????????超圖三維GIS和WebGIS網課教程的一些筆記。內容包含了目前GIS三維領域和WebGIS三維的絕大部分基本知識和應用場景案例。

一、初級三維GIS

1.1 大規模點云處理及優化

暫時略過，項目中沒有遇到過直接加載點云數據

1.2 傾斜攝影數據獲取、對接、處理、優化

1. 獲取：航拍 → 空三加密 → 點云 → TIN → 白膜DSM → 成品三維模型

2. 對接：在SuperMap iDesktop里面如何加載傾斜攝影模型 （略過）

3. 處理: 效果修補、單體化、優化

（1）修補 -- 在idesktop的“對象操作”里進行

? ? ?對模型進行裁剪、挖洞、填補、水面化等操作（類似對二維矢量面進行疊加分析的裁剪合并啥的，只是這個是對一個三維模型），在iDesktop的“對象操作”功能區中進行操作。水面化的效果如下：

圖：?傾斜攝影水面效果修補?

（2）單體化方法

????????① 切割單體化：整個的傾斜攝影模型，切割成一個個單獨的模型

????????② ID單體化：超圖自己的一個解決方案。過程：搞一個矢量面圖層，疊在傾斜攝影上，然后把每個矢量面的ID值賦給覆蓋了的傾斜攝影頂點上，生成S3M數據格式，這樣傾斜攝影TIN網每一個頂點都多了一個ID屬性，就可以拿來作為單體化判斷依據。（這樣會不會大幅增加數據量？每一個頂點都多了個字段）

????????③ 動態單體化： 和ID單體化的區別就是不會生成S3M格式的數據來加載，其他原理是一樣的。和Cesium的單體化方案一樣，就是根據矢量面數據生成一個看不見的ClassificationPrimitive自動套在傾斜攝影模型上，詳細代碼見我另一篇博客：Cesium純代碼實現傾斜攝影單體化查詢

（3）優化（idesktop的“三維對象”→“數據處理”里）

? ? ? ? 優化的目的：更快加載傾斜攝影模型

????????① 合并根節點：其實就是降低分辨率，把四個結點加權方法合并為一個節點，類似深度學習的卷積操作。

????????② 壓縮紋理：對貼圖圖片進行壓縮，因為有時候一個三維模型的結構數據很小就幾十KB，貼圖倒是有10多M。

????????③ 切片：超圖就是S3M格式，Cesium就是3dtiles格式

????????④ 分布式存儲

1.3??BIM數據的對接、坐標、屬性編輯、優化

暫時略過，項目中還沒遇到加載BIM數據的

1.4 3DMax數據

暫時略過，項目中還沒遇到加載3D Max數據的

1.5?三維場模型

用來表達連續三維空間的數據類型，主要包含：TIM和體元柵格

1.?TIM模型：（連續不規則四角網，TIN模型的升級版）

????????應用領域：地質體。 TIN用來表達連續的地形表面，但是地質體在地下還有結構，所以要用到TIM。關于TIN數據格式，在1.6中有詳細介紹。

?圖：TIM模型

2.?體元柵格模型 Voxel Grid

????????應用領域：熱力圖的三維形式，如：溫度、信號強度、氣壓、風速等等。

?圖：體元柵格應用

3.?基于2D數據的3D建模

本質：獲取二維面圖層各個Geometry的高度，然后拉伸為3D的建筑。獲取高度的方法如下：

????????① 現實中測量后，手動賦高度值

????????② 在有傾斜攝影模型的情況下，通過計算傾斜攝影模型和地形的高差，求得高度。

1.6 地形數據的處理與應用

1. 地形數據的類型：

? ? ? ? 規則格網、不規則格網TIN

????????① 規則格網

?????????缺點：地形起伏大的地方表現力不足，起伏小的地方數據冗余

????????主要使用的數據格式：tiff , tif , img, grid, ecw

????????

圖：?規則格網地形

????????② 不規則三角網TIN

? ? ? ?????????由規則格網生成TIN緩存而得來。

????????

圖：不規則三角網地形

2. 地形數據的處理

? ? ? 裁剪、邊緣和斷崖的平滑處理

1.7? 多源數據融合

????????1. 坐標系轉換（已知坐標系）、坐標配準（未知坐標系）

????????2? 地形的修改: TIN地形鑲嵌（idesktop里面操作）

????????3.? 傾斜攝影上疊加三維模型：傾斜攝影壓平（idesktop操作）

????????4.? 傾斜攝影鑲嵌：挖山修路

????????5.? 布爾運算，求交：隧道模型和地形模型求差集，挖隧道修路

1.8?三維場景的搭建與發布

1. 搭建

?圖：??三維場景建立的流程? ?

????????GIS三維場景性能的評價指標：FPS，低于25則建議優化

????????三維場景優化的主要手段：緩存、邊界反走樣（抗鋸齒）、圖層的最大最小可見高度和距離

2. 發布

? ? ? ? 超圖用iserver/iobject發布；三維靜態資源用tomcat等發布，二維圖層用geoserver發布OGC標準的地圖服務。

1.9?Cesium.js(supermap改進版)簡介

? ? ? ? 沒啥用，很多功能需要搭配iserver服務器實現，買不起iserver。建議直接看Cesium官網的開源示例。

二、中級三維GIS

2.1 BIM：概述、制作、對接、問題、性能優化

工作沒接觸過，暫時跳過

2.2 3ds max：概述、制作、對接、性能優化

工作沒接觸過，暫時跳過

2.3 傾斜攝影：概述、制作、對接、問題、性能優化

1. 概述、制作、對接：略

2. 優化

? ? ? ① 切片：3dtiles

? ? ? ② 壓縮單體化

? ? ? ③ 合并根節點：?tiles文件夾過多，數據過于瑣碎

? ? ? ④ 生成大文件：把所有的tiles文件存到.db文件夾中，通過sqlite來讀取 （pc和移動端適用）?

2.4 模型的常用處理

1. 布爾運算

? ? ? ? 三維模型之間和三維模型與圖層之間的裁剪、合并、求交運算。

2. 矢量數據提取

? ? ? ? 從三維模型中提取二維數據：就是對模型做一個剖切，然后獲取截面的矢量面數據。如下圖所示

圖：? 三維模型提取二維結構數據?

3. 模型操作

? ? ? ? 提取截面、拉伸、提取邊界

4. 模型編輯

? ? ? ? 模型平移、旋轉

2.5 二三維緩存詳解

0. 緩存概述

緩存的生成的幾個主要配置項：

? ? ? ?① 紋理壓縮、

? ? ? ?②?切片范圍（單位切片代表的面積）

? ? ? ?③ 過濾閾值（如：把幾個單位融為一個單位）

? ? ? ?④ LOD層級數量

1. 矢量緩存

????????現在用的很少了

2. 模型緩存

? ? ? ? Cesium:?*.b3dm， *i3dm ( 3DTiles)

3. 影像緩存

????????.png的LOD切片：先分層，再分塊。（四叉樹方法剖分，一切為四）

圖：影像切片規則

4. 地形緩存?

???????Cesium：?.terrain格式LOD切片

5. 地圖緩存

? ? ? ? ① 柵格瓦片：應用場景，如遙感影像切片

? ? ? ? ② 矢量切片 （maobox的mvt矢量地圖切片）：應用場景，如百度地圖可以在地圖工坊自定義地圖的顯示方法。

2.6 iServer的使用? ??

（貴，用不起，詳細操作不看了，記錄一些通用的GIS服務器標準）

1.? ?功能

? ? ? ? ① 地圖服務：發布地圖，專題圖、地形；

? ? ? ? ② 數據服務：數據的增改刪查、動態標繪；

? ? ? ? ③ 分析服務：疊加分析、緩沖區分析、插值分析、網絡分析、路徑分析；

? ? ? ? ④ AI服務：分布式、計算機視覺分析、等；?

圖 ：超圖iServer服務器的功能列表

2.? 數據安全控制

① 基本操作：權限控制，登錄密碼，加載數據密碼，token，等。想給GIS數據加密貌似沒有，畢竟百度高德之類的大廠地圖也可以被爬下來數據。

② GIS專屬加密操作：坐標系加密。

2.7 Cesium的使用

詳見第三、第四章節部分

2.8 GIS行業賦能案例：BIM、傾斜攝影、城市設計

1. BIM案例

? ? ? ? 應用項目場景：建筑施工進度管理、建筑與設備維護管理。

????????具體功能有：點擊屬性查詢

2. 傾斜攝影案例

? ? ? ? 應用項目場景：社區管理

? ? ? ? 具體功能：單體化點擊屬性查詢、單體化語義分割

圖： 傾斜攝影單體化語義分割（手動分割，非AI）

3. 城市設計案例

? ① 案例1 ：【拆遷分析】

? ? ? ??圖： GIS在城市規劃設計的應用案例1?

② 案例2：【模擬建設】

?圖： GIS在城市規劃設計的應用案例2

2.9 三維可見性分析：通視、可視域、天際線、視頻投放

1. 通視分析

概念：從一個點出發，是否可以看到某個點。如下圖：從亭子觀察旁邊大樓的多個點位，綠色的為可見，紅色為不可見。?

圖： 通視分析

2. 可視域分析

概念：從某點出發，是否可以看見某個范圍。

?圖： 可視域分析

3. 天際線

????????不解釋了，很基礎

4. 視頻投放

?概念：在場景中插入一個視頻

圖： 可視域分析

2.10 三維空間分析：TIN地形、剖面、坡度坡向、挖填方、開敞度、日照、box裁剪、淹沒、興趣點

? ? ? ? 不解釋了，很基礎

2.11 三維管網

? ? ? ? 項目沒遇到過，暫時不看

2.12 三維動態圖層

????????

?圖： 動態圖層

2.13 三維標繪與動態推演

在一些項目里面這個功能挺核心的，如搶險救災、環境污染等。

1. 主要應用領域

? ? ? ? 實時指揮調度

2. 核心功能

? ? ? ? 可交互、可編輯、可實時、可模擬推演

3. 實現

1）三維標繪的標號：剪頭標號 + 警示標號

2）超圖自己封裝的Plotlayer類來實現，需要配合iserver發布的數據才可以。

圖： 三維標繪 + 動態推演

---

三、Cesium.js 初級

參考：?http://support.supermap.com.cn:8090/webgl/examples/webgl/examples.html

四、Vue3 + Cesium.js項目實訓

參考：?SuperMap_iClient3D_Vue_for_WebGL (supermapol.com)

---

完結 2022.5.24

總結

以上是生活随笔為你收集整理的三维GIS笔记的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。