城市三维仿真模型数据标准制定方法解析
数字城市建设中三维模型数据的制作规范与建模方法
数字城市建设中三维模型数据的制作规范与建模方法摘要：三维模型能够直观呈现出数字城市的建设情况和城市面貌，需予以高度重视，提高三维建模的质量。
基于此，本文先分析了在建设数字城市三维模型上的数据制作规范，然后详细分析了三维模型建模方法。
力求三维模型的准确、高质量建设，以作为数字城市社会、经济等全面发展的支持。
关键词：数字城市；三维模型；数据制作规范；建模方法引言：数字城市是指多媒体技术、计算机技术等先进技术组委基础，融合使用GIS技术、ARA技术、网络技术等，进行多尺度、多分辨率以及多时空的三维建模，将城市建设情况、未来发展方向充分展现。
三维模型具有客观、可视化的优势，能够更全面展现城市发展情况和建设情况，更能指导城市建设的发展，不仅重视地上结构的规划，更能保证地下结构的安全性。
一、数字城市建设中三维模型数据的制作规范在建设数字城市过程中，三维模型数据主要包括影像和图形的处理上，目前处理工具逐渐成熟，并形成了较为完整的制作规范：（1）模型坐标系：使用统一的地理坐标系进行三维模型的制作，按照1:500或者1:2000国家地形图，确保模型可以和国家测量系统、GIS系统兼容，能够将三位模型导入数据库，坐标均采用统一坐标系。
（2）基本单位：城市使用的大比例尺地形图以m作为单位，因此三维模型制作也应以m为单位，按照实际尺寸制作，精度满足LOD级别。
（3）模型制作：三维模型主要用于显示城市外观，考虑到数据量问题室外部分建模，保证地面建筑特征和实际一致，尽量减少面片数量。
（4）定位参考点：定位参考点即坐标系原点，用于对模型空间位置准确定位，引入三维场景的相似地物十分关键。
（5）模型高度：根据不同细节模型需要，使用体块模型、基础模型建立，根据GIS数据确定地面结构的高度，使用激光测高仪等方式确定不同分段的高度，提高模型精细程度[1]。
（6）样条曲线/曲面：三维模型尽量避免使用样条曲线/曲面，或转化为折线，再曲线化/曲面化。
《城市三维建模技术规范》要点解读
三、《城市三维建模技术规范》要点解读
3.1 总则
（１）为统一城市三维建模技术要求，及时、准确地为城市规
划、建设、运营、管理以及数字城市建设提供城市三维建模技
术支持、数据共享和应用服务，制定本规范。
（２）本规范适用于城市三维模型的数据采集、处理、集成、 管理、更新、维护与服务等。
（３）城市三维建模除应符合本规范外，尚应符合国家现行有 关标准的规定。
4
Skyline/Terra Builder
5
Google Sketchup
规 则 格 网
不 规 则 格 网
3.3 建模单元的划分与模型命名
城市三维模型建模单元宜按“区（县）、管理 单元、建模单元”三级进行划分。其中，管理单元 可以是街道（乡、镇）等行政管理单元，也可以是 规划管理的分区；建模单元宜以道路围合区域（如 街坊）为单位。
3.3 建模单元的划分与模型命名
1. 建模单元划分与编码 XXXXXX XXX XX 建模单元顺序号 管理单元顺序号 行政区划代码
2. 地形模型 terrain model
用于表示地面起伏形态的三维模型。 3. 建筑模型 building model 依据建筑测量数据或设计资料制作的三维模型，主要表达建 （构）筑物的空间位置、几何形态及外观效果等。
3.2 术语定义
4. 交通设施模型 transportation facility model 依据交通设施测量数据或设计资料制作的三维模型，主要表达道
3.3 建模单元的划分与模型命名
现实城市是一个连续的空间，必须将其划分为小的单 元才便于三维模型数据的采集和管理。在二维地图中，一 般按规则格网划分，如城市1:2000地形图按1km×1km（图 上50cm×50cm）进行划分，称为一个标准分幅。在三维城 市建模时，为避免建筑实体被分割，一般按不规则格网进 行划分。
三维实景数字化模型数据制作相关要求
三维实景数字化模型数据制作相关要求根据哈尔滨市城乡规划局关于“上报局务会、局长办公会审查的《三公、三重及建筑风格控制重点街路、区域范围图》范围内的建设项目均利用三维实景数字化模拟模型进行审查”的要求，凡建设单位自行委托制作三维实景数字化模拟模型的，须按《三维实景数字化模型数据制作标准》提供相应电子文件数据。
一、三维实景数字化模型数据制作标准（一）模型数据格式要求：报建单位提供的电子文件格式要求采用与哈尔滨市城乡规划科学决策系统通用的OSG（citymaker）格式数据。
（二）模型数据精度要求：模型分为项目建设范围内规划模型及周边现状模型，包括地形模型、建筑模型、交通模型、植被模型以及其他模型。
1、地形模型：包括山地、丘陵、平原、河流和湖泊等。
现状地形模型采用2.5m格网数字地面高程构建三角网，生成地形三维模型，并叠加0.1米高分辨率影像作为纹理来表现；对局部细节特征利用等高线、高程点和特征点、线等数据进行细化。
规划地形模型应真实地反映设计方案的地形地貌，地表纹理信息根据设计方案给定材质。
地形模型与建筑模型、交通模型、植被模型底部无缝衔接。
2、建筑模型：包括各类地上、地下建（构）筑物。
现状建筑模型基底平面根据1:1000现势地形图、2.5m格网数字地面高程制作，建筑的外立面、屋顶结构及各类附属设施等细节根据精密仪器测量或激光点云测量结果制作，建筑的每个外立面特征点位测量不得少于4个点，并提供测量成果。
纹理应与实际一致，真实反映建筑物的颜色、质地和图案等。
规划建筑模型基底平面、建筑高度依据规划设计方案制作。
建筑模型应充分反映建筑物的主要结构和特点，表面突出大于或者等于0.5m时用模型表现，小于0.5m时用贴图表现。
每栋建筑独立制作，面数控制在1500个以内，特殊情况不应超过3000个面。
3、交通模型：包括道路、轨道交通、桥梁及道路附属设施。
现状交通模型的基底平面根据1:1000现势地形图、2.5m格网数字地面高程制作，轨道交通、桥梁的高度信息实地测量。
三维数字城市建模精度与制作标准研究
三维数字城市建模精度与制作标准研究城市是区域经济、政治和文化中心，是现代产业高度集聚的地区和国民¾-济持续发展的载体，创造和集聚着国家巨大的物质财富，在我国¾-济社会发展中起着主导和带动作用。
“数字城市”是物质城市以二进制形式在计算机中的再现和反映，是以信息技术（尤其是地理信息技术）为核心、以网络技术为支撑的城市信息管理与服务体系，“数字城市”的建设任务就是利用现代高科技手段，充分收集、整合、挖掘城市各种信息资源，建立面向政府、企业、社区的信息平台、应用系统以及政策法规保障体系。
本文结合项目实际，探讨了三维数字城市工程建设中的模型建造的精度和标准问题。
三维城市模型（3DCM）是对真实城市的三维数字化表现，它突破传统平面地图的限制，通过对地形、地物的数字化三维模拟，提供给使用者一个与真实生活环境类似的虚拟城市环境，通过对三维虚拟城市的数字化管理，可为城市规划、建设与运营提供可持续发展的信息化服务，从而提高城市空间信息共享和利用水平，提升城市整体信息化管理水平。
当前，三维“数字城市”的研究与实践已¾-十分广泛，武汉市三维数字地图旨在搭建武汉市三维数字模型数据库，并建立三维数据的更新与维护机制，在此基础上，建成服务于城市规划设计与审批、城市建设和运营管理的空间信息平台。
一、三维城市模型制作精度三维城市模型是建设三维数字城市的基础和载体。
三维模型的制作精度直接影响可视化表现效果，模型制作越精细，场景表现效果越逼真。
但是，高精度的三维空间数据不仅会严重影响系统速度，同时也增加了模型建造成本，延缓了模型生产进度，因此，确定三维模型的制作精度，是项目初期就要考虑的问题。
三维模型的制作精度应满足软件系统的功能需求，因此，模型的建造应立足于应用；同时考虑到后期功能扩充和技术发展趋势，还应留有升级的余地。
综合考虑各种因素，武汉市三维数字地图项目的模型建设确立了以下原则：1、根据系统需求划分不同的LOD模型三维城市模型应分为多个级别进行建造，不同级别对应不同的简化程度和不同的应用领域。
城市三维建模技术规范
一、规范立项的背景、目的与意义
（二）目的与意义
1.通过《规范》来统一数字城市建设中三维模型数据的采集、处理、制作、集成管理和更新 维护等工作，促进数据生产协作；
2.通过《规范》可提高城市三维模型建设相关行业的技术水平，进而推动数字城市建设； 3.通过《规范》可促进城市三维模型在城市规划、建设和管理等领域中的应用，进而提高城 市规划、建设、管理的决策效率和服务水平；
当前，城市三维模型建设正从起步探索阶段向深度和广度发展，大区域三维模型数据的生产 与整合、跨行业和部门的数据共享与服务，对城市三维模型建设提出了新的要求。然而，我国并 没有统一的城市三维模型数据标准和技术规范来满足城市三维模型建设和应用的新需要。因此， 制订城市三维建模技术规范非常必要，也十分迫切。
二、规范编制的组织与实施
（二）召开了两次编委会，形成征求意见稿
2008年8月18日，在武汉召开了《城市三维建模技术规范》编委会 第一次全体会议，标志着《规范》起草工作正式启动。 ➢ 会议研究确定了编制原则、编制大纲、编写分工以及进度安排。 ➢ 住房和城乡建设部标准定额研究所雷丽英处长到会提了要求。
一、规范立项的背景、目的与意义
武汉市规划局从2002年开始就开展了城市三维模型的研究 与应用试点工作，先后建立了城市多个重点区域的三维模型。
– 数字汉江 – 两江四岸 – 新华路-新华西路 – 积玉桥地区辅助规划审批系统
一、规范立项的背景、目的与意义
2006年正式启动了武汉市三维 数字地图建设与应用示范项目，该 项目于2007年被建设部列为城市数 字化工程示范项目（建科[2007]示 06号）。
三维管线中心线 三维管线体 管线体+附属设施 精细模型
三维符号
图像
数字城市制作中三维模型数据处理与制作标准
中三维模型数据处理与制作标准三维模型数据处理包括图形数据处理与影像处理两部分，其中，图形数据处理分为二维矢量图形处理和三维模型制作，栅格处理分为影像处理和相片纠正。
当前，GIS领域已有完善的DLG、DOM处理工具和流程，并形成相关标准和规范，这里不再赘述。
下面主要讨论三维模型的制作。
三维模型制作标准主要包括以下9个方面：（1）模型坐标系具有统一的三维地理坐标是建造大规模三维场景和应用系统的基础。
武汉市三维数字地图系统建设以国家1:2000和1:500地形图为基础，以使该系统能与其他GIS和测量系统兼容。
为使三维模型能够顺利、正确地导入数据库，所有坐标都应基于统一的坐标系。
（2）模型的基本单位城市大比例尺地形图通常采用采用平面坐标系，以米为单位，因此模型建造也应以米为基本单位，按实际地物的实际尺寸建模，尺寸精度根据该模型所处的LOD级别而定。
（3）模型的制作三维数字地图主要用于表现城市外观风貌，考虑到数据量的问题，应只对室外可见部分建模，在制作过程中，应在保持地物基本形状和特征的基础上，尽量减少面片数量。
对这部分的内容，应有详细的规范，并提供¾验指标（如圆柱的边数、球的段数设置等）。
（4）模型定位参考点每个模型必须有用于定位的参考点。
定位参考点是模型的局部坐标系的Ô点，用于精确定位模型的空间位置，这对于引用三维场景中相同或类似的地物非常有用（如：电杆、路灯、交通灯等）。
武汉市三维数字地图建模规定：模型的定位点为地形图上该地物外接矩形的中心，纵向为模型最低点。
（5）模型的高度模型的高度，尤其是建筑物高度，根据不同细节程度模型的表现需要，可采用以下三种方式确定：体块模型、基础模型的建立，可根据现有二维GIS数据（如：楼层数）确定建筑物及其他要素的高度；质量要求较高的模型，可采用航片立体相对、激光测高仪或LiDAR确定建筑物及其分段部位的高度；精细模型从建筑设计图或施工图获得。
（6）样条曲线∕面的使用样条曲线∕面能用较少的参数细腻地表现连续表面，但转化为通用格式（如3DS）后会带来巨大的数据量，因此模型的制作尽量不采用样条曲线∕面，或者在使用后将其转化为折线，而后进行曲线∕面优化。
绎东道科技三维城市建模制作标准
三维城市建模制作标准外业数据说明：绎东道科技三维城市建模制作标准1．不要未经任何PS处理直接采用照片为模型纹理。
通常照片都需要调整对比度及透视、遮挡。
对于照片中偏灰、曝光或过暗、过艳、偏色等问题应及时PS处理。
2．对于同一栋建筑的照片纹理采集，应统一因光线影响造成的亮度或色调差异等。
3．对于同一临街面的广告牌，应统一明暗度及饱和度，禁止出现广告牌忽亮忽暗、灰艳。
4．CAD地形图中有拍摄区域的线路走向图及线路名称，请开启拍照路径层。
包含模型及纹理命名所需的街坊号及街坊范围，请开启街坊名称层。
CAD地形图中有房屋高程数据,和建筑命名编号，请开启高程数据层和建筑编号层。
5．临街建筑拍照采用拍摄本侧临街商铺同时拍摄街对面建筑大立面的拍摄方法，故建筑的大立面照片可能在街对面拍照线路中查找，6．标示红色拒拍已拍范围内的照片文件放置于拒拍补拍的文件夹下。
7．现状建筑局部与地形图不一致，并按实际照片制作的需提交截图说明。
8．地形图上标示拒拍区域且无拒拍补拍照片的，采用外围扫拍照片建模，无扫拍照片的建筑参考周边建筑环境自行合理表现。
9．地形图上标示拆迁区域不建模。
应提供资料：地形图（含制作区域范围、街坊号、房屋层数、测量高度、拍照路径）外业采集照片、DOM影像、DEM数字高程模型、公共库及本规范。
建模采用3DMAX9建模，单位米。
禁止擅自偏移CAD平面坐标 内业数据说明：模型等级划分:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级模型的定义：Ⅰ级模型定义为大型公建区域和历史保护古建区等。
包含城市主干道及临街两侧、党政机关区域、大型场馆、地标性建筑区域、30层以上的高层区域、大型商业区、高档酒店、医院学校主楼、车站机场、文物保护单位、公园广场、旅游景点等。
Ⅱ级模型定义为次干道及以下级别道路及两侧临街建筑、中小型公共建筑、8-16层高层住宅、高档小区、小型广场绿地、桥梁高架、大坝、大型广告牌、交通指示牌等公共设施。
Ⅲ级模型定义为普通居民小区、住宅楼、小型公建、现代厂房等。
数字城市建模标准
数字城市建模标准一.导读重点1.1关于项目我们制作的项目数字城市三维仿真，用于街道、社区人口信息及业务工作的地理信息系统，所以请各位同行仔细阅读此文档。
1.2模型我们需要的模型是即具备城市基本面貌特点，同时又优化城市现有建筑结构，做出来的产品是一个完全仿真的、全新的城市面貌，这和你们曾经做过的城市三维宣传片相似，又比它具有更高的真实性。
所以在一些旧楼、危楼的制作上贴图、门店需要进行崭新的处理，避免直接抓图使用。
1.3我们提供的照片我们提供的照片时间紧、拍摄任务中，采集并非很全面，抓图后部分材质不清晰，直接贴图后影响效果，各位可以结合你们自己的素材库尽可能寻找相似或相同的高清材质代替。
1.4关于合作目前，我们作为政务系统的试点单位和集成开发商，产品在国内多个领域处于优势地位，成功签约大量的数字城市建设项目，我们要求的合作伙伴是互相负责、技术精湛、质量上乘，具有长期合作前景！我们将一如既往的尽最大可能支持你们的成长与发展！最后，祝愿大家合作愉快！二.模型制作要求1）模型数据的完整性。
主要包括地形模型（DEM）、建筑模型、交通设施模型、场景景观。
2）模型制作的准确性、合理性。
主要包括模型数据的平面位置、高度、形状、结构、比例等几何精度应符合要求，模型在场景中表达逻辑正确以及模型优化制作应具有合理性。
3）模型纹理材质、贴图的正确性、完整性、协调性。
主要包括模型纹理使用正确性、清晰度以及纹理与几何模型对应的一致性。
4）各建模单元接边保持正确性、合理性。
5）模型及纹理数据命名应保证正确性、规范性。
2精细复杂度模型（简称精模）结构要求2.1定义：精细模型为，能准确表现建筑物的几何实体结构，能表现建筑物的诸多细节，对部分重要建筑景观进行重点准确制作表现的模型制作方式。
2.2一般制作范围：为城市中的一些重点建模的建筑物，包括标志性建筑物，城市中知名度高的名胜古迹、地标性建筑。
2.3制作方式：精细制作，不仅能反映实际建筑的大小，整体结构，而且能反映建筑物的细节结构。
成都市城市规划三维模型数据标准
成都市城市规划三维模型数据标准（试行）1范围本标准适用成都市中心城范围现状三维模型、城市设计三维成果，以及该区域内的新建、改扩建项目方案三维模型成果制作。
2术语2.1现状实景三维模型现状实景三维模型是指真实反映建筑、地形、道路及其它客观存在的虚拟现实模型，其中建筑模型分现状建筑精细模型和现状建筑简单模型两类。
2.2城市设计三维模型指侧重于城市空间形态和环境的整体构思和安排，表达规划编制范畴的城市空间布局、景观形象、地形、基础设施以及建筑设计的虚拟现实模型。
2.3建设项目方案三维模型建设项目方案三维模型指在行政审批环节中反映的建设项目的建筑体量、建筑外形风格颜色、小区环境及建筑布局的规划方案虚拟现实模型。
3基本要求3.1数据源要求基础数据源由1：500地形图、真彩色正射影像或高分辨率彩色卫星影像图、设计方案及其它相关数据组成。
3.2空间参照系要求空间参照系必须与成都市基础测绘所用平面坐标系统和高程系统相一致。
1．平面坐标系统：采用成都市独立坐标系统。
2．高程系统：采用1985年黄海高程系统。
3.3成果要求模型成果统一采用3DMAX9.0版本格式4三维模型制作要求4.1模型精度标准三维模型平面精度须达到1：500地形图精度要求，高度与实际物体误差不超过1米。
三维模型必须反映建筑的主要结构和主要细节，模型整体感强，效果美观。
在满足真实美观效果的情况下，应尽量减少模型的几何面数，模型三角面数应控制在2000面以内，模型不得扭曲、旋转、放大和平移，模型基座面高度统一定义为零。
4.2建模内容4.2.1建筑（属性编码为bui）建筑：是指永久性建筑（包括城市设计及建设项目方案），含台阶、雨棚、阳台、飘窗、永久性装饰、人字型屋顶、屋顶架子（方柱状或圆柱形）、柱子等建筑物附属物。
每栋建筑模型形成单独max格式文件，由裙楼或通道连接的建筑视为一个模型。
多栋独立建筑与地下室一体时，地下室与其中一栋建筑视为一个模型。
4.2.2环境（属性编码为flo）环境模型成果除道路及附属设施外的其它区域，包括小区景观、内部道路、植物、花台、水池等设施，和地面构成统一体的面。
重庆市三维两江四岸三维仿真模型数据标准-090117.
重庆市城市规划三维仿真模型数据标准（试行）1范围本标准规定了三维仿真模型的术语、基本规定、成果内容及相关要求、建模要求及三维动画制作要求。
本标准适用两江四岸规划区及其他重点控制区域（以下简称规划控制区）的现状三维模型、城市设计三维成果，以及规划控制区内的新建、改造建设项目三维模型成果制作。
2术语2.1现状三维模型指真实反映现状地形、基础设施、自然景观以及建筑外观和风格的虚拟现实模型。
2.2城市设计三维模型指侧重于城市空间形态和环境的整体构思和安排，表达规划编制范畴的城市空间布局、景观形象、地形、基础设施以及建筑设计的虚拟现实模型。
2.3建设项目三维模型指在行政审批环节中反映的建设项目的建筑体量、建筑外形和风格、外立面及建筑布局的规划方案虚拟现实模型。
3基本规定3.1基础地形建模要求1）城市规划区域的数字高程模型必须采用1:500地形图，地表纹理信息根据规划设计方案的景观设计材质库中选取相应的图片。
2）城市建成区域的数字高程模型必须采用1:500地形图，地表纹理信息由实地拍摄的数码照片，拍照应使用500万像素以上的广角照相机。
3）其他区域的数字高程模型可采用用1:2000或1:1万地形图，地表纹理信息由1:2000真彩色正射影像或分辨率不小于1m的彩色卫星影像图片获取。
3.2空间参考系要求1）大地基准：必须采用重庆市独立坐标系。
2）高程基准：必须采用1956年黄海高程系。
4成果内容及相关要求4.1成果文件内容三维模型成果必须经过烘培，能够真实而艺术地反映地形地貌、基础设施、自然景观以及建筑外观和设计风格。
三维成果必须包含以下内容：1）三维渲染整体效果图，图像分辨率不小于2048×2048，图片格式采用*.tif。
2）带材质贴图且经过烘培的三维仿真模型，文件格式为3DS MAX 7.0或以上的*.max，贴图为tif格式。
3）对于建设项目三维模型，必须提交项目总平面、剖面图、立面图、平面图等电子文件，文件格式为AutoCAD2005的*.dwg格式。
三维模型制作规范及标准
真三维模型制作规范说明一、建模准备工作1.场景单位的统一1)在虚拟项目制作过中，因为通常较大的场景同时制作，所以都是以米做为单位会较为好操作些，所以，在建模之初就要把显示单位和系统单位都设置为M。
2.工作路径的统一：在项目操作时，往往一个项目会由许多人共同协作完成，这样，一个统计的工作路径就显得犹为重要，为便于我们项目管理及制作，我们在这里把项目的工作路径统一为：磁盘\城市项目名称\城市项目区块编号\MAX 存放项目相关场景文件；\MAPS 存放项目使用的贴图文件；二、建筑建模的要求及注意事项建筑建模工作包括模型细化处理、纹理处理和帖图，三者同时进行。
帖图可用软件工具辅助完成。
场景制作工具统一采用3dsmax9.0。
1.建筑精度的认定及标准1)一级精度建筑1.哪些建筑需要按1级精度建模——地标建筑、层数>=18层的建筑、建筑面积>=20000m2的建筑、大型雕塑、文物保护单位、大型文化卫生设施、医院、学校、商场、酒店、交通设施、政府机关、重要公共建筑等2.1级模型建模要求——需精细建模，外形、纹理与实际建筑相同，建筑细部（如：屋顶结构，建筑转折面，建筑与地面交界的铺地、台阶、柱子、出入口等），以及建筑的附属元素（门厅、大门、围墙、花坛等）需做出；3.1级模型应与照片保持一致，丰富其外观细节，应避免整个墙面一张贴图，损失了模型的立体效果；需注意接地处理，例如玻璃不可直接戳在地上；该有的台阶、围墙（含栅栏、大门）、花坛必须做出；建筑的体量应与照片一致；4.面数限制——1级模型控制在1000~2000个面。
5.一级精度建筑结构>=0.3米需要用模型表现出其结构，<0.3米可用贴图表现其结构。
（一级精度建筑楼梯或台阶<0.3米时都需要用模型表现其结构。
）2)二级精度建筑1.哪些建筑需要按2级精度建模——道路沿路建筑、历史文化保护区以及其它不属于1级精度的市（区）行政、金融、商贸、文化、科技、展览、娱乐中心等建筑，成串的骑楼建筑需以2级精度建模；2.2级模型建模要求——纹理与实际建筑相同，可删除模型和地面相交长宽小于3米的碎小模型，可减少模型附属元素（如：花坛、基座、柱子段数等）；3.对于2级模型，整体、细节的颜色、形状都应与实际保持一致；4.面数限制——2级模型控制在300~800个面。
三维数字城市建模标准
三维地理信息系统3dmax建模标准及操作流程1.外业拍照要求及注意事项1 外业拍照要求(1)选择晴朗天气拍摄。
(2)影像清晰，如果因拍摄时的抖动等因素造成影像模糊，重新拍摄。
(3)尽量在水平方向对侧面拍摄，获取正视影像。
(4)为保证后续纹理处理时对地物整体结构的把握，对每一建筑物在不同方向上拍摄一定数量的全貌相片及细节照片。
同时需要拍摄附近地面，在重要地区需要制作路面和地面绿化(包括树木和路灯，花坛)(5)建筑物自行编号，每个编号的照片存放在以该编号命名的文件夹内。
(6)每栋建筑远近照片不低于10张，建筑文件夹中必须包含CAD路线图。
路线图标明路线序号和照片起始至结尾号。
(7)具体拍摄过程中，要求在地形图图纸上用彩笔标详细的注出行走路线，如下图所示:1.1 建筑物拍摄之前先编号，编号要求：单个建筑或连体建筑一个编号，比较密集的区域，可适当考虑2-3个建筑物一个编号。
建筑物编号示例如下：1.2地块划分确定好拍摄区域后对地块进行区域划分，如下图所示:2 3dmax 模型制作2.1 模型设置和精度( 1)统一采用3DMAX8.0 建模，在MAX 软件中单位设置为Meter。
(2) 一般的楼房在使用extrude 挤压时每层高度按3米计算，民房每层高度按2.8米计算。
地面高度设为-0.01，草坪高0.01，小路高为0.01 ，注意调节高度不要互相遮盖。
(3) 建筑物屋顶一般有女儿墙，宽30cm ,高50cm ,但平房女儿墙高30cm ;台阶高度通常15cm,宽30cm。
屋顶采用材质库中材质贴图，要求美观漂亮。
在制作试验区时为保证效果美观，可以使用纹理库和模型库的近似纹理。
(4) 如果底图是纯CAD图，在模型制作时使用捕捉工具，如果采用CaSS软件制作，不启用扑捉工具，以免线性产生变形扭曲。
CAD 虚线显示regen 显示窗台等虚线。
(5) 制作模型时采用制作简模的方法，用贴图表现物体细部结构，每个模型的面数最多不能超过4000 个，尽量采用多边形编辑器edit poly 进行制作，采用其他工具制作时，必须减少模型的段数，同时最后对物体使用convert to editble poly 进行塌陷，减少物体的面数。
三维城市模型
hard break line
线：三角形的边界，多数为自然边界 用于坡度不连续区域。扑捉地形突变部分，改善
显示效果。
特点：
影响TIN的坡度变化，特别是变化突变部位； 线段可以使用不同的Z值
同位置和不同位置的hard break line(断层问 题):
作用：河流的边界；湖泊的边界，山脊线、山脚线，谷底线。
线状水系： 从DEM得到线上各点高程构建为三维的线对象
行道树和树林转换方法：
行道树：转化为三维的点对象，每个点对象关联一 种树的纹理图像
成片树林：按地界类以一定的排列方式自动生成一 片点状的树对象。
四、三维城市模型——创建
地形建模 管线建模 地物建模 三维分析 可视化
数Байду номын сангаас地形模型建模技术
——Terrain DEM的生成方法
Geodatabase格式的DEM，支持LIDAR的 LAS文件格式。
以TIN为数据结构，支持金字塔结构，适合处 理大型DEM建立。
要求XYZ测量单位一致。
工具：new terrain，或使用三维分析工具中的 CREATE TERRAIN。
——DEM格式之间的转换方法
地形测量和管线勘探测量——获取高程信息 以属性表形式存储
房屋的层数可作为房屋的近似高度。
管线勘测点的埋深和地形高程可作为三维管线的高程数据。
B、三维测量数据
（1）地形测量
（2）GPS测量
（3）摄影测量与遥感
A、航空摄影测量
B、卫星立体测量：
（4）三维激光扫描
数字城市移动扫描仪
遥感影像和机载激光扫描系统——最具潜力 三维城市模型数据获取方法
显示速度快，ARCSCEN不支持，ARCGLOBE可显 示。
数字城市三维建模方法比较分析
数字城市三维建模方法比较分析文章主要围绕数字城市三维建模的方法进行分析，其中在对三维建模的内容和展示进行介绍的过程中，重点指出了三维建模方法的不同之处，希望相关人员在数字城市建设的过程中可以加以借鉴，从而提升数字城市的质量。
标签：数字城市；三维建模；方法4b—X—一、刖吕通常情况下数字城市就是指利用信息技术手段把城市的过去、现状和未来的全部内容在网络上进行数字化虚拟实现，近儿年数字城市得到了广泛的研究和发展，主要是因为当前的信息技术不断发展，为了能够不断改善人们的生产和生活环境，相关人员逐渐提出了“数字城市”等概念，希望可以在城市建设的过程中得以实现，与此同时建设数字城市也能够为各个行业创建了更具权威性的空间信息平台，使各个部门的地理信息资源能够实现共享，因为文章将I」光聚焦于数字城市的建设中，重点围绕三维建模展开。
二、三维建模内容在建筑行业，三维建模是一种现代化信息技术的体现，在建设数字城市过程中运用三维建模，主要包含以下儿点内容：以数字立体航空摄影为前提的三维建模；以大比例尺地形图为前提的三维建模；以三维激光扫描仪为前提的三维建模; 以车载移动测量系统为前提的三维建模；以倾斜摄影为前提的三维建模［1］。
三、三维建模展示三维建模一般需要通过ArcGIS软件来实现，该软件中主要提供了新的三维元素模型，例如多面体这种三维显示模型。
所谓多面体，其实是一种与点、线、面相似的数据类型，可以被储存于shp文件内，或者Geodatabaseo ArcGIS软件可以创建主流三维模型，例如SketchUp. 3DMAX、VRML等，为数据导入提供了便捷的工具，尤其是复杂模型的导入。
3」ArcGIS、SketchUpSketchUp直接关系到设计方案创作，在创建、修改以及共享模型三个方面体现了非常强的优势，可以进行3D设计的软件，在三维建筑设计中是应用非常广泛的工具。
通过SketchUp创建的城市三维模型，在操作方面体现了非常髙的效率，而且场景也非常真实，能够支持共享［2］。
《城市三维建模技术规范》要点解读
《城市三维建模技术规范》要点解读
一、《城市三维建模技术规范》
二、本规范包括五大部分
1．三维建模概述：本部分对城市三维建模技术的分类、建模流程及模型参数进行概述，提供城市三维建模概念和技术背景，为后续章节的讨论提供依据。
2．数据搜集：本部分主要围绕数据的采集及处理技术讨论，探讨数据源、采集手段、数据格式、数据处理及表述等内容。
3．模型建立：本部分主要描述如何建立三维城市模型，包括模型格式的选择、街景地物建模、构件建模等内容。
4．视觉建模：本部分主要讨论三维城市模型如何进行视觉建模，包括模型材质、摄像漫游、场景搭建等内容。
5．虚拟城市：本部分主要探讨虚拟城市技术，包括虚拟城市的构建方法、可视化技术及其发展趋势等内容。
三、本规范的重点
1．重视数据质量：本规范强调数据质量的重要性，建议企业在建模过程中注重严格把关。
三维城市重建的数据处理与分析方法
三维城市重建的数据处理与分析方法随着城市化的进程不断加快，城市规模不断扩大，如何进行高效、精确的城市重建成为一个重要的问题。
在过去，城市重建往往依赖于传统的测量和勘察方法，效率低、成本高且数据质量难以保证。
然而，随着数字技术的发展，三维城市重建的数据处理与分析方法得到了革命性的改变。
在三维城市重建中，数据处理起到了至关重要的作用。
首先，城市重建需要收集大量的数据，如地理信息数据、空间数据等。
这些数据来源广泛，包括遥感影像、激光雷达扫描数据、航拍图像等。
然后，数据处理过程需要对原始数据进行预处理，消除噪声、纠正误差等。
接着，需要将数据进行配准，确保不同数据源之间的对齐。
最后，数据需要进行分析和建模，以生成高精度的三维城市模型。
在数据处理过程中，有许多高效、精确的方法可以应用。
一种常见的方法是利用计算机视觉技术进行图像处理。
通过将图像与地理信息数据进行分析，可以得到地物的位置、形状等信息。
例如，可以利用矩阵分解算法来提取建筑物的轮廓，或者利用边缘检测算法提取道路的特征。
此外，还可以利用机器学习算法对图像数据进行分类和分割，从而得到更精确的建筑物边界。
另一种常用的方法是激光扫描技术。
激光扫描可以获得建筑物的精确几何信息，包括长度、高度和形状等。
通过对激光点云数据进行分析，可以重建出真实世界中的建筑物模型。
例如，可以通过点云分割算法将激光点云数据分割成独立的建筑物，然后通过曲线拟合算法得到建筑物的几何形状。
在数据分析方面，可以利用空间分析方法对三维城市模型进行分析。
例如，可以通过地理信息系统（GIS）技术，对三维城市模型进行空间查询和空间分析。
通过GIS技术，可以对城市的地理特征、土地利用、交通网络等进行深入研究，从而为城市规划和决策提供支持。
同时，还可以利用模拟和仿真技术，对城市发展的潜力进行评估和预测。
通过对不同城市发展策略的模拟，可以帮助政府和规划者做出更科学的决策。
总结起来，三维城市重建的数据处理与分析方法涉及到多个领域的知识和技术。
三维城市模型构建中的测绘方法与数据处理技巧
三维城市模型构建中的测绘方法与数据处理技巧随着城市的快速发展，人们对于城市规划和建设的需求越来越高。
为了更好地实现城市规划与建设，利用测绘方法构建三维城市模型成为了不可或缺的工作。
本文将探讨三维城市模型构建中的测绘方法与数据处理技巧。
一、测绘方法城市的三维模型构建离不开准确的测绘数据。
在进行测绘时，我们可以采用以下的测绘方法。
1.激光测绘技术激光测绘技术是目前使用最广泛的一种测绘方法。
通过激光仪器测量从激光束发射到返回的时间差，可以得到目标物体到激光仪器的距离。
借助于激光测绘技术，我们可以获取大量的准确而且具有高精度的点云数据，用于构建三维城市模型。
2.卫星遥感技术卫星遥感技术是通过卫星传感器对地表进行观测和采集信息的一种远程感知技术。
利用卫星遥感技术，我们可以获取到大范围的城市地貌数据，包括地形、建筑物分布等等。
这些数据可以用来辅助三维城市模型的构建与检验。
3.航空摄影测量航空摄影测量是通过航空器搭载的相机对地面进行连续摄影，然后利用测量方法获取地面特征和几何元素的方法。
航空摄影测量技术可以提供高分辨率、高精度的影像数据，对于大规模城市的三维模型构建非常有帮助。
二、数据处理技巧在获取到测绘数据后，我们需要进行数据处理，以提取出有用的信息，并进行三维模型的构建。
1.点云数据的处理点云数据是在测绘过程中获取到的一系列的点的坐标，它包含了丰富的城市地貌信息。
在处理点云数据时，我们可以利用滤波、配准、分类等方法进行处理，以达到减少数据量、提高数据精度等效果。
此外，我们还可以利用点云数据进行地物提取，将建筑、道路等城市特征从点云中分离出来。
2.影像数据的处理影像数据是在测绘过程中获取到的连续的地面影像。
在处理影像数据时，我们可以利用图像处理的技术进行边缘检测、特征提取等操作，以获取地物的位置和形状信息。
同时，我们还可以通过影像纹理的处理来提升三维模型的真实感。
3.几何模型的构建在获取到处理后的数据后，我们可以利用几何模型的构建算法来生成三维城市模型。
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城市三维仿真模型数据标准制定方法随着三维可视化技术发展, 三维仿真系统在城市规划、城市管理辅助决策中得到越来越广泛的应用。
城市三维模型数据生产制作流程和工艺方法多种多样, 但是三维模型数据至今没有行业规范和标准,各平台之间的数据共享困难。
一、制定要点(1)满足三维可视化表达的需要能准确表现地物空间对象和对象特征。
三维模型的建立和数据组织要满足三维仿真后期渲染、系统集成,甚至动画制作的需要。
(2)为三维数据规模化生产提供指导通过对三维数据的规范和约束 , 实现三维数据采集获取、生产、质量检查等环节既独立又完整 , 为规模化生产提供规范基础和作业指导。
(3)支持三维海量数据的存储、管理和维护更新在标准制定中要将表现地物对象精度和合理控制数据规模统筹考虑 , 数据组织和结构设计要能支持海量三维数据的存储、管理 ,更新和维护三维数据方便、高效。
(4)支持三维地理信息系统共享和集成满足标准规范的数据既能提供三维仿真平台使用,还要在空间参考系的定义、数据源获取、数据组织和发布上能充分结合三维地理信息系统的特点, 使得这些三维数据成果成为三维地理信息系统的重要数据源 ,促进三维地理系统共享和集成。
二、城市三维仿真模型分类城市三维仿真模型一般分为:地形三维模型、现状建构筑物三维模型、城市设计三维模型。
不同的模型类别, 其基础数据的采集获取方式多种多样, 模型制作方法和工艺流程多样。
(1)地形三维模型利用基础测绘数据 , 如带有高程值的数字线划图 ,建立地面高程模型 (DEM), 将地形的高低起伏完全的真实模拟出来 , 这里的地面高程模型可以按照要求制作不同比例尺;正射影像(DOM)数据来源有多种方式 ,可以是不同分辨率的遥感影像, 也可以是高分辨率的航空影像, 甚至通过低空摄影及近景摄影得到的地貌数据 , 精度要求也是根据需求的不同选择不同分辨率的影像数据。
按照统一的空间参考系 ,将正射影像叠加到地面高程模型上 , 形成表征地形地貌的三维模型。
(2)现状建 (构)筑物三维模型现状建(构 )筑物是城市三维仿真模型中最重要的组成部分,包括房屋、道路、人行天桥、桥梁、隧道、堤坝、公园、绿地、树木等重要地物要素 ,以及路灯、消火栓、井盖、公交车站等城市附属设施。
这类三维模型的制作往往投入人力和物力最多 ,时间周期最长, 所以在开始这部分工作时 ,要根据实际需要,按照不同的精度要求选择不同的建模方式。
对于要求不高或者不重要的建 (构)筑物 ,可以利用基础测绘数据成果进行批量建模 ,尤其是规则形状的建 (构 )物 , 甚至建 (构 )筑物顶端的纹理也可以采用高分辨的影像进行贴图;而对于不规则形状的或者需要重点表现的建 (构 )筑物, 亦采用交互式手工精细建模 ,这部分纹理通过实地拍摄,采用专业的图像处理软件进行处理后贴图 , 体现建(构)筑物模型的美观性、逼真性。
(3)城市设计三维模型这类三维模型的制作, 主要是满足城市规划设计、辅助城市规划管理需要 ,规划设计师在AutoCAD或者 3Dmax等三维软件中进行设计 , 将设计成果加入本系统与现状三维模型融为一体 , 同时可以根据现状三维模型周围环境对全部规划模型或部分模型进行修改、调整、替换 , 或在三维仿真系统上重新生成新模型 , 包括设计和定义位置、朝向、形状、高度、外部色调和纹理等 , 这些修改调整需要在统一的空间参考系中依比例进行。
三、案例演示和应用桂林市城市三维仿真模型技术要求1．数据范围：完成桂林市主城区约21平方公里范围三维模型的采集、处理、建模与建库，包括约0.5平方公里（标志性建筑、景观性道路）的精细模型和20.5平方公里标准模型。
2．内容与技术要求：2.1建设内容结合桂林市实际，三维模型制作内容主要包括：1)房屋：是指永久性建筑（包括设计方案），含台阶、雨棚、阳台、飘窗、永久性装饰、人字型屋顶、屋顶架子（方柱状或圆柱形）、柱子等建筑物附属物。
2)地形：是指公园、绿地、景观、水域等自然或人工地貌，包括小区景观、内部道路、植物、花坛、水池、围墙、凉亭、游乐设施、体育设施、石凳、石桌、雕塑、等设施。
3)道路：是指反映车道、隔离带、照明、交通站点等设施，包括道路、交通轨道、桥梁、路灯、交通指示牌、路牌、公交站牌、交通指示灯、交通岗亭等设施。
4)绿化：是指道路、公园、广场、小区、河流等区域的地面覆盖植物，包括道路绿化隔离带、灌木、行道树；公园、小区、广场、河流等绿化植物。
5)其它：需用模型表示的其它物体。
2.2技术要求1)模型基本要求：◆模型数据源：大地2000坐标的1：500地形图、实景照片及相关其它数据。
◆模型空间参照系：所有模型成果坐标系应与数字桂林基础地理信息共享服务平台的坐标系一致，坐标必须准确，提交成果不得扭曲、旋转、放大和平移。
◆模型平面精度：精度须达到1：500地形图精度要求。
◆模型成果统一采用3DMAX9.0制作，成果提供原始3ds Max文件，制作单位统一以“米”为计量单位。
◆所有模型中心点定义统一，可定义在各自外围合的中心或模型基底中心。
2)模型制作要求：◆建筑及其附属设施模型：①建筑模型应以独立建筑为单位进行制作，以建筑附属物等进行联接的建筑，应拆分建模。
②建筑模型的基底、立面轮廓结构与建筑高度应准确且建筑高度与纹理匹配比例准确。
③模型完成后不应存在辅助的虚拟物体，清除在模型中未使用的材质与贴图，删除对模型结构与贴图坐标调整起不到作用的点和线，不能出现无点面的物体，导出前要塌陷，删除或隐藏CAD线。
④模型的基底轮廓线由地形图（设计方案）直接生成，模型的基底与所处地形位于同一水平面上，与地形起伏相吻合，并避免闪烁。
有地下建筑空间的建筑物应将地下部分进行建模。
⑤建筑模型的屋顶应有层次，需反映屋顶结构形式与附属设备等，如女儿墙等。
屋顶纹理原则上采用影像图，不可使得建筑顶部出现大面积平顶，影响美观则需另行处理，视美观情况在屋顶设置水箱、设备房、天线等。
⑥所有模型在确保有良好视觉效果的同时对模型面数应尽量减少，单个模型的三角形面数应尽量控制在2000以内（具有古建筑特色及其他特别要求的建筑可视情况调整）。
⑦建筑轮廓凸凹面表现大于等于1米时，必须建模表现，小于1米时可以用贴图来表现，贴图纹理中对于1米以内的建筑细节应清晰可辨。
建筑模型的立面轮廓线须反映立面上的阳台、窗及各类附属设备的变化。
⑧标志性建筑、景观性道路及两侧等重要实景建模时，精度需达到0.5米，展现效果美观。
⑨建筑物附属大型广告牌、在道路附属设施上作为设施主体的广告牌必须按实际照片制作，非主体性广告可以省略。
◆道路及其附属设施模型①道路路面需要建模，反映其真实材质，对路面及路面外区域根据美观情况，进行美化处理。
②完整小区的地面建模色调须和小区色调统一、整洁美观，能反映小区现状。
③人行天桥、立交桥梁、跨河桥梁、公交车站、站台等，按照实际建模(其建模规范、贴图方法可参考建筑物建模制作要求)，路面与桥梁之间接合部位必须正确、平滑，严禁出现拼接生硬的现象。
桥面的道路中心线、栏杆、桥墩、路灯或斑马线需要实际表示。
④市政道路的路灯按实际形状、位置建模，但面片数量尽量少。
交通路牌、路标、交通指示标志牌等模型，文字表示应清晰，方向指示正确，建模时不能做成单片，应具有一定厚度的实模。
⑤市政道路的花坛、分车绿化带、水泥台、树池等按照实际尺寸、位置建模，花坛中以具有一定间距单簇花为主的采用十字或米字交叉面片多面贴图，成片的花则直接贴图，要求花的种类合适。
◆（3）水系及其附属设施模型：①建模内容有包括水面、河床、码头、防洪墙（堤）、河堤、护栏、过水桥、沿河公园（广场）、沿河景观建筑、沿河景观雕塑、沿河小道、大型景观灯、花坛、绿化树、绿化带、休闲座椅、普通台阶、大型台阶等。
②水系水面其效果要清晰真实，水面景观要做美化处理，并与两岸景观协调。
③其它水系及其附属设施建模标准参照相应类型的标准。
如沿河景观建筑参照“建筑及其附属设施模型”进行建模；沿河小道参照“道路及其附属设施模型”进行建模；绿化树参照“其它模型”中相应要求进行建模。
◆其它模型：①树木采用米字交叉面片多面贴图，树木密度适中，要求姿态、树冠大小、树冠颜色要有变化，高低错落，形态美观，严禁行道树同宽同高，树种应有相应变化。
保护树木须按照实际尺寸、树种、位置制作模型。
②公园、景观绿地的草地须按草地的实际范围、形状、种类建立模型。
③公园里主要游乐设施需要建模、贴图。
④临街的围墙、栅栏（含与临街围墙相连的侧面围墙）需要建模按实际位置、尺寸建模。
⑤停车棚，以及与围墙相连的警卫室、门卫室等需要建模。
⑥沿街或者公园重要位置（如入口处）的异形小品制作简模，人像、动物等复杂模型采用透明纹理贴片，但基座需实际建模，具有重要意义的雕塑必须按实际建模。
⑦球场地面按实际贴图，也可采用与实际相似的公共纹理。
3)模型纹理要求：（1）纹理数据图像要求色调均匀，自然美观，反映材质的图案、质感、颜色及透明度等实际情况，禁止使用纯色或近似纯色、过亮、过暗色调的纹理贴图。
（2）须对模型的面数、段数、曲面进行精简优化，模型与模型之间不得出现闪面、重面、漏面和反面，删除模型之间的相交面及底面。
（3）纹理拼接过渡自然，不得有漏缝、重面、交叉点、废点等现象。
（4）所有建筑物及景观均要求提供烘培和非烘培两套数据，模型烘焙必须按照要求使用统一的灯光标准。
（5）烘培某一建筑物或景观时应摆放其附近的建构筑物，以表达相互之间的阴影关系，增强真实感。
（6）如出现个别建筑因纹理明度过高或过低造成烘焙后纹理曝光或黑暗的情况应立即调整贴图明度，再重新进行烘焙，直至光影效果正常。
（7）纹理中影响美观的人、树影、杂物等需去除。
（8）整个区域范围内整体色调应保证一致性，尤其是同一小区内类似建筑纹理必须一致，色调协调。
（9）模型纹理格式采用JPG，保存分辨率为72，品质为8，透明纹理格式采用TIF格式，禁止使用其它格式纹理。
（10）非烘焙贴图的单位尺寸严格采用2的N次幂，使用16×16至512×512，特殊情况下使用1024×1024，长宽比不宜过大，过大则对模型面进行分割，单独贴图。
同等效果尽量使用尺寸小的纹理。
（11）烘焙贴图的单位尺寸大小不超过1024×1024，对于较为复杂模型或纹理要求较高的模型，其烘焙过的纹理图片张数可增加，但不宜超过4张，保证烘培后纹理的清晰度。
（12）贴图绝对禁止纹理拉伸，半截窗，楼层比例不符，纹理模糊，漏面缺面，法向问题，纹理不对齐，贴图不合理、怪异等问题。
（13）贴图处理时要保留原贴图质感，减少处理贴图时造成的重复感，含特殊元素，如门牌、机动车等不允许重复。
（14）所有纹理的镜面属性和光泽度都应该定为零。