隨著傾斜攝影技術的發展和人們對于真實世界再現需求的不斷強烈,傾斜建模技術以勢不可擋的趨勢在全國各地如火如荼的展開。不過我們很多的概念還停留在“傾斜模型事實上就是帶有TIN作為高程背景的影像”。而從空間地理信息產業的未來發展趨勢來看我們更多的會認同傾斜攝影自動建模是一系列革命性的三維建模技術的開端,該技術的出現使三維GIS大規模發展成為可能。傾斜模型恰恰是三維GIS從量變到質變的轉折點,是開啟三維GIS嶄新篇章中重要一環。包括劉院士也認為“傳統的三維將會被全要素的城市三維取代” 。
泰瑞旗下的Skyline作為全球唯一可以提供覆蓋傾斜攝影實景三維數據自動生產,實景三維地理信息增值服務系統全產業鏈的廠商,在不斷夯實自己的三維地理信息技術全球領先的地位同時,也引領了世界三維地理信息技術的發展潮流。因此,在對于傾斜模型的后處理技術上:Skyline一方面致力于傾斜模型的全要素、多方面三維對象化應用,致力于實現三維模型對象化管理;一方面充分考慮傾斜模型的后續應用場景,針對不同硬件條件、不同應用終端、不同業務領域提供高效的、可靠的、穩定的三維模型服務。Skyline旗下的傾斜模型生產工具PhotoMesh,與空客防務的街景工廠一樣都是目前全球僅有的幾家可以對傾斜影像進行自動加工處理,實現自動批量建模。輸出的實景三維模型可以生產為通用的OSGB格式。Skyline并沒有采取最簡單易行的直接讀取OSGB數據的方法,而是站在一個更高的技術層面,面向后續垂直行業應用、移動端互聯網、汽車導航等領域,充分考慮傾斜實景三維數據的實際應用場景,深入研發了三維空間模型數據庫(3DML)。一方面,該數據可以適用于在低帶寬條件下將海量三維數據發布到客戶端(包括移動端),一方面,該數據也是將生產格式徹底轉換為應用格式,實現傾斜數據各個行業應用的拓展延伸。
具體來說,針對傾斜模型,前兩期我們已經分別闡述了傾斜模型后處理及應用過程中的兩個核心功能——傾斜模型全要素精確單體化和將傾斜模型數據組織成三維空間模型數據庫。本期我們將為大家講述傾斜模型如何與多元數據無縫融合。
CityBuilder作為Skyline三維生產工具集中一個重要產品,它的主要處理對象不僅僅是傾斜模型,同時它還可以處理BIM設計模型和人工構建模型。最為特別的,CityBuilder還可以將傾斜模型、BIM模型、人工模型無縫集成在同一個三維空間模型數據庫中,實現對城市實景的多元表達(圖3)。其意義在于一方面將城市已有的人工模型充分利用,實現傾斜模型與人工建模優勢互補;一方面將傾斜模型和BIM模型無縫融合,實現從室外到市內、從面模型到體模型的精細化管理。對于最終的應用系統來說,只需要接收三維空間模型數據庫,而無需關注是何種類型的模型數據,易于管理;在業務應用層面,可以在CityBuilder創建三維空間數據庫上面構建各種業務應用,實現對智慧城市各個業務領域的覆蓋。
傾斜模型與傳統人工模型——無縫融合,優勢互補
在過去的幾年,傳統人工模型(粗模、精模、超精模)在三維GIS系統中的應用已經非常常見,很多客戶手中都有大量的覆蓋城市核心區域的人工模型。相比于傾斜模型,人工建模雖然存在不夠真實、建模速度慢、人工成本高等缺點,但是對于超精細人工建模模型,由于其結構精細、感官效果好等特點,深受規劃等行業的青睞。在傾斜模型大面積推廣應用的過程中,如何不摒棄已有的人工建模模型,充分利用客戶手里的數據資源,是值得大家思考的問題。
CityBuilder一方面可以單獨對人工模型進行再處理,通過流方式優化,創建便于網絡發布和移動端訪問的三維空間模型數據庫;另一方面,CityBuilder還可以將傾斜模型、人工模型創建生成為一個多數據源的、流優化的三維空間模型數據庫,實現將傾斜模型和傳統模型無縫融合,優勢互補,使城市模型數據集美觀與真實于一體,能夠滿足更多不同的需求。
傾斜模型與BIM設計模型——有機組合,室內外貫通
BIM(Building Information Modeling建筑信息模型)是以建筑物的三維數字化為載體,以建筑物全生命周期(設計、施工建造、運營、拆除)為主線,將建筑物各個環節所需要的信息關聯起來,所形成的建筑信息模型。基于BIM模型,可以方便的對建筑物內的所有對象進行三維空間表達。Skyline CityBuilder從6.6版本開始,可以直接支持BIM數據,通過將BIM模型轉化為三維空間模型數據庫,實現將微觀的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,實現了測量-建筑-地理空間的互通,深入發掘數據的使用廣度,產生了1+1>2的融合效應。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,將環境信息與建筑信息統一起來,形成從戶外到室內,從地上到地下空間的一體化地理空間場景,使得BIM 用戶的應用從傳統的BIM應用擴展到了BIM和3D GIS整合更加廣泛和深入的應用。
傾斜模型與多元數據——完美集成,多元表達
CityBuilder不僅可以將人工模型、BIM模型和傾斜模型單獨處理成相應的數據庫,還可以將它們融合起來輸出到一個統一的三維模型空間數據庫中,通過不同的圖層分別管理相應的數據。通過傾斜攝影建模技術與多元數據的無縫融合,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確反映真實地理情況的傾斜模型置于同一參考下,從而實現智慧城市應用宏觀與微觀的相輔相成,室外到室內的連續貫通。
隨著技術的發展,單一的數據獲取手段必將被多元數據融合取代,智慧城市也將步入全要素時代。全要素三維智慧城市包含整個城市的綜合數據,針對具體行業領域,這些數據應該能夠按行業需求單獨分層分類。通過使用CityBuilder將傾斜模型與多元數據融合,既保證了模型數據格式的統一、信息的全面,也能夠方便的對城市信息進行分層管理。這種融合使智慧城市的應用無限擴展,形成完整的智慧城市信息化、智能化生態系統,促進智慧城市建設和可持續發展。