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3Dinfo三維GIS平臺

3Dinfo 三維概述:

        3Dinfo 是北京集展科技有限公司具有獨立自主知識產權的二三維一體化GIS技術體系下的解決方案,該產品是基于WEBGL開發引擎的解決方案,無需安裝插件,為用戶提供強大并且高效的GIS功能與逼真的三維可視化效果,突破了桌面軟件溝通協作展示效率低下的瓶頸,都能夠根據自己的需求快速定制三維地理信息應用系統。 

 

 

3Dinfo三維產品優勢:


 (1)領先的傾斜攝影解決方案 

        傾斜攝影自動化建模技術是近年來國際遙感與測繪領域迅速發展起來的一項高新技術。當前,國內外眾多測繪單位和相關企業廣泛采用該項技術來生產三維模型數據,并逐步取代傳統手工建模,成為新的三維模型生產的重要方式。不過,由于傾斜攝影自動化建模存在數據量龐大、單體化困難等“攔路虎”,目前傾斜攝影模型無法在大范圍內很好地應用起來,這也成為各主流三維GIS平臺亟需解決的難題。

        3Dinfo突破了傾斜攝影模型應用的難點,創新研發了WEB加載傾斜攝影模型、疊加二維矢量面數據實現單體化表達等技術,為傾斜攝影建模應用提供了全方位的支持, 在海量傾斜模型高效渲染、單體化表達與操作、模型效果修補、多行業應用支持、支持三維空間分析等方面為用戶提供了簡單易用、快速高效的解決方案,開啟三維GIS領域數據來源的新篇章。

 

 (2)完善的二三維一體化技術體系 

        二維GIS和三維GIS是從計算機對真實世界表達方式的角度劃分的兩種GIS技術,歷經了四十余年的發展,二維GIS技術早已進入了成熟期,廣泛應用于政府信息化和企業信息化,并越來越多地涉足面向個人的信息服務領域。與二維GIS相比,三維GIS有其獨特的優勢。三維GIS因更接近于人的視覺習慣而更加真實,同時三維能提供更多信息,能表現更多的空間關系。無論單位用戶還是個人用戶,都對三維GIS有迫切的需求。因此,單獨的二維GIS無法滿足未來發展的需要,同樣,單獨的三維GIS也不能滿足應用要求。盡管三維GIS有二維GIS不可比擬的優勢,但在相當長時間內還無法完全替代二維GIS。 此外,二維也有比三維更宏觀、更抽象、更綜合的優點,在部分應用中也需要忽略真實細節呈現關鍵信息,此時二維就可能比三維更合適。因此,發展二三維一體化的GIS軟件,而不僅僅是獨立的三維GIS,才是GIS軟件未來的發展方向。這樣的GIS軟件,無論稱它為二維GIS軟件或三維GIS軟件都是不全面的,這就需要引入一個新的GIS概念——3Dinfo二三維一體化GIS。

 

(33Dinfo二三維一體化的關鍵技術特點主要有:

        數據結構的二三維一體化。

優秀的GIS平臺首先要有一個堅固的基石,即我們在最低層的幾何對象結構層面,二維與三維數據對象在最底層的數據模型和數據結構的設計上保持一體化;所有的二維數據無需任何轉換處理,即可直接高性能地在三維場景中讀取和表達三維效果;并且無論查詢或者是分析功能,都同時考慮二維和三維,為二三維一體化GIS奠定了堅實的基礎。

        二三維一體化的空間數據管理。

二維數據早已實現通過空間數據庫進行數據管理,而三維數據很多還是通過文件來進行管理。而3DinfoGIS平臺產品能夠將三維模型數據和二維矢量、地形、影像存儲到完全統一的數據庫中,采用3Dinfo SDX+數據引擎進行高效訪問,從而非常方便向三維模型數據加入用戶業務屬性字段,支持復雜的SQL查詢、統計功能,便于數據管理和維護更新。對于傾斜攝影自動化建模數據,由于其本身沒有單體化,所以無法單獨選中某個建筑,進行查詢或管理,導致傾斜攝影建模成果只能作為背景三維,而無法投入實用。3Dinfo三維巧妙地利用了二三維一體化的能力,通過配套矢量底面數據與傾斜攝影建模數據進行關聯,做到可以單獨選中建筑,同時支持各類屬性查詢和空間查詢等功能。通過二三維一體化的空間數據管理,徹底解決了二三維數據兼容問題,同時降低了系統構建的成本和復雜度,滿足各類實際業務的需要。 

        二三維一體化的場景構建:三維數據特別是三維手工建模數據的獲取成本獲取居高不下,制作一平方公里模型動輒要花費數萬元。而矢量數據的成本則相對要便宜很多,并且經過二維 GIS 時代,用戶已經積累了大量的二維矢量數據,在二三維一體化技術的支持下,能夠將各類矢量數據加入到三維場景中,并以三維的方式來展現,讓老數據重新煥發青春,為用戶節省了大量人力物力;同時數據本身仍是矢量數據,因此可以滿足在查詢、分析方面的業務需求。

        二三維一體化的空間分析:三維分析是在三維數據可視化表達的基礎上進行的,三維走向實用,需要具備強大的分析能力。除了基礎的三維量算分析外,3Dinfo 三維提供了三大分析能力。第一,所有二維分析功能都可以在三維場景中進行,并支持將分析結果在三維場景用三維的方式予以展現。典型的二維分析功能包括空間分析(如緩沖區 分析、疊加分析等)第二,支持強大的三維網絡分析功能,對于市政水網、供熱管網、天然氣管道這樣的網絡其本質都是資源有向流動的網絡結構,網絡分析就是在網絡模型上通過分析解決實際問題的過程。通過使用三維設施網絡分析,在出現爆管時上游關閉閥門的搜索和爆管的影響區域分析上起到了重要作用。

 

 (4)強大的數據承載力和流暢的性能 

        隨著數據采集技術與GIS應用的不斷深入發展,TB級影像地形數據、大規模行業矢量數據、 城市級別精細模型數據、海量傾斜攝影數據,以及各種三維特效的集成應用致使 GIS 應用系統的總體數據量急劇增加,如何解決海量數據下三維性能瓶頸,已成為影響三維體驗的關鍵因素之一。針對此問題,3Dinfo三維通過全球剖分、動態調度、多細節層次技術(LOD) 等多項內置關鍵技術在海量多圖層影像、地形數據、城市級別三維精細模型、百萬級別的矢量與文字標注的加載和調度方面進行了多項技術優化,大大提升對海量 GIS 空間數據的數據承載力和渲染性能。此外,還提供了性能一鍵診斷工具,全方位優化場景性能,優化用戶體驗。經過多個項目驗證,3DinfoGIS平臺可流暢加載與顯示TB級影像、地形數據、1000 萬以上對象數量的矢量地物和文字標簽、城市級別(1000平方公里以上)的精細模型、TB級傾斜攝影數據、以及百萬級別管網、面拉升模型等類型海量數據,做到全球、城市、街區、室內不同范圍場景平滑、連續瀏覽無卡頓感。

 

(5)絢麗的三維效果

        與二維GIS相比,三維GIS對客觀世界的表達能給人以更真實的感受。而直觀絢麗的三維效果,是三維的第一感官,也是三維區別二維所在。因此,作為三維GIS平臺軟件,除了提供諸多實用的GIS功能。無論是場景的細膩程度還是真實程度,都達到了“以假亂真”的效果,使得其他三維GIS平臺軟件難以望其項背。

 

(6)完整的終端和設備支持

        3Dinfo 產品基于統一的GIS底層內核研發,根據不同的端系統平臺進行定制封裝,使PC端、移動端產品在保持一致的GIS功能基礎上,具備高效的數據調度策略與場景 管理、LOD技術等關鍵技術,做到流暢逼真的展現三維場景。且特別針對iOS和Android移動設備的硬件特點優化了顯示性能,使得移動平臺的數據可快速構建高性能二三維一體化的移動GIS應用。同時對各個端的產品提供了豐富的開發接口,可以滿足用戶定制三維移動應用的功能需求,幫助用戶隨時隨地創造三維地理價值。 

場景瀏覽與操作:

        豐富而流暢的交互操作是衡量三維體驗的重要標準。3Dinfo三維提供了一系列交互操 作功能,如場景漫游、自定義飛行路線、創建與編輯對象等功能,滿足用戶在場景中實時瀏覽、 查詢、編輯二三維數據的使用場景。

1)場景瀏覽

       3Dinfo三維提供了三維基本場景瀏覽的功能,包括放大、縮小、傾斜、拉平豎起、旋 轉等。用戶既可以通過三維場景控件中提供的三維導航羅盤、也可以通過鼠標或鍵盤快捷鍵組合 操作的方式對場景數據進行瀏覽。

■ 支持場景的漫游、縮放、快速定位,以及旋轉相機任意角度、指向正北、調整俯仰角等操作。

■ 交互操作支持以鼠標拾取點為中心,精確縮放到目標點,同時支持以鼠標拾取點為基準 0到180度的俯仰范圍。 

■ 支持室內小范圍場景精確定位與漫游,可使用快捷鍵完成漫游速度的快慢調整。  

■ 支持相機慣性,更加符合真實世界。 

■ 支持用戶自定義鼠標、鍵盤快捷鍵,提升三維瀏覽操作體驗。如可使用鼠標雙擊事件實現飛行定位到某個建筑物的功能。

 

以鼠標拾取點為中心,精確縮放到目標

2)三維飛行

        三維飛行功能通過用戶預先設置一系列飛行站點的位置和觀察角度來確定飛行路線。在飛行過程中,將根據各飛行站點的位置,從不同方位、不同角度自動瀏覽場景。通過定制合理的飛行路線,能夠更好地展示場景數據,帶給用戶身臨其境的感覺。

       ■ 支持以當前相機位置或鼠標拾取位置兩種方式添加飛行站點 。

       ■ 支持飛行過程中減速轉彎,可實現平滑過渡的效果。

       ■ 支持圍繞指定位置旋轉飛行,并且飛行過程中可以控制飛行的速度。

       ■ 支持飛行過程中方位角、高度、俯仰角鎖定。

       ■ 支持沿指定的線對象飛行。

       ■ 支持相機綁定運動物體飛行的效果。

       ■ 除了使用飛行功能外,同樣支持從當前觀察位置直接切換至指定的區域,實現觀察角度的快 速切換。

三維分析:

        三維分析是在三維數據可視化表達的基礎上進行的系列分析, 3Dinfo三維提供了基于 GPU 加速的三維空間分析功能,三維網絡分析、三維量算分析等實用的三維分析能力,同時支持將二維分析的結果在三維場景中展示,充分利用三維空間中的信息和元素,使得開發者可以根 據自身的業務需求進行深度定制應用。

1)三維空間分析

        隨著三維GIS 的快速發展和應用普及,三維空間分析技術以其應用中的實用性成為當前GIS技術研究的熱點領域。面對日益龐大的三維數據處理現狀,為滿足 GIS 各行業對專業化三維空間分析的實用性需求,3Dinfo三維具備基于GPU圖形硬件加速的三維空間分析的能力,做到“即時分析、即時完成”的超強性能極大地提高了三維GIS的實用性,使得其在三維場景中不僅展示了栩栩如生的可視化效果而且提供了極具實用性的操作體驗

2)三維量算分析

        3Dinfo 三維提供了多種基礎的三維量算功能,例如空間距離量算、貼地距離量算、水 平距離量算、空間距離量算、空間面積量算、貼地表面積量算、高程量算等。這些功能和三維空間分析以及三維網絡分析功能一起構成了三維GIS應用的量算分析核心,使得三維GIS應用更具實用性。

 

空間距離量算

傾斜攝影解決方案:

        傾斜攝影自動化建模技術是測繪領域近些年發展起來的一項高新技術,通過使用同一飛行器 的多臺傳感設備,同時從垂直和傾斜多個角度采集影像,批量全自動建模,快速還原真實世界。 3DinfoGIS支持開發傾斜攝影模型應用,創新研發了直接加載傾斜攝影模型、疊加二維 矢量面數據實現單體化表達技術,開啟了三維GIS領域數據來源的新篇章。

        3DinfoGIS為傾斜攝影建模應用提供了全方位的支持,在傾斜模型渲染、單體化表達與操作、多行業應用支持、模型效果修補等方面為用戶提供了簡單易用、快速高效的解決方案。 實現了對傾斜攝影建模數據的高效支持,該方案有如下特點:

● 直接加載傾斜攝影模型數據

        傾斜攝影自動化建模成果往往數據量非常龐大,動輒數十 GB 乃至數百 GB,若進行數據導 入,耗時較長,有時長達月余。3Dinfo 三維可直接加載任意剖分類型(如四叉樹、八叉樹 等剖分類型)OSGB格式的傾斜攝影建模成果,無需導入數據,僅需幾分鐘即可輕松完成。同時 充分利用傾斜攝影模型自帶的 LOD 層級,在占用較少硬件資源的同時擁有強大、穩定的數據承 載能力。

 

海量傾斜攝影模型數據加載與顯示

 ● 模擬拆除建筑物效果,壓平、拆除、置換精細模型一站式操作:可以指定編輯三維面數據,壓平傾斜攝影模型的局部區域,模擬拆除建筑物的效果,再放置規劃設計的新模型效果,可實現規劃方案效果對比與展示,滿足規劃行業的應用。

三維 B/S 客戶端:

        隨著互聯網技術和三維GIS技術的快速發展,用戶對B/S客戶端上應用三維地理信息系統的需求日益迫切。目前主流的B/S三維開發平臺的架構表現為三維服務端+客戶端開發包+瀏覽器插件。其中,服務端提供三維服務發布能力,客戶端開發包為開發B/S三維項目開發提供接口,瀏覽器插件負責下載、顯示數據等功能。

        3Dinfo產品統一的GIS內核開發,提供強大、實用、穩定的 GIS 功能與海量數據承載能力。在此基礎上,使用 JavaScript 封裝客戶端開發腳本庫,為開發者提供了一套簡單易用的 JavaScript 接口,讓三維 B/S 開發更加便捷高效。

        三維客戶端支持二三維一體化的專業GIS功能,同時具備高效的數據調度策略與場景管理、 LOD技術、GPU并行計算等關鍵技術。產品通過從服務端將三維空間數據快速的傳送到客戶端本地,并能夠在瀏覽器中高效完成海量數據以及三維特效渲染。三維客戶端在功能上支持空間和 屬性查詢、基于GPU加速的三維空間分析、三維網絡分析、三維量算分析、二維三維地圖聯動、 制作三維專題圖等功能。








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