■ 文/ 基础研发中心 王博 徐玉妃 周芹

SuperMap iDesktop新增三维地理设计模块(3D Designer)，提供对倾斜摄影模型、TIN地形、地质体、BIM等数据的构建、运算和处理方法，进一步提升三维空间数据处理和空间分析能力。

在实际应用中，3D Designer不仅可以进行海量三维数据处理，而且可以构建大规模三维场景，解决了GIS应用底层数据处理环节的各种疑难问题，有效缩短项目的建设周期。目前，3D Designer支持构建三维实体数据模型，可进行三维数据的空间关系判断、空间运算、空间分析;支持多源数据融合及三维模型快速构建;支持修改海量地形、倾斜摄影模型、激光点云、BIM等三维数据，并且可以对历史修改记录进行管理;支持生成可高效发布和浏览的三维切片缓存、KML数据集以及可供3D打印的STL三维数据模型等。

三维实体数据模型

三维实体数据模型是拓扑闭合的三维模型，可以进行体积计算、3D打印、获取任意剖面;支持空间关系判断、空间分析;支持布尔运算等空间运算，运算结果也是拓扑闭合的。3D Designer中构建的阴影体、天际线体、可视域体、模型拉伸体、三维几何体、凸包、地质体、BIM等均属于三维实体数据模型，三维实体数据模型之间支持布尔运算(交、并、差)。

三维几何体布尔运算(差运算)

地质体构建与分析

地质体属于三维实体数据模型。3D Designer可以依据获得的地质钻孔点数据的三维点数据快速构建地质体，支持对地质体进行剖面分析和钻孔分析。地质体剖面分析获取地质体任意方向的地质剖切面，形象展示切面的地质情况。地质体钻孔分析获取指定点位数据的地质情况，钻孔分析结果也是拓扑闭合的。

构建地质体

地质体剖面分析(左)和钻孔分析(右)

三维空间分析

阴影率分析、天际线分析、可视域分析、日照分析等三维空间分析，不仅可以对分析结果进行可视化展示，而且能将分析结果导出为三维实体数据模型，用来表达抽象的三维空间。分析结果可以与空间的点、线、面、实体对象进行空间关系判断及空间运算，实现二次空间分析，挖掘更多的三维数据价值。例如：城市景观的天际线分析，在获得的天际线基础上，将天际线与当前视点构造几何体，更准确的计算出设计模型是否在限高体内，为规划审批提供更可靠的依据。

天际线分析的线(左)和几何体(右)

可视域分析面(左)和可视域分析体(右)

三维模型快速构建

3D Designer提供了完善的快速建模工具，可以提取二维影像的表面纹理，通过拉伸、旋转、放样等操作构建模型拉伸体、三维几何体(球、柱、椎体等)，并对三维实体对象进行空间运算构建坡屋顶细节，实现快速规则建模，构建的模型也属于三维实体数据模型。

构建坡屋顶

地形处理

3D Designer可以对TIN地形进行优化处理，支持地形裁剪、镶嵌、挖洞，支持查看、回滚历史修改数据，支持地形与三维实体模型进行布尔运算。例如：地形与构建凸包后的隧道模型进行布尔运算，实现在山体模型中挖出贯通的隧道。

山体上挖隧道

激光点云渲染

激光点云是一堆离散的点，包含空间分辨率、点位精度、表面法向量等属性。目前点云数据的获取主要通过车载激光、机载激光以及地面激光扫描，不同设备获取的激光点云数据格式存在差异。 3D Designer支持.las、.txt、.xyz、.ply、.laz等高精度三维激光点云格式，渲染效果绚丽、美观。

三维激光点云效果图

BIM模型处理

3D Designer使用Revit、Bentley、CATIA等BIM插件，支持生成属性信息完全、多细节层次的LOD三维实体数据模型，具有轻量化的数据结构;支持实例化绘制，具有高效的渲染性能;支持编辑BIM的子对象及纹理;支持截取BIM剖面，导出二维矢量制作平面图;支持将BIM三维管线导出带联通关系的点、线，构建网络数据集;支持对BIM进行图层分组管理;支持BIM模型的3D打印。

BIM剖面分析后输出二维剖面

生成三维切片缓存、导出KML和STL格式数据

3D Designer支持将多个模型数据集一次性生成一个三维切片缓存(OSGB或S3M格式)，提高了大规模三维场景在不同客户终端的加载性能;支持导出KML格式数据;支持对地形、倾斜摄影模型、BIM模型等三维模型构建拓扑闭合的三维实体数据模型并输出STL格式数据。

多个模型数据集生成一个三维切片缓存