三维场景构建手册

三维场景构建手册技术背景精细、准确、逼真的三维场景是全部站场治理都需要的根底数据，目前基于三维数据的站场治理平台有着猛烈的市场需求。以下为“站场三维场景构建及应用系统”课题对应的争论内容。1-1站场三维场景构建及应用系统框架3DMAX单体精细建模，正乐观进展激光扫描技术与全景影像技术相匹配后的“激光全景”技术争论。性做出评价，然后逐项介绍流程、关键步骤和操作技巧。本手册主要依托软件有：AutoCAD3DSMax〔CitoVision〕〔Smart3D、DpModeler〕等；场景集成软件，如Skyline平台软件、全景影像平台软件等。方案分析从数据采集角度考虑，三维建模的数据源包括：航空摄影成果、倾斜摄影成果、激光点云成果、设〔4种数据源的特点。2-1几种数据源应用于三维建模的优劣势分析序号数据源序号数据源优势劣势航空摄影成果1〔DEM和DOM叠加模效率最高效果最差，无法表示细节。型〕倾斜摄影成果细节有瑕疵，局部2〔Tin表细节需要用效果好面模型〕3DMax精模补充。整体效果一周期长〔效率低，3激光点云成果本钱高。最好4设计图纸本钱低，无法表现体效果一般， 细节效果与实际出入大针对如上分析，需要组合这些方法，以到达符合工程需求的最正确效果。下边针对几种组合方案进展分析，并依次为推举的挨次。2-2站场建模方案组合的适用范围序号 建模方案基于倾斜摄影测量的灵敏建1模基于倾斜摄影测量的灵敏建2模+3DMax精模基于航空摄影测量或者设计3图的快速建模基于激光或倾斜摄影的43DMax精细建模

适用范围的快速建模的快速建模建模的精细建模

特点细节表现力差。效率较高，本钱较高，整体和细节表现力都好。场有肯定出入。效率低，本钱高，只有不计本钱的工程使用。3完成的某站场三维模型。2-1基于航空摄影测量〔3〕的某典型站场的三维模型流程无论承受何方案，其流程都可以分为“采集和处理个根本步骤。航测三维采集 猎取DOM\DEM

遥感三维 倾斜摄影测量猎取Tin外表模型

地面激光测量猎取点云模型和形制作关键步骤

利用TerraBuilder进行地MLModifyTerrain编辑局部地形单体粗模模型库 设计供给精模 贴纹理，制作模型集成标注和属性数据编辑3-1三维构建流程图

单体精模构建地形建工程软件支持地理坐标系和投影坐标系，推举使用地理坐标系。加载数据加载影像加载高程模型

4.1-1加载影像数据数据处理创立金字塔

4.1-2加载高程模型将加载的DOMDEM数据生成金字塔。选中需要创立金字塔的数据，点击ResolutionPyramid。编辑处理DOMDEM数据特别DOM处理利用ClipPolygon工具，将DOM、DEM接边处进展裁切。4.1-3影像接边处理此外，不同的来源的DEM数据，接边处还存在高程差异现象，在三维场景中，这种高程突变将严MPT地形数据过程中需要进展特别处理。对DEM数据承受适宜的配色方案进展渲染，以便于观看接边位置处的高程差异。人工对全部接边TerraBuilder的feather工具进展平滑处理TerraBuilderView功能区的ElevationSchemeColor控件下进展修改高程渲染配色方案，推举使用Classic方案。数据渲染->人工100%检查接边高程差异->定义平滑宽度->平滑效果检查->调整接边位置->接边结果复查->不合格处重调整接边平滑宽度和接边位置。假设承受的是假设坐标，可以对站场周边的根底数据进展处理。确定DEM数据接边处的高程差异值，选择根底DEM数据，将属性中的ElevationOffset参数设置为对应的差异改正值。点击CreateMPT，构建MPT数据。数据检查TE中翻开创立的MPT文件，检查数据是否满足要求，检查内容包括：数据是否存在漏洞、缺失。数据是否存在高程特别，如断层、突起等现象。数据与根底数据接边处，是否存在高差现象。制作矢量文件统一坐标参考CAD平面图、TFW正射影像图、GlobalMapper、MPT和最终的FLY三维场景都要求使用一样的的PRJ坐标系设置，从最开头就设定好。矢量化加载正射影像并进展矢量化。假设大量使用人工纹理，推举方案一。4.2-1站场建模矢量化图层方案一序号图层名称内容1内部道路面状符号，通常是沥青或水泥路面，可行车2操作区面状符号，通常为水泥地面3碎石地面面状符号，通常为围绕操作区的隔离区域4绿地面状符号，草坪5建筑物面状符号，包括办公楼、设备间、厂房等6围墙线状符号，包括围墙、铁丝网、栏杆等面状符号，如分析小室、消防箱、罐7

不规章工艺设备无法通过拉伸获得，所以建议承受3DMax精模以下图为某站场矢量化案例：

4.2-1某站场矢量化案例假设以航测正射影像纹理为主，推举方案二。4.2-2站场建模矢量化图层方案二序号 图层名称内部道路围墙

内容线状符号，包括围墙、铁丝网、栏杆等将矢量文件转为Shapefile格式GlobalMapper将矢量文件转化为ShapefileAreas，线要素被输出成Lines。4.2-2Shapefile文件单体粗模导入矢量数据TerraExploer/Home/LoadGISLayer/Shapefile加载矢量文件。导入的要素图层，可以通过右键进一步，ConverttoGroup，以便后续拉伸，制作粗模。批转化为模型这些导入的Group要素可以由系统供给的程序，自动生成建筑物、围墙、管道、电力线等模型。SelectedGroup，然后执行，则程序会依据Group的空间位置，批制作对应模型。模型，随后再逐一编辑修改。4.3-1简单围墙高级建模选项单体建模选择Building修改房顶构造和纹理即可。建筑物属性格外丰富，在此不再赘述。自动建模

4.3-2某典型的单体建筑物效果基于CAD3DPIPE，实现专业的管道数据基于数据自动生成，包括如下程序：4.4-1程序自动建模序号 命令P2PP2B

描述2点绘管道。依据指定的起点和终点，绘制直管段。4点绘弯头。依据制定的起点、终点和直线段方向，绘制弯头。4点绘简单弯头。依据制定的起点、终点和直线段方向，绘制弯头。由于手工操作时，P2CB 并且两端直线和圆弧相接处法线过圆心。D2LD2PL2P

数据绘三维折线。该折线可以作为后续拉弯头的路径。道长度分成单根管道。折线绘管道。依据折线绘管道。IM XX单体精模点云模型

消气器过滤器消防设备箱4.4-13DPipe制作的管道通过RIEGLVZ-1000〔点云及影像通过后期的点云拼接、坐标订正、去噪等处理，得到最终的现场点云模型，具体操作见技术文档《地面三维激光扫描与数据处理手册精模构建精模构建利用Pointshape软件，对管道进展准确建模，包含管道、法兰、阀门、罐、管道支护桩、墩、梁、架、泵等。具体操作见技术文档《地面三维激光扫描测量三维建模操作手册需要留意的是Pointshape软件只支持CAD20222022两个版本，最好安装正版软件，稳定性好，正版软件安装方法如下：电脑连接CPPEcppe@cpp，密码为邮箱密码。进入后翻开BDSP64，点击setup安装即可，许可栏里填写自己电脑名字，假设需要3DMAX，则同时安装CAD3DMAX软件，安装过程较长，中间不行断网。安装完毕后，假设不能运行，依据说明修转变量，运行成功后在CAD工具栏下面借用许可，以后即可单机使用，最长借用时间是半年。纹理映射CAD完成的模型属于白模，需要导入3DMAX进展纹理贴图。具体操作如下：导入模型3DMAX软件支持直接将DWG3DMAX中，以对模型进展后续处理。在导入过程中，几何体标签下，依据以下项导出AutoCAD图元中可选择的方式有很多，为了后续操作便利需要对模型进展分别，从而满足实际工程中对象操作的需要。模型修整AutoCAD建模娴熟度不同以及导入选项设置等问题，可能存在MAX模型的状态、位置不符〔水平的面倾斜了等等、独立模型划分的不对〔这个主要是由于导入参数设置导致的，原始文件中也会存在同样的问题在原来模型的位置上重建立MAX模型，删除多余的模型。精细模型的三角面数掌握在1500500以内。纹理渲染对MAX别渲染不同的材质。为了使模型导出为X文件后在Skyline的材质时需要留意如下几个问题：使用标准材质球中位图贴图制作材质。通过漫反射贴图方式进展贴图。假设模型需要制作透亮效果，比方栏杆，镂空等构造，要使用带透亮通道的png或者tga格式的图片通过漫反射贴图方式进展贴图。假设使用多维子材质进展渲染，每种子材质必需是标准位图形式的材质。能超过10241：1，1：2，假设贴图实在太长或宽，则将模型面进展分割单独。模型导出假设需要将模型放入Skyline的TerraExplorer等其他第三方软件中，需要转换三维模型的文件格式〔通常为.x文件。在进展格式转换时，需要留意不同格式文件中模型坐标系、材质信息、外部纹理文件、骨架构造等参数的转换，确保模型在目标软件中依据预想的形式展现出来。数据集成基于MPT地形，加载粗模、精模等单体模型，并对模型附加数据信息等，最终实现场景集成。推举建筑物和场景的信息标注承受如下形式：固定的三维场景标注，推举用Label〔文字/图片〕动态提示用Tooltip属性具体的用Message属性整饰通过前面粗模、精模构建等一系列操作，站场数据项较多，需要对图层进展归类整理，具体方案见下表。

4.7-1站场图层治理方案序号 图层名称 内容灵敏模型地形建筑消气器等5消气器等5根底设施粗模，承受3DMAX建模实现，包括消防箱、警示牌、路灯、监控设备等6电力设施skyline电力线模型工具，包括高压线等7绿地skyline绿地模型工具，按植被类型分组排列

无人机航测猎取的灵敏模型站场内重点关注的区域进展地形修改，以便于后期单体建模修中心、消防泵房、油罐、门卫房、围墙、栅栏等精模，通过地面三维激光点建模实现，包括球阀、调整阀、压缩机、泵、过滤器、名称演示

名称等依据业主要求，提前预设动作，包括工艺流程、应急治理、扫瞄路线等以下图为某站场图层治理案例：纹理和模型库纹理

4.7-1某站场图层治理案例为了获得真实感强的效果，宜承受现场拍摄的建筑物立面照片经过处理后作为贴图纹理。30-50米，避开被大量障碍物遮挡状况。用Photoshop翻开拍摄的建筑物立面照片，在右方图层选项卡中“背景”单击右键，选择复制裁切关注的区域，可以是整个立面；也可以是一局部，立面中重复的元素，待贴纹理时使用阵列贴图。如下例：5.1-1某典型的窗户纹理处理效果油气储运站场的纹理有很多共性，所以可以