1、精细三维建模技术规定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
2、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
3、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。区域分级的依据为基础地理信息 三维模型产品规范（征求意见稿），将整个区域分为四级，其中I、II、III、IV四级要求依次降低。1.4.建模基础资料
4、的采集和补充根据工艺流程和技术标准，对第一步收集的基础资料进行补充。需要的基础资料包括：需建模的地物基底数据以及高程数据（CAD格式），大比例尺数字正射影像图，构筑物表面纹理数据以及属性数据。对不完备的数据进行补充和完善。图2 工艺流程图1.5.基础资料完备性检查该步骤主要对前一步骤的工作成果进行检查，以确定基础数据整理阶段的成果是符合质量要求的，为后续阶段打好基础。此项质检由项目质检小组实施。1.6.基础三维模型数据生产该步骤根据第一阶段的成果开展三维数据生产工作，生产时以第二步骤确定的建模单元为最小单位分块进行，技术上要符合第一步骤确定的相关标准与规范。待每个建模单元制作完成，由建模人员自
5、检，以确定提交的是合格的产品，每完成一个建模单元提交一个。在三维模型数据制作完成后根据格式填写属性信息，并与模型成果一并提交。1.7.基础三维模型数据质检该步骤主要是由质检小组对基础三维模型数据生产的成果进行检查，每提交一个建模单元，就质检一个，不符合质量要求的退还给建模人员修正，直到符合质量要求。对于符合质量要求的成果置入基础三维成果库中。此项质检由项目质检小组实施。1.8.基础三维模型数据成果抽样检查待整个基础三维模型数据生产完毕后，对基础三维成果库中模型成果进行抽样检查，抽样检查以会议的方式进行，由多人同时对同一数据进行检查，会议欢迎甲方代表与质量监管部门领导参与。1.9.三维模型效果整
6、合与实时浏览待基础三维模型成果生产完毕后，为适应不同平台的浏览环境，需要针对平台进行效果美化。搭建实时浏览平台，并将美化后的三维模型成果（以下称三维模型表现成果）导入三维平台中，对于平台特有的特效设定和效果表现进行完善。1.10.三维模型效果质检对三维平台中的表现效果进行质检，确认平台对模型的支持符合质量要求，性能和视觉表现满足需要。2.成果内容项目的成果主要包括基础三维模型数据，表现三维模型数据和已数据入库的三维浏览平台3DVP。基础三维模型数据存储了三维模型的基本信息，每个地物存储在单独文件中，表现三维模型数据存储的是经过光影处理的模型数据，已数据入库三维浏览平台是指已导入三维模型数据并可
7、独立运行的三维展示系统。基础三维模型数据包括几何数据、纹理数据、属性数据和元数据。几何数据存储模型的三维结构，以DAE格式（Collada1.4.1）存储。纹理数据是指模型表面纹理信息，根据不同的贴图类型使用不同的存储格式，不带Alpha通道的纹理以JPG格式（*.jpg）存储，带Alpha通道的纹理以PNG格式（*.png）存储，动画格式以GIF格式（*.gif）存储。属性数据是指三维模型数据附带的属性信息，以XML格式（*.attr）存储。元数据是对基础三维数据格式的描述，以XML格式（*.meta）存储。同时带有MAX格式成果一套，以MAX9格式（*.max）存储。表现三维模型数据包括几
8、何数据、纹理数据。几何数据存储模型的三维结构，包含烘焙信息，以MAX9格式（*.max）存储。纹理数据是指模型表面纹理信息，包含基础三维模型数据的纹理数据的完整贴图格式，另保存一个以DDS格式（*.dds）存储的静态纹理贴图格式。此外还包含光子贴图，光子贴图同样以DDS格式存储（*.dds）。同时带有WRL格式的成果一套，以WRL格式（*.wrl）存储。已数据入库的三维浏览平台包括3DVP服务器端和与其配套的SQL数据库，通过IE浏览器访问。3.技术规定3.1.地物级别划分级建模复杂度要求鉴于不同地物在城市经济、政治、文化中的不同地位，需要根据地物的重要性不同进行重要性划分，一般情况下，地物根
9、据不同等级要达到复杂度中相关规定。地物级别共分为四级，从I、II、III、IV重要性依次降低。模型的表现方式不得与模型精度相冲突，即当模型的平面或高程误差不得超过0.5m时，其某结构尺寸（长宽高斜角任一角度最大差值）大于0.5m时，则必须用模型表现出来，不得精简为贴图。但模型的结构也不得过于复杂（贴图表现的指标一半以下的结构不得用模型表现，如I级建筑结构尺寸小于0.5米时就要求以贴图表示，而小于0.25米时禁止用模型表示，只能用贴图表示）。复杂度中的对象内容解释详见附录 建筑复杂度术语解释。3.1.1.模型表现复杂度分类3.1.1.1.细节建模表现 细节建模表现是指对地理要素主体结构、细部结构
10、进行精细几何建模表现，外立面纹理通常采用能精确反映物体色调、饱和度、明度等特征的影像或照片。 3.1.1.2.主体建模表现 主体建模表现是指仅对地理要素主体进行几何建模表现，植被、栅栏栏杆等模型仅用单面片、十字面片或多面片的方式表示，外立面无纹理（白膜），或采用能基本反映物体色调、饱和度、明度等特征的影像或照片纹理，或纹理库中纹理图像。 3.1.1.3.符号表现 符号表现是指用三维模型符号库中预先制作模型符号来表现地理要素，该模型符号仅有位置、角度、尺寸及长宽高比例可以改变。 符号表现的可用示意纹理。3.1.2.建筑模型等级划分3.1.2.1.建筑划分方式建筑I级包括：一般为市级政府主体建筑、
11、地标性建筑（群）、主干道路边上高层建筑、标志性旅游景点主体建筑、名胜古迹主体建筑。建筑II级包括：一般为区级政府主体建筑、市区级委办局机关主体建筑、城市主要休闲场所主体建筑、区域性重要公共建筑、主干道边上非高层建筑、次干道上高层建筑及临街建筑、高档社区和公寓。建筑III级包括：一般为不属于I、II、IV级的其他建筑。建筑IV级包括：一般为城市普通民宅、城中村、工厂厂房。详细划分见图3所示，其中红色代表I级，黄色代表II级，绿色代表IV级，其他为III级。图3 建筑分级图3.1.2.2.建筑建模复杂度要求建筑模型的复杂度一般要符合表5中规定。表5 建筑建模复杂度与地物等级关系表内容级级级级屋顶细
12、节建模表现主体建模表现主体建模表现主体建模表现楼体细节建模表现细节建模表现主体建模表现主体建模表现底商细节建模表现主体建模表现不表现不表现女儿墙细节建模表现主体建模表现主体建模表现不表现开放阳台细节建模表现主体建模表现主体建模表现不表现屋顶重要装饰细节建模表现主体建模表现不表现不表现下穿结构细节建模表现主体建模表现主体建模表现不表现门廊细节建模表现主体建模表现主体建模表现不表现屋檐0.5m细节建模表现1m细节建模表现主体建模表现不表现吻兽主体建模表现符号表现不表现不表现雀替主体建模表现符号表现不表现不表现檐廊细节建模表现主体建模表现不表现不表现大型台阶细节建模表现主体建模表现主体建模表现不表现
13、普通台阶主体建模表现主体建模表现不表现不表现室外楼梯细节建模表现主体建模表现主体建模表现不表现支柱（墩）细节建模表现主体建模表现主体建模表现不表现立面突出物或重要装饰0.5m细节建模表现1m细节建模表现主体建模表现不表现悬空通廊细节建模表现主体建模表现主体建模表现不表现天窗老虎窗主体建模表现主体建模表现主体建模表现不表现水箱主体建模表现符号表现符号表现不表现发射塔主体建模表现符号表现不表现不表现单位碑铭主体建模表现符号表现不表现不表现门口装饰物主体建模表现符号表现不表现不表现烟囱主体建模表现符号表现不表现不表现旗杆主体建模表现符号表现不表现不表现一般出入口细节建模表现主体建模表现主体建模表现不
14、表现3.1.3.道路模型等级划分3.1.3.1.道路划分方式道路I级：一般为城市重要景观性主干道。道路II级：一般为城市快速路、普通主干道。道路III级：一般为城市次干道、支路。详细划分见图4所示，其中红色代表I级，黄色代表II级，其他为III级。图4 道路分级图3.1.3.2.道路建模复杂度要求道路模型的复杂度一般要符合表6中规定。表6 道路建模复杂度与地物等级关系表内容级级级级地面道路细节建模表现主体建模表现主体建模表现主体建模表现路基主体建模表现主体建模表现主体建模表现不表现路面交通标线细节建模表现主体建模表现不表现不表现人行道细节建模表现主体建模表现主体建模表现不表现道路隔离带细节建模
15、表现主体建模表现主体建模表现不表现道路声屏障主体建模表现主体建模表现不表现不表现交通护栏主体建模表现主体建模表现主体建模表现不表现环岛主体建模表现主体建模表现符号表现不表现公交站台细节建模表现符号表现不表现不表现列车站台细节建模表现主体建模表现主体建模表现不表现公路、铁路隧道细节建模表现主体建模表现不表现不表现铁轨主体建模表现主体建模表现主体建模表现不表现铁路桥细节建模表现主体建模表现主体建模表现符号表现高架路细节建模表现主体建模表现主体建模表现符号表现立交桥细节建模表现主体建模表现主体建模表现符号表现公铁两用桥细节建模表现主体建模表现主体建模表现符号表现拉索桥细节建模表现主体建模表现主体建模
16、表现符号表现过水桥细节建模表现主体建模表现符号表现不表现3.1.4.水系模型等级划分3.1.4.1.水系划分方式水系I级：一般为城市主要景观水系。水系II级：一般为城市普通景观水系。水系III级：一般为达不到II级要求的城市普通水系。详细划分见图5所示，其中红色代表I级，黄色代表II级，其他为III级。图5 水系分级图3.1.4.2.水系建模复杂度要求水系模型的复杂度一般要符合表7中规定。表7 水系建模复杂度与地物等级关系表内容级级级级水面主体建模表现主体建模表现主体建模表现不表现河床主体建模表现主体建模表现不表现不表现码头主体建模表现主体建模表现主体建模表现不表现停泊场主体建模表现主体建模表
17、现主体建模表现不表现防洪墙（堤）主体建模表现主体建模表现主体建模表现不表现河堤主体建模表现主体建模表现主体建模表现不表现护栏细节建模表现主体建模表现不表现不表现滩涂主体建模表现主体建模表现不表现不表现明礁主体建模表现符号表现不表现不表现水闸主体建模表现主体建模表现符号表现不表现滚水坝主体建模表现主体建模表现主体建模表现不表现拦水坝主体建模表现主体建模表现主体建模表现不表现防洪堤主体建模表现主体建模表现主体建模表现不表现亲水平台细节建模表现主体建模表现主体建模表现不表现亲水台阶细节建模表现主体建模表现不表现不表现3.1.5.植被模型等级划分3.1.5.1.植被划分方式植被I级：一般为重要景观植被
18、、文物保护古树。植被II级：一般为普通景观植被、城市主干道两侧植被。植被III级：一般为不属于I、II、IV级的植被。植被IV级：一般为普通工业用地及郊区植被。详细划分见图6所示，其中红色代表I级，黄色代表II级，其他为III级。图6 植被分级图3.1.5.2.植被建模复杂度要求植被模型的复杂度一般要符合表8中规定。表8 植被建模复杂度与地物等级关系表内容级级级级古树名木细节建模表现主体建模表现符号表现符号表现带状绿化树主体建模表现符号表现不表现不表现绿篱主体建模表现主体建模表现不表现不表现树林符号表现符号表现不表现不表现草地主体建模表现主体建模表现主体建模表现不表现苗圃主体建模表现主体建模表
19、现不表现不表现护树设施主体建模表现符号表现不表现不表现花架花钵主体建模表现符号表现不表现不表现绿地护栏主体建模表现符号表现不表现不表现花圃（坛）主体建模表现主体建模表现不表现不表现3.1.6.地形模型等级划分3.1.6.1.地形划分方式地形I级：一般为城市标志性景点、重要公园、地标性广场。地形II级：一般为城市主要景点、一般公园、高档社区公寓地面。地形III级：一般为不属于I、II、IV级的普通地面地形IV级：一般为普通城市工业用地和郊区地面。详细划分见图7所示，其中红色代表I级，黄色代表II级，其他为III级。图7 地形分级图3.1.6.2.地形建模复杂度要求地形模型的复杂度一般要符合表9中
20、规定。表9 地形建模复杂度与地物等级关系表内容I级II级III级IV级高于地面的露台主体建模表现主体建模表现不表现不表现下沉式广场细节建模表现主体建模表现主体建模表现不表现露天体育场细节建模表现主体建模表现主体建模表现不表现露天游泳池主体建模表现主体建模表现不表现不表现人工水池主体建模表现主体建模表现不表现不表现施工地主体建模表现主体建模表现不表现不表现内部道路主体建模表现主体建模表现不表现不表现空地主体建模表现主体建模表现不表现不表现山地主体建模表现主体建模表现不表现不表现丘陵主体建模表现主体建模表现不表现不表现高山地主体建模表现主体建模表现不表现不表现3.1.7.其他模型等级划分3.1.7
21、.1.其他模型划分方式其他I级：一般为地形I级区域上的辅助及美化设施。其他II级：一般为地形II级区域上的辅助及美化设施。其他III级：一般为地形III级区域上的辅助及美化设施。其他IV级：一般为地形IV级区域上的辅助及美化设施。详细划分见图8所示，其中红色代表I级，黄色代表II级，其他为III级。图8 其他模型分级图3.1.7.2.其他模型复杂度要求其他模型的复杂度一般要符合表10中规定。表10 其他建模复杂度与地物等级关系表内容 级级级级围墙主体建模表现主体建模表现不表现不表现城墙主体建模表现主体建模表现主体建模表现不表现栅栏栏杆主体建模表现主体建模表现符号表现不表现地上停车场细节建模表现
22、主体建模表现不表现不表现公交站亭细节建模表现主体建模表现符号表现不表现BRT 站台细节建模表现主体建模表现符号表现不表现过街天桥细节建模表现主体建模表现主体建模表现符号表现防眩设施符号表现符号表现不表现不表现防撞桶符号表现符号表现不表现不表现减速带符号表现不表现不表现不表现塑料裯锥符号表现不表现不表现不表现交通标志牌符号表现不表现不表现不表现路名牌主体建模表现不表现不表现不表现道路信息显示屏主体建模表现符号表现不表现不表现收费站主体建模表现符号表现符号表现不表现加油站细节建模表现主体建模表现符号表现符号表现地下通道出入口细节建模表现主体建模表现主体建模表现不表现交通信号灯符号表现符号表现不表现
23、不表现售票处细节建模表现主体建模表现符号表现符号表现自助售票机符号表现不表现不表现不表现移动刷卡机符号表现不表现不表现不表现安检设备符号表现不表现不表现不表现导览指示牌符号表现不表现不表现不表现广告牌匾主体建模表现符号表现不表现不表现宣传栏符号表现不表现不表现不表现告示板符号表现不表现不表现不表现大型计时装置主体建模表现符号表现不表现不表现电子信息查询器符号表现不表现不表现不表现电话亭主体建模表现符号表现不表现不表现邮箱符号表现不表现不表现不表现休闲座椅符号表现不表现不表现不表现路亭主体建模表现符号表现符号表现不表现步廊细节建模表现主体建模表现主体建模表现符号表现伞符号表现不表现不表现不表现售
24、货亭细节建模表现主体建模表现符号表现符号表现治安岗亭细节建模表现主体建模表现符号表现符号表现报刊亭细节建模表现主体建模表现符号表现符号表现信息亭细节建模表现主体建模表现符号表现符号表现自动售货机符号表现不表现不表现不表现快餐点主体建模表现符号表现符号表现不表现问询处细节建模表现主体建模表现符号表现符号表现大型健身设施细节建模表现符号表现不表现不表现大型游乐设施细节建模表现符号表现不表现不表现公共厕所主体建模表现符号表现符号表现不表现垃圾筒符号表现不表现不表现不表现烟灰器符号表现不表现不表现不表现饮水及清洗台符号表现不表现不表现不表现大型景观灯细节建模表现符号表现不表现不表现装饰照明灯符号表现不
25、表现不表现不表现道路照明灯符号表现不表现不表现不表现大型雕塑细节建模表现主体建模表现不表现不表现普通雕塑主体建模表现不表现不表现不表现壁饰主体建模表现不表现不表现不表现假山石主体建模表现符号表现不表现不表现人工瀑布主体建模表现符号表现不表现不表现喷泉符号表现不表现不表现不表现3.2.几何精度3.2.1.平面精度三维模型数据根据基础测绘成果1:500基础地形图制作，对于已测的坐标点要求与地形图数据精确一致，1:500中缺失的数据参考补测的数据以及照片、影像制作，要求不得有较大视觉误差，坐标基本单位为米。对基础数据的使用上对圆、弧型、曲线可做适当简化，但简化后不能超过最大误差限制。最大误差限制根据
26、等级不同。I级最大误差不得超过0.2米，II级最大误差不得超过0.5米，其余级别最大误差不得超过1米。3.2.2.高程精度三维模型数据高程数据通过调绘成果制作，对于已测的高程点要求与地形图数据精确一致，未测的位置根据照片和影像推算，要求不得有较大视觉误差，坐标基本单位为米。最大误差限制（仅针对已补测高程部分）根据等级不同，区域内的高程点可适当简化，但简化后不得超过后续误差中规定。I级最大绝对误差（如地表高程与原始数据之间的高程差距）不得超过0.2米，II级最大绝对误差不得超过0.8米。III级最大绝对误差不得超过1米，IV级最大绝对误差不得超过2米。最大衔接高差误差（指不同地物之间衔接的相对高
27、程差距）不得超过最大绝对误差且高低方向一致。3.3.数据划分与命名3.3.1.管理单元与建模单元的划分与命名管理单元的划分主要参考乡镇街道，结合自然地理环境，并考虑到自然地形地物的完整性划分。管理单元编码规则：县区级行政区划代码（6位）+乡镇街道级行政区域代码（3位），划分出来与乡镇街道重叠度最大的直接使用乡镇接待代码作为管理单元编码，剩余部分用后续未使用的编码进行分配。建模单元的划分根据道路水系围合区域，将管理单元划分成多个更小的区域，编码使用管理单元编码（9位）+围合区域代码（2位）。建模单元的具体命名见附带文件：温州市建模单元命名规则.shp。图9 管理单元划分图图10 建模单元划分图3.3.2.模型命名模型所在建模单元地物统一命名。模型名称组成：建模单元编码+模型
