随着数字孪生城市的发展以及元宇宙概念的提出,三维数字孪生城市已成为了人们思考未来城市发展的新方向;三维地理空间数据成为一种非常普遍的地理空间数据资源,三维大规模场景建模的需求越来越大,特别是面向地下管网、城市建筑群、高精度地图(道路)、地下巷道等大规模三维场景模型构建。但传统的三维场景模型制作多采用人工、半人工半等方式,制作周期长、成本高,无法满足大规模三维场景建模应用的需求。
因此,依托传统的GIS数据快速生成语义信息丰富的三维场景模型,有效实现不同领域数据与GIS相关信息的集成及互操作,应用于CIM、实景三维中国建设、数字孪生城市、透明矿井等众多领域。
01
产品概述
PIE-3D Builder支持批量快速构建地下管网、城市建筑群、高精度地图(道路)、地下巷道、产权体等大规模三维场景模型。将地理空间实体以立体造型展现给用户,立体表达对象间的空间位置关系,并能进行三维空间分析和操作,用户无需在模型构建、可视化表达等方面耗费大量时间及人力成本。
02
产品应用方向
构建地下管网三维数字孪生底座
采用先进的建模技术,基于城市地下市政设施数据,可实现批量化、流程化、规则化三维建模,高效直观的展示隐蔽于地面之下的、不可见的管网要素的空间分布、空间结构及空间关系,形象展现埋设在地质层中管线的埋深、材质、形状、走向以及工井结构和周边环境,并提供多种管网分析功能。通过构建地下管网数字孪生底座,为地下市政三维场景应用提供支撑,促进数字孪生CIM融合。
构建城市建筑群三维数字孪生底座
基于城市建筑物轮廓面数据,结合矢量面属性建筑物高度数据,通过模型拉伸生成城市建筑场景,支持二维到三维大规模场景的快速构建,并生成不同类别的坡屋顶,实现传统GIS数据在三维场景中的复用。结合游戏引擎高效加载显示大规模三维城市场景,直观展示立体城市中多种要素及其空间关系,对城市建筑物、地形、基础设施等城市地物的三维场景表达。通过构建城市建筑群数字孪生底座,为数字城市、城市规划等三维场景应用提供支撑。
基于高精度地图(道路)数据快速搭建大规模三维场景模型,将道路及附属物进行地理实体化表达,实现模型单体化与语义化。并结合高精度地形以及倾斜摄影模型,依据拓扑网络数据,对地形与路面模型进行衔接融合,使传统二维或2.5维地图导航呈现出高仿真三维沉浸式实景导航。在智能交通管理方面具有重要意义。通过构建高精度地图(道路)数字孪生底座,为智慧交通等三维场景应用提供支撑。
03
产品能力与优势
核心能力1:多源异构数据融合
基于三维地球可视化显示,可实时加载地图数据,准确还原区域内三维地形环境,并通过视角调整浏览不同层级地图数据。以地球做背景,融合在线影像地图数据及地形服务数据还原真实地理大场景。
基于多源矢量数据,实现场景模型与地图的准确匹配,结合建模规则,高效完成各类大规模场景三维展示及空间关系表达。
与GIS引擎打通,具备大规模三维场景融合能力。支持场景模型与地形模型数据、倾斜摄影模型数据相融合,打造地上地下一体化数字孪生城市模型。
核心能力2:数据更新与维护更便捷
灵活便捷的数据修改或更新功能,可保证城市模拟的实时性和交互性,展示已有或规划中的数字孪生城市模型底座。
核心能力3:多比例、多尺度和多维空间数据表达
LOD多层次细节表达的三维模型,并支持模型几何语义一体化,能够满足不同领域的应用需求,为实现流畅、高效的可视化与分析,为大场景可视化和空间分析提供了有利条件。
核心能力4:城市夜景可视化
通过调节时间轴查看昼夜环境变化,展现昼夜交替光线变化,夜间更好地展现夜景光线与地面源所产生的环境效果,提升模型环境场景真实性。
核心能力5:与游戏引擎打通
使用物理引擎材质,按比例映射各种材质,基于游戏引擎实现高真实感渲染,支持不同类型模型体材质球按照类型分类,实现对大规模模型快速贴图。
核心能力6:快速生成多类型屋顶
结合遥感影像及属性数据识别不同类型屋顶,快速生成多种类别坡度屋顶模型,并可定义模型细节参数,提升模型精度。
核心能力7:SDK服务及规则化建模
对于有定制化开发需求的高级用户提供灵活、完善的二次开发建模接口,实现基于python脚本的规则化建模。用户只需构建建模相应的数据结构,就可快速实现三维场景建模工作。
核心能力8:多平台兼容
支持跨平台协作:由PIE-3D Builder产品生成的模型数据,支持gltf+json、3DTiles格式输出,可加载到Cesium、U3D/UE4、UE5及PIE-Earth 产品中。
核心能力9:资源库灵活可扩展
提供灵活的资源库扩展机制,可根据用户业务需求,对模型库进行灵活扩展。对于个性化三维建模需求可提供定制化开发服务。
04
总结
PIE-3D Builder可基于二维矢量数据快速批量搭建城市建筑群、地下管网、地下巷道、高精度地图(道路)、产权体等大范围三维场景,软件将BIM+GIS相融合,快速快速高效构建地上地下一体化数字孪生底座,为CIM、实景三维中国建设、数字孪生城市、透明矿井等众多领域赋能。
审核编辑:彭菁
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原文标题:PIE-3D Builder规则建模软件——快速高效搭建地上地下一体化数字孪生底座
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