上海三维可视化应用_VR三维全景开发公司

基于三维GIS技术的动态LOD渲染方法的实验及验证

针对透视投影下现有矢量地图动态LOD渲染方法存在的不足，本文从渲染的客观需求出发使用梯形格网统一了简化与剖分的过程，并研究了透视投影下梯形格网的简化算法。之后，分析了地图简化的影响因素，最终，针对GPU的渲染流程提出了一种基于三维GIS梯形格网的矢量地图动态LOD渲染方法。在此基础上，设计可视化平台的渲染引擎以实现地图渲染，并设计典型的实验案例验证本文方法的可行性与适用性。

1. 可视化平台的框架结构

本文设计的可视化平台主要包括地图组织模块、地图操作模块和渲染执行模块三大子模块。以地理数据、符号库和样式数据确定地图渲染样式。地图数据以图层样式和地理数据进行组织，针对矢量地图的渲染需求设计地图渲染模块，同时添加地图操作模块用以支持用户操作。可视化平台的框架结构

（1）地图组织模块

地图组织模块用以对可视化平台进行全局组织，包含图层类、数据源类、渲染类和地图类。数据源类包含顶点几何数据和顶点索引数据，在数据源类进行构建梯形格网并添加空间索引，用户操作时，依据地图区域检索相应数据，交给渲染模块进行渲染。图层类包含图层ID、图层可见比例范围、图层颜色、图层透明度等相关属性，每一个图层类对应一个渲染模块中的图层渲染类，针对图层属性设置着色器程序完成对地图的渲染。

（2）地图操作模块

地图操作模块用以实现用户对地图的基本操作。地图操作模块提供了诸多接口包含获取地图数据，设置地图属性如:俯仰角度、旋转角度、地图级别、地图中心点等;通过地图操作模块用户可以进行诸如平移、旋转、缩放、俯仰等地图操作。

（3）渲染执行模块

渲染执行模块用以执行地图的渲染，在渲染执行模块完成顶点数据的组织与传输，显存中EBO数据的更新，地图符号化渲染等操作。渲染执行模块采用OpenGL 3.0接口，实现了对梯形格网线，面的纯色填充。首先，通过仿射矩阵实现了地理坐标到屏幕坐标的仿射变换，针对图层类设计相应图层渲染类，针对图层样式设计相应的着色器程序完成地图绘制。

基于BIM+3DGIS的智慧城市基础设施管理 

作为城市化发展的高级阶段，智慧城市通过大系统整合、新一代信息技术交互、公众多方参与和互动来实现城市的可持续创新，进而使城市管理更加精细、环境更加协调、经济更加繁荣、生活更加便捷。伴随着技术的不断发展，信息化手段、移动技术、智能穿戴及工具在工程建设和运维阶段的应用不断提升，基于城市基础设施的物理信息融合的智慧管理应运而生。

依托BIM这个包含建筑工程信息的三维模型，大大提高了建筑工程的信息集成化程度，从而为建筑工程项目的相关利益方提供了一个工程信息交换和共享的平台。但其空间分析能力较为微观，并且BIM模型设计软件支持的空间范围小，无法承载海量大范围的地形数据，也不具备对地理信息进行分析和建筑周边环境整体展示的功能。地理信息系统(GIS)可以对整个地球空间上的信息进行宏观的分析与管理，清晰地展示建筑物与地理环境的关系，具有极强的空间综合分析能力，常被用来协助工程规划设计，还有城市中与地理空间有关的各类管理分析。但其局限性是无法展示微观模型，无法创建精细化的建筑模型和详细的模型信息。

因此，将BIM与3D GIS技术整合可以同时进行建筑的精细化模型创建以及大场景地理信息的管理和分析，实现了分析、管理从微观到宏观的海量数据，又能更全面地展示可视化信息。以BIM和GIS技术融合为核心的物理信息融合的管理手段，可以优化传统基础设施的管理方式，显著提高城市建设管理的智能化。