据上,由于缺失部分管道数据和附属物尺寸数据,其构造的管网及附属物模型实质上是2.5 维。考虑上述弊端,本文结合计算机、虚拟现实、3S 等技术,建立多功能真三维地下管线综合管理系统,详细介绍三维地下管线综合管理系统的框架设计、多屏对比展示、施工辅助设计、应急防灾辅助、管道自动化建模等。 

二三维虚拟海洋场景构建与应用_郭雪

     在Skyline 平台上以集成遥感影像数据、地形数据、纹理特征数据、倾斜摄影测量数据、三维全景数据和三维模型数据为基础,构建三维虚拟海洋场景,并结合虚拟海岛海岸带模型、虚拟海底地形模型和虚拟水体模型,构建了与实体一致的海洋三维环境。将三维虚拟海洋场景进行网络发布,对比分析了 TBP 工程直连发布和 MPT 数据集发布 种发布方式的优缺点。在数据更新方面,虚拟海洋场景采用动态增加遥感与地形新数据或者替换旧数据的方式进行数据的更新,增强了海洋数据更新的机动性。在海量数据组织管理方面,采用多源影像数据集成技术,提高了数据浏览的质量,实现对数据的立体化管理。在数据加载方面,采用多尺度影像实时切片技术,解决了传统影像切片效率低下的问题,避免了数据资源浪费,提高了虚拟海洋场景的运行效率。在场景应用方面,全球虚拟海洋场景更加适合表现大尺度场景的海洋环境变化,有利于从宏观上掌握海洋各个环境要素在全球范围内的变化情况。针对场景构建中涉及的多源影像数据集成技术和多尺度影像实时切片技术开展了研究。

     在应用开发方面,以构建形成的虚拟海洋场景和发布的二维底图服务为基础,设计并开发了广西“数字海洋”应用服务系统,应用二三维可视化平台,以三维球体平台和二维地图为基础平台,采用二三维一体可视化技术实现数据的可视化展示与定位,满足用户多维度、全方位的海洋空间数据可视化需求。实现了海洋基础地理数据、海洋基础环境数据、海洋综合管理业务数据和专题信息产品的无疑集成与融合,包括二维与三维在数据存储、管理、符号、可视化和分析功能一体化,提供了二三维平台的互操作与联动分析,初步解决了三维平台的分析功能瓶颈,为三维平台面向海洋综合业务管理和辅助决策的深度应用奠定技术基础。

    地形异常点处理

    本文采用Global Mapper 软件对地形数据进行处理,去除海底地形数据的异常点。首先将地形数据加载到软件以后,如图 2-5 所示为原始地形数据,基本看不出异常点所在位置。以格网方式显示地形数据,然后将地形高程数据转换为点云数据,结合地形数据本身的网格,即可很容易发现噪声点的位置,如图 2-6 所示,方框中红色点数据的高程值明显高于其周围点数据的高程值,这些点就是噪声点,将噪声点去除并生成新的格网,生成新的地形数据,即得到去除异常值的地形高程数据。

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      图 2-7 展示添加未经处理的地形数据的虚拟海洋三维地表模型的海底区域,图2-8 展示添加处理后高程数据的虚拟海洋三维地表模型的海底区域,球体海底区域的峰刺全部消失。

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      地形纹理映射

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虚拟海洋三维地表模型不但需要添加地形数据来表示其地形高低起伏的状况,还需要添加地形纹理数据来增强虚拟海底地形的逼真度。在地形纹理映射过程中,首先根据视点的位置到其实际地形的距离,选择合理精度的虚拟纹理映射到相应的地形上,视点近的地方地形纹理数据清晰度高,视点远的地方地形纹理数据清晰度低。然后应用分层设色方法设置地形纹理数据颜色,表现其地形变化[42],其原理是根据地形高程数据的水深高度来设置区域颜色,由于地形数据的每一个高程点都存在一个高程值,随着水深的不同,数值越大,地形渲染颜色越深,数值越小,地形渲染颜色越浅,本文主要通过设置HSL颜色模型的饱和度s、亮度l和色相h来绘不同水深高度的地形渲染颜色,其中饱和度s设为0,亮度l设为0.5,使地形渲染颜色纯正且亮度适中,色相h的取值则由海的水深来决定,设置其范围为0~240,其计算公式如下所示:

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其中Z代表地形数据的水深高度,Zmin代表地形数据最小水深,Zmax代表地形数据最大水深,Hmin代表色相取值范围最小值0,Hmax代表色相取值范围最大值240。
      三维全景数据


      三维全景通过地物的真实照片获得三维立体的效果,带来更好的三维立体的视觉感。目前大多采用全景数码相机对目标物体进行多角度拍摄,得到三维全景原始数据,去除图像敏感信息,调整全景图片的色彩平衡、亮度等,达到最佳视觉效果,再使用Photoshop等图形图像软件对三维全景数据进行完整性拼接并转换为通用的格式,如flash等,进行网络发布,实现三维全景视频的动态展示[47] 。图2-10为三维全景数据处理的技术流程图。

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     三维模型数据

     三维模型数据是构建虚拟海洋场景的重要组成部分,主要包括海岛海岸带区域的地形、三维构筑物模型,如桥梁、港口等基础设施、大型房屋建筑等。相对于复杂的三维城市建模,由于海岛面积较小、要素种类少等因素,因此要比城市三维建模简单一些。采用三维建模软件,利用高精度遥感影像、地形数据,构建我国部分海岛礁三维模型,包括三维框架构建和纹理映射[48]。目前常用的三维建模软件主要有3DMAX、Sketch Up、City Engine等。

     虚拟海洋三维地表模型构建

     虚拟海洋场景模型的构建是对真实世界中海岛海岸带、海底地形以及近海地表的模拟,准确反映海底及近海地带地形起伏的实际状况,通过建立逼真的三维地表模型以及选择正确的数据处理流程准确描述复杂的海底地形起伏[52]。虚拟海洋三维地表模型构建的主要内容是构建三维球体并进行海底地形可视化,运用三维地形可视化技术对地形数据叠加遥感影像数据、地形纹理数据进行海底海岸带三维逼真显示。应用 Skyline 的 Terra Builder 新建地形场景工程,叠加西太区域、我国沿海省市和全球重要战略通道等不同区域、不同分辨率的地形数据、地形纹理数据和遥感影像数据构建虚拟海洋三维地表模型,对原始影像数据进行投影转换,运用

TLT 插件处理分块遥感影像,设置地形场景工程的各种参数,对于影像、地形边缘区域进行剪裁、羽化等处理,生成球体文件,保存工程文件。具体的处理流程如图 3-2 所示。在此基础上,构建了虚拟海岛海岸带模型、虚拟海底地形模型和虚拟水体模型。

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     (1)新建地形场景工程。

生成一个空的球体,设置文件路径,有本地路径和网络路径两种选择。由于建成的工程文件需要进行发布,所以选择已经由 IIS 发布的网络路径。

(2)设置工程参数。对添加的数据进行投影转换,在数据加载后,根据数据的总体特性,对数据及工程进行相应的设置,TBP 工程地形高程范围限高设置为-20000m 至 8000m,超出这个数值的数据将会被过滤掉,去除高程数据中的空值和部分峰刺。

3)加载数据。将遥感影像数据、地形数据、地形纹理数据加载到球体工程文件中,由于遥感影像数据量巨大,所以在加载数据之前,需要对遥感影像数据进行合并处理。

(4)构建数据金字塔。为流畅显示海洋三维球体各个级别的空间数据,对导入的遥感影像数据和地形纹理特征数据创建金字塔层结构数据,逐层分块存储,便于后续球体的调用显示。

5)生成分区地表数据集。以前建立的工程文件,是在所有数据都处理好以后,生成一个整体的 MPT 文件,但是经过多次研究发现,将所有的数据进行分区分类处理,分别生成多个 MPT 文件加载到工程中,这样调用球体的速度和数据切片显示的速度都有明显的提升。

(6)编辑数据。对生成的 MPT 数据进行剪裁,去除黑边、重复和无效的数据。由于球体上是不同分辨率的数据多层叠加,所以对遥感影像数据进行剪裁和
边缘羽化处理,提高数据的融合度。设置数据的显示高程,根据数据的分辨率以及球体的应用需求确定影像的可见范围。

(7)保存工程。

虚拟海岛海岸带模型

传统虚拟海岛海岸带模型构建通过融合数字高程模型(DEM)和遥感影像DOM),通过地形的起伏变化和遥感影像的纹理实现海岛海岸带区域的可视化表达。在可视化模型制作过程中,去掉了大量的纹理数据,在海岛海岸带微观方面,由于人类视觉中不包含垂直于地面地物景观的第 维度真实信息,所以其垂直摄影获得的遥感影像数据的观测角度不同于人类正常的视觉习惯。李德仁提出基于可量测实景影像(DMI)的空间信息服务为空间信息服务的发展提供了新方向,由于实景影像地图所包含的社会信息更加符合近地面人类活动的视觉习性[53,54]DMI+DEM+DOM 的集成模式结合能满足虚拟海岛海岸带在沉浸感和集成人文社会地理信息的需求。本文基于无人机倾斜摄影测量数据和车载全景影像数据通过建模、纹理着色、LOD 设置等处理[55],集成海岛海岸带区域的 DMIDEM 和 DOM构建了虚拟海岛海岸带模型[56]

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虚拟海底地形模型

构建真实的海底地形模型是虚拟海洋场景构建的重要部分,本文利用地形高程数据和纹理特征数据创建虚拟海底地形模型,将循环纹理数据进行组合拼接,并与海底中其他类型的海底纹理图案进行融合,例如海底砂石、海底植物等纹理数据,将融合后的纹理数据添加到相应区域的海底地形上,能够达到海底地形光斑闪烁的效果。由于不同海底区域光斑闪烁的频率是不同的,本文通过改变纹理替换时间以及纹理图片调用数目来控制模拟地形光斑的闪烁频率,增强了虚拟海底地形的逼真度。海底地形中相邻近的区域海底物质分布相近,对于相同区域的海底地形可以通过循环纹理图片无缝拼接并通过改变图片的拼接数据来控制不同光斑的大小情况
[57]。

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虚拟水体模型

海洋水体是虚拟海洋环境的重要组成部分,是海洋信息表达和交互显示的载体,也是海洋自然要素进行仿真模拟的重要表达载体,包括海面和海洋水体环境。当前对于海面的绘制大体分为基于物理模型、基于粒子系统和基于波形分析的水体流动的模拟三类方,其中基于波形分析的模拟方法的技术原理是应用类似于正余弦函数的方法来表示水流曲面的流动效应[58]。为满足客户端的实时绘制和流畅性,本文采用第三种方法构建了虚拟海面,如图 3-6 所示。

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由于 Skyline 二次开发接口的限制,影响了海洋环境要素的可视化绘制与表达分析。本文基于海洋环境数据二次开发了数据可视化处理与发布的中间件,能够对区域内海洋温、盐、密数据的等值线等值面等大面图实时绘制,海流的矢量线实时绘制,并根据数据绘制结果发布专题图服务,实现网络环境下海洋大范围内不同类型数据的准同步可视化绘制,为海洋环境的实时分析提供依据[59]。

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多源影像数据集成技术
     遥感影像数据的管理在数据类型、组织结构以及数据格式等方面是复杂多样的[60]。虚拟海洋场景建模涉及1000米、500米、150米、100米、10米、5米、2米、0.5米等不同分辨率、不同数据格式的遥感影像数据,如何对多源影像数据进行集成管理,是虚拟海洋场景构建的关键问题。本文采用多源影像数据集成技术,基于数据建模将所有的数据都集成在数据集中,数据集的创建过程即为影像数据模型实例化的过程[61]。通过设置不同精度的数据的最大显示高度达到遥感影像数据的分层显示,距离地表远的时候显示低精度数据,距离地表近的时候显示高精度数据。在相邻区域不同分辨率数据同时显示时,对影像边缘进行羽化,淡化不同分辨率数据的拼接线,达到影像数据融合的效果[62]。图3-12相同区域羽化之前和羽化以后的效果对比图。

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多尺度影像实时切片技术

       虚拟海洋场景最基本的数据是影像,而且在应用的过程中需要不断的更新基础数据,满足需求。传统三维地表模型通过数据切片,建立瓦片金字塔,发布成符合国际 OGC 标准的影像服务。当用户查看模型的时候直接从服务器中调取影像切片数据,此方法虽然数据加载速度快,但是当球体上的任何区域需要更新数据的时候,必须对该区域的遥感影像进行重新切片,这样做既浪费了存储空间又效率低下。本文采用多尺度影像实时切片技术,仅对用户视角区域内的场景进行实时切片,这样既节省了空间又提高了效率。

      多尺度影像实时切片技术包括瓦片编码计算和生成切片文件两个主要步骤,所谓瓦片编码计算是指根据客户端请求的数据范围和比例尺计算瓦片编号,通过编号得到瓦片所在的地理区域和比例尺,利用索引文件找到相应的图像并生成固定大小的瓦片[63],判断是否是单个文件,如果是单个文件则直接输出瓦片文件,如果不是单个文件,进行瓦片拼接以后输出瓦片文件,生成切片文件,完成瓦片计算。图3-13是多尺度影像实时切片技术的流程[64] 。

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     由于数据量巨大,如果将所有数据都加载到工程中,容易出现一个工程文件中包含上千个数据的情况,影响工程文件的运行速度且不便于后续的修改和更新。本文将相同区域、相同分辨率的数据创建自定义的切片分块,根据自定义的宽度高度的切片分块和待创建切片之间的重叠区域,生成若干个合并遥感影像,很大程度上减少了工程中影像的个数,解决了由于数据个数多而导致工程运行速度慢的问题,图 3-14 展示了遥感影像数据的合并原理。

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海量管线数据自动建模技术研究_胡勤军

基于三维地理信息软件进行建模
为了解决三维建模软件建模工作量大,分析困难等问题。目前,许多的三维地理信息软件都能够直接基于二维数据和属性信息创建三维对象。建模人员能够通过管线的二维平面图、附属物的位置和对应的属性信息,在三维地理信息软件中直接创建三维管线模型。在三维地理信息软件中直接创建管线模型数据,能够快速方便的生成三维管线模型。并且生成的三维模型对系统资源消耗较少,便于对三维数据的查询和分析。但是,由于三维地理信息软件并不是专业的三维建模软件,所以得到的模型数据并不具备很好的三维仿真性,特别是对于一些不规则对象的建模具有较高的难度。基于建模软件建模和基于三维地理信息软件建模两种方法的对比如表 1 所示。

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D MAX 和 Skyline 软件结合方法建模
基于上述两种方法的优缺点,我们提出一种结合两者优点的建模方法。其优点体现在以下两点。能够确保管线模型数据的精度。首先,利用 3DMAX建模软件按照单位距离创建基本的管体和管线附属物基础模型。其中管体模型分为圆管和方管两种类型,并按照材质和管线标准对管体模型进行着色和渲染。管线附属物模型,按照地下管线标准,建立管线附属物的模型本体库。通过这种方式创建的管体和管线附属物模型能够精确的描述管线和附属物的形状、大小、类型和材质等信息。提高系统的运行效率。在 Skyline 软件中,将管体和管线附属物模型与矢量数据进行挂接,采用流数据类型,按照当前三维场景显示的范围,对管线和管线附属物模型进行实时加载和渲染。通过这种方式,能够大大降低软件对系统资源的消耗。

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(1)管线数据创建
管线数据包含了空间和属性信息。其中管线的空间信息包含了每个管段的起止点的三维坐标信息。管线的属性包含了管线的管径、材质、类型等主要建模信息。利用 Skyline 创建管线的步骤如下:①根据管段的起止点三维坐标计算该管段的长度、方向、俯仰角等信息,并将这些信息记录到管线矢量数据中。②根据管线的类型和材质,在管体库中选择对应的管体基础模型。②根据计算得到的管线姿态信息、长度信息、材质等信息,动态对管线进行三维建模。

(2)管点数据创建
管点数据包含了管点的位置、角度、附属物类型等信息。利用 Skyline 创建管点的步骤如下:①根据管点对应的附属物名称和类型,从管点附属物的本体库中选择对应的模型。②根据管点的位置、类型、角度等信息,以流模式对管点信息进行动态的加载。

海洋河口疏浚工程中的三维海底地形系统设计研究_陈志熔

对于服务器端程序,使用了GP工具进行处理,通过ModelBuilder对整个处理流程建模,依靠ArcGISEngine对构建好的模型进行调用,获得成果数据。服务器端生成数字地形模型的处理过程是:先将文本文件导入生成点图层文件,然后通过点图层生成不规则三角网再转换成栅格数据,由于使用构建不规则三角网的方法,此时生成的数字高程模型与原始数据的采集边界相比产生了较大的变形,如果直接放入三维场景中展示,造成边界区域的显示效果较差,因此,在生成不规则三角网的同时,裁剪TIN的边界,刪除TIN中的长边,最后利用投影转换工具,把生成的数字高程模型转换为WGS84坐标系。根据数据处理需要,建立模型主要用到了文本文件生成点图层、建立不规则三角网、定义TIN数据边界、TIN转成栅格数据、投影转换等工具,根据数据处理的逻辑顺序把各个工具连接起来,完成模型搭建。

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土方量计算是对同一地区两种不同条件下的地形之间的体积值。因此需要获取同一区域两个不同的DEM,根据已知格网分辨率,对两个DEM进行求差即可获得土方量。ArcGISEngine中土方量计算可以使用CutFill函数,该函数位于ISurfaceOp接口中,该接口还包括了坡度、坡向、通视性等方法,接口如图4.5所示:

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海洋三维大场景快速再现技术研究_王笑石
本文针对海边快速涨潮类海洋灾害,建立基于海洋灾害数据的三维大场景再现辅助决策系统,在大场景仿真方面,对于海水的仿真采用了海浪网格划分,水面建模以及水面光照处理一系列技术,对于海量地形可视化处理,采用了多分辨率金字塔模型、地形数据归一化映射等策略,优化了仿真场景的渲染与绘制。本文建立了海洋大场景再现系统流程并采用基于 Skyline 查询算法的处理策,针对海洋实时监测数据的多维性时序性等特征,设计出海洋实时监测数据的实时可视化处理流程,对受灾区的灾害严重区域和灾害较轻区域进行快速划分,对及时制定出正确的受灾区人员撤离路径具有重要的辅助决策作用。

通过 Skyline 查询算法筛选出的灾害区域属性数据点集的动态可视化,对灾害区域划分提供重要辅助决策。通过对灾害严重趋向下以及灾害减轻趋向下,对同时间批次的数据集进行两次 Skyline 查询,得到两个数据集,一个数据集代表灾害最严重的点集,一个数据集代表灾害最轻的点集。每一个时间批次的这两个数据点集都叠加到同一张地图上,随着时间序列的推进,点集叠加的越多,点得疏密程度、聚集程度也就越明显,辅助决策效果也越大。这样的好处在于,能够在保证可视化速度的前提下筛选出两个点集;不用等到灾害结束后才能通过分析数据集得到一些辅助决策的信息和结果,只要第一个时刻批次的数据传回开始,海洋灾害方面的专业人员就能够通过可视化点集进行撤离路径的制定等决策,随着时间的推移,可视化点集越来越多,决策方案可以通过当前时间下的实际情况进行及时调整。

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基于Skyline的地下管网三维可视化及信息化管理系统研究_陈卫林
针对地下管线可使用的建模工具非常多,但是都有着各自的优缺点,在实际生活中,需要根据实际情况来确定使用哪种建模工具来建模,使形成的场景更精满实际。本文地下管线部分没有使用己有的建模工具来进斤建模,而是采用专口针对地下管线的生成工具来对地下管线进行建模,该工具在C#环境下,采用gdal第H方库及Skyline二次开发库生成,可W读、写及管理浊ape文件,即可W处理管线二维点线数据。它可W简化复杂的建模过程,在几何纹理表这上也可W做到精细展现。其他的建模工具,在建模的时,都是使用库里面原有的模型(如阀口、井盖等),而该建模工具是使用数据直接生成,没有使用库里面原有的模型,因此生成的管线与其他建模工具生成的对比技为精确。

该管线建模生成工具操作过程十分简单,可W直接打开生成好的.exe文件,就会出现主界面,也可直接到VS2010软件下运行之后使用,为了简单,就直接W前面的方式打开。这里煤气管线数据建模为例,首先设置数据源(用的是shp文件,没有Z值坐标,后面是根据DEM数据W及管线两端点的埋深来确定),包括管点管线数据的加载、文件的保存路径、管点线字段、管线的材质等,点击"下一步",就会自动生成管线的S维模型。将生成的H维管线模型加载到Skyline软件中,并创建xpl文件,最后在地下模式中打开煤气管线,就可W看到生成好的煤气管线。本文地下管线的建模,全部通过此方式生成,该工具达到了较好的效果。建模过程及效果图如下:

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基于Skyline的城市地下三维管线建立研究_张玉红
三维管线的建模和生成
4.1 创建管点模型

管点数据一 般包含管点的类型、位 置、角 度 等信息。根据 CAD 底图进行制作,导入3DMAX(单位:m,模型1:1),Z 轴不要进行旋转,在 CAD 中对地物进行简化、删减,建立二维模型,输出前首先获取中心点坐标值,然后将不同类型的管点模型 (弯头、三通四通接头、阀门)对应一个编号,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。

如 果 模 型 在 输 出 成.3DS 格式之前没有进行归零操作,并且没有记录模型坐标值,那么可通过使用 MakeXPL 工具来完成模型归零操 作。MakeXPL 工具 将.3DS 格式的模型转 换成 XPL格式的同时,将模型的坐标归零,并且会记录模型的坐标值,形成模型坐标值文档[8]。
4.4 管点数据批量导入
将管点数据按照矢量点的方式批量导入 Sky-line,点的表现 形 式 设 置 为 3D Model,即 每 个 点 显示为一个 对 应 的 管 点 模 型,根 据 其 它 的 属 性 字 段如角度等 设 置 模 型 的 属 性,从 而 实 现 三 维 管 点 数据自动批量生成。这些必须的参数是把 模型加载到 TE 里 面 获 取 的,然 后 添 加 到 属 性 表 里 得到的[9]。
4.5 管线建模和生成
三维管线根据管线的横断面形状,大致可分为方形管和圆形管两类,这两类管线的三维建立可以采用 Skyline中的 BOX 和 Cylinder方式实现。其中方形管模型主要通过 BOX 方式实现,BOX 的长和宽从管线断面的长宽 获取。圆 形 管模型主要通过 Cylinder方式实现,在管线的三维模拟过程中,根据管线端点坐标以及管径获取创建方形管 Cre-ateBox与圆形管 CreateCylinder方法需要的参数,例如圆形管所需参 数为两端 点的坐标 值、管 径、埋深、地面高程、片面 数 目、平面 偏 转角、垂 直方向偏转角、管 线 颜 色、名 称 等[10]。 生 成 的 管 线 如 图 4所示。
4.6 管点和管线的匹配
系统可以利用用户导入二维的shp格式数据,根据其相关管线参数,自动生成三维管线。生成的三维管线继承了二维管线数据的属性信息,包括埋深、管径、走向、连接点等。同时,系 统 能 根 据 管 点的属性,通过空间位置信息进行自动匹配组合。在管线连接处自动生成相应类型的三维模型[11]。匹配后的三维管网如图5所示。

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基于Skyline的地下管线三维可视化系统的研究_王晓旭
(1)三维地形创建
对影像和高程数据进行纠正,镶嵌,调色等预处理后,使用Skyline的TerrainBuilder创建三维地形数据集。在TerrainBuilder中对影像和高程数据建立金字塔、裁剪无效值、边缘添加羽化,最终创建的三维地形数据如图5.1所示。

(2)地上建筑
对于三维场景的地上建筑,加到Skyline平台中有两种模型方式。一种是结合倾斜摄影技术,使用无人机或者大飞机进行航拍,拍摄好的照片通过Skyline的PhotoMesh软件进行倾斜自动化建模。它的建模流程为:数裾准备一空三运算一丁丨N三角网构建一结构创建一纹理贴图一3DML。倾斜摄影的优势在于模型比例真实,生产速度快,投入小。另一种是将一些标志性建筑物或者是倾斜摄影无法达到模型精度的建筑物,一般在道路两侧由于树木严重的遮挡,使得建筑物丢失纹理和结构,此时使用3DMax进行精细化建模。它的建模流程为:户外拍照,采集纹理一CAD中创建二维模型一3DMax中创建三维结构一纹理贴图一导出.X格式一转换成XPL2格式。这种方式的优势在于模型精细程度高。地上建筑的建设结合这两种方式进行,效果如图5.2所示。

管线数据参数化建模
基于.NET2013运行环境,使用C#语言,进行封装。在现有管线和管点矢量数据的基础上,对地形、字段和模型参数进行配置,实现了快速、高效的生成三维管线模型。
(1)地形映射设置
地形设置是指三维地形设置(MPT)。管线生成工具与Skyline软件相结合,在打开时,自动开启Skyline软件,加载三维地形数据。依据三维地形的DEM作为管点和附属物埋深的参考基面。生成的管线模型自动埋设在该三维地形下。

(2)字段映射设置
字段映射设置是指设置必要原始字段和内部字段的对应关系,根据实际字段参与的统计、分析功能,进行字段的自定义配置。包括唯一标识、起点标识、终点标识、埋深、管径等等,其中还包括一些字段的值映射,如图5.4所示。

(3)模型映射设置
模型设置是将第三方软件创建的模型与字段对应,采用默认的颜色和贴图进行模型设置。根据用户的需求,给予不同的管线设置不同的模型,加以区分,如图5.5所示。

(4)数据执行生成
所有配置都完成后,工具经过数据获取、数据提取、数据检测、数据匹配、生成模型等十三个步骤,最终批量生产三维管线模型。

(5)数据成果展示
使用上述方法批量生产三维管线,既保证了管线模型的精度和效果,又避免了大片区域使用第三方建模软件带来的经济成本,最重要的是保证了系统刷新、查询和统计分析的效率。通过三维管线模型的直观显示,可以快速的发现遮挡、穿越、交叉的管线,为管线设计和铺设提供辅助依据。管线生产成果如图5.7所示。

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基于SkyLine的勘探区块三维地理信息系统_杜凡

结合 RS、GIS、三维仿真等高新技术,并集成基础地理信息及勘探区块、探井、勘探工程等专题要素,以三维模型或矢量线的形式叠加在数字沙盘上,建立了非常规勘探区三维地理信息系统。该系统可点击查询相关属性信息,为井位布置、地震线部署、勘探工程布置、水源选取等工作提供辅助决策参考,实现了对非常规勘探的三维可视化管理,建立了“数字油田”三维基础地理信息平台。

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基于Skyline的三维地下管网的研究_周艳


本文以淮南市山南新区某实验区为实例,通过对该地区的地下管线数据进行处理,基于平台在中利用语言设计并实现了三维地
下管网系统。得出如下结论:


三维地下管网系统的建立实现了对实验区地下管线的三维可视化,数据库的建设实现了空间数据与属性数据的互访和实时更新功能。基于组件库作为二次开发是合理的,能够满足三维地下管网基本功能的实现。
设计的系统满足了三维可视化以及简单操作的需求,实现了地下管线数据的共享,提高了工作效率,对于地下管线信息化有一定的实际意义。

在实验区的数据支撑下,系统可以实现基本管线浏览等功能,还可以进行简单的空间分析功能,例如地形开挖、剖面分析以及爆管分析等功能。

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浅析海量三维模型展示的优化方法_李成军

在同一视图区域具有相通高度的条件下,实验分别选取了两组具有一定代表性的复杂三维场景,在这两组场景中,当 LOD 分别取 500、1 000、2 000 时,对三维场景显示效果进行对比。从实验结果可以看出,当视图窗口处于一定的高程时,随着 LOD 的值增大,同样的区域场景,模型的精细程度会变得越来越高,但同时会占用更多内存,也更加耗费显卡。因此,LOD 大小与模型的精细化展示程度及耗费的资源都呈现出了较强的正相关性。实验通过大量实验验证后,LOD 的层级数分为 3 到 5 个区间为最佳。第一层级的 LOD 取值范围为 200—1 000 最佳;第二层级的 LOD 值为 500—3 000 最佳;第三层级的 LOD值为 1 000—5 000 最佳。通过应用动态改变 LOD 大小的算法,三维模型的可视化展示在大场景、高密度、模型精细化程度高等复杂三维场景显示上有着较大的应用前景和优势。

驻马店水利信息系统研究与实现_邹杨
(3)实现了系统数据的生产与发布。系统采用 Arc Map 软件进行二维地图底图的配图,采用 Arc GIS Server 进行二维底图的切片以及水利专题数据的网络发布;采用 Skyline 平台的 Terra Builder 软件进行三维地形的制作,通过Terra Explorer 软件进行三维场景的制作,并用 IIS 进行场景文件的网络发布;完成了系统二维、三维数据的制作与发布,为系统的开发奠定了数据基础。
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