倾斜摄影三维实景应用技术核心揭秘之实景模型数据库

倾斜摄影三维实景应用技术核心揭秘之实景模型数据库

发布日期:2017-08-12 浏览次数:800


  2015年,空间信息产业发展进入大踏步发展阶段,倾斜摄影作为新兴的技术,已经成为产业十大热词之一。上期,我们为大家揭秘了倾斜摄影之单体化的技术核心,本期我们将进一步扒一扒倾斜摄影第二大技术难点--倾斜模型数据的组织管理方式。

  CityBuilder作为Skyline三维生产工具集中一个重要产品,其首要功能在于对倾斜模型数据的后处理。除了第一期我们为大家展示的全要素单体化功能,CityBuilder的另外一个主要功能就是将倾斜模型数据重新组织成为了三维实景模型空间数据库。经过CityBuilder处理后,倾斜模型数据的组织管理方式将产生一下几点优势。

  三维实景模型空间数据库

  数据库作为一种成熟的信息管理技术,在对数据,包括空间数据的管理上,由于其具有高效、可靠、完整、自同步等特性,已经得到用户的广泛认可。对于倾斜实景三维模型,由于其海量性、空间性、时效性的特点,如果不经过处理,直接采用文件管理方式,将存在如下缺陷:

  1)直接提供OSGB数据,导致数据再次使用(销售),带来安全及权属隐患

  OSGB 是一种公开格式。如果系统不做任何转换,直接读取此类数据,在系统交付时,势必需要将模型数据成果OSGB一起交付,造成数据再次使用(销售)成为可能,一方面无法保障数据提供商利益,一方面带来极大的安全隐患。

  2)直接读取OSGB数据,难以形成高效\标准的网络发布方案

  目前市面上生产的倾斜模型,一般组织方式为二进制存贮的、带有嵌入式链接纹理数据(.jpg)的OSGB格式。此类数据由于其文件碎、数量多、高级别金字塔文件大等特点难以形成高效、标准的网络发布方案,从而无法实现不同地域、不同部门之间数据共享。

  3)文件形式管理,难以满足业务实际需求

  倾斜数据是名副其实的海量数据:每个建模区域分为若干测区,每个测区下面分为若干瓦片,每个瓦片下面又分为若干层级的金字塔,其数据量不可小觑。如图1所示,为某一瓦片下一小部分模型金字塔数据。如此海量的数据,通过文件组织方式管理,不符合业务实际。

  因此,从软件设计之初,泰瑞与Skyline就充分考虑了国内倾斜数据的市场和应用情况, 采用了三维实景模型空间数据库的方式对倾斜模型进行有机组织管理。详细参见“图2三维实景模型空间数据库表结构”。

  从表结构里面我们可以清楚的看到,3DML数据里面有机融合了3D mesh图层、单体化特征图层、属性数据和空间坐标数据等。采用此种方式管理倾斜数据,具有如下优点:

  对倾斜模型数据增删改查

  倾斜模型经过CityBuilder处理后,生成三维实景模型空间数据库。导入TerraExplorer后,可以实现对倾斜模型进行空间查询和属性查询,包括但不限于:

  1)根据属性字段,查找、定位对应的倾斜模型

  2)通过点击查询查看倾斜模型属性并高亮显示

  3)实时修改倾斜模型数据熟悉字段,并存入数据库

  4)根据点、线、面设置缓冲区范围进行空间查询

  实现海量倾斜数据全业务流覆盖

  经过CityBuilder处理后的倾斜模型,对其金字塔进行了重新组织优化,更加有利于数据的网络发布共享,真正实现海量倾斜数据可以被指挥中心的大屏幕端、业务处理中心的PC端、野外巡检的移动端同时接入,从而真正实现同一套数据多终端应用。

  实现对倾斜数据入库管理

  CityBuilder 里可以将创建的倾斜实景三维模型数据库方便的上传SQL, Oracle以及 PostgreSQL 数据库,实现对倾斜模型的数据库化管理。对于不同时期的倾斜数据,可以方便的进行查询、管理。

  三维模型数据服务-首次创建三维模型数据服务标准

  对于二维数据,国内外已经有通用的WFS\WMS\WMTS等服务标准,但是对于三维模型,国内外目前还没有一种服务标准,国外也只有SDI 3D提出的Web3DService(1)正在被OGC讨论。作为行业领路者的Skyline,在2013年,就创建了三维模型数据服务标准---3D Mesh Layer Service(3DML 服务),将倾斜实景模型经过CityBuilder处理为实景三维空间数据库后,通过Skyline SFS(Spatial Framework Services) 模块进行发布,实现将三维模型(倾斜模型、BIM模型、手工模型)转换为三维模型服务,通过数据服务的方式,将海量倾斜实景三维模型快速、流畅、便捷的发布到不同地域、不同部门、不同设备的客户端。开创三维模型数据服务新篇章!

  备注:SDI 3D,德国北莱茵河威斯特伐利亚区地理空间数据基础设施的三维特别工作组(SDI 3D)是一个由70多家公司、市政部门、研究院所组成的开放小组,他们都致力于可交换三维模型的开发和商业利用以及空间可视化。SDI 3D最近又提出了Web 3D Service(W3DS),用于三维模型服务,OGC正在对该标准进行讨论。



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