三维交互与输出新技术带来身临其境的体验

新一代三维GIS技术体系集成了WebGL、虚拟现实(VR)、增强现实(AR)以及3D打印等三维交互与输出新技术。VR/AR技术的发展,带来了身临其境的全新三维体验。WebGL技术的发展,让三维GIS变得前所未有的简单。

身临其境的三维交互体验(AR)

SuperMap GIS不仅支持了HTC、Oculus VR头盔、VR一体机等VR设备,而且基于AR实现了虚拟的BIM场景与真实的三维场景融合,可为基于三维地理环境的工程建设、工程设计等提供支持。
SuperMap GIS 10i在AR数据方面,实现无缝对接BIM模型、三维管线、倾斜摄影模型以及标签等数据,更为重要的是,支持的数据承载量从单栋的BIM建筑到三维场景级别;在三维AR功能方面,支持高亮拾取、属性查询、剖切、通视等GIS基础功能,同时也提升识别AR平面的准确度和效率,增强动态追踪识别图像的能力,支持AR技术与人体骨骼追踪技术相结合。

高真实感的三维“零客户端”

基于WebGL技术,超图提供了一款三维“零客户端”产品——SuperMap iClient3D for WebGL。自2015年推出之后,SuperMap iClient3D for WebGL经过不断打磨,在零插件的基础之上,形成了全数据支持、全功能支持、强大的数据承载力、轻量、易开发等优势。在过去的一年中,SuperMap iClient3D for WebGL经过不断完善和进化,在多个方面实现了提升。

高真实感的三维场景表现力

在三维场景的真实感和特效方面,SuperMap iClient3D for WebGL 10i(以下简称三维“零客户端”)不仅新增了多种三维特效,而且提供了高性能的粒子系统,为构建高真实感的三维场景提供了有力支撑。

1、三维特效

三维“零客户端”新增了自定义光源、纹理动画、自发光、可附加纹理的扫描线、泛光、高动态光照(HDR)、基于物理的渲染(PBR)、OIT透明渲染等多种三维特效,如下图所示。基于这些三维特效,用户可以组合出很多更炫酷的三维效果。

自定义光源功能,不仅支持多种光源类型(点光源、聚光灯、平行光),而且可自定义参数,最重要的是具有高性能的特点。
三维“零客户端”不仅实现了不同的扫描效果如六边形和环状扫描等,而且支持自定义纹理贴图,设置了纹理的扫描线可以用于模拟信号发射,如下图所示。

自发光和纹理动画相结合不仅可以实现灯光沿建筑物轮廓动态发光,而且可以用于模拟车水马龙。
同时,如果用户对三维特效有更高的要求,超图还提供了对接主流游戏引擎Unity3D的导出插件,支持游戏级的三维效果。通过超图提供的Unity3D的导出插件,支持将Unity3D制作出的三维场景导入到三维“零客户端”。该方法还可以将三维应用从C/S转到B/S模式下,如下图所示。
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基于以上特效功能可以组合出更多炫酷的三维效果,可被应用于智慧政务、智慧城市运营等行业。如下图所示,基于三维特效搭建可视化平台,直观地表达城市运营的各项指标。
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2、高性能的粒子系统

三维“零客户端”提供了高性能的粒子系统,用来模拟火焰、喷泉、雨雪等自然现象,如下图所示。三维“零客户端”不仅提升了粒子系统的渲染性能,而且提供了更多粒子发射器参数,也提供了不规则面状发射器,同时支持设置任意形状的粒子区域。
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粒子系统特效可被广泛应用于应急救灾、气象模拟等领域。例如,超图的合作伙伴基于三维“零客户端”产品,开发了一套三维消防预案管理系统,使用粒子系统模拟火灾的发生以及救援,如下图所示。

丰富的数据表达方式

在数据层面,支持更多、更加丰富的数据在三维场景的表达。三维“零客户端”新增支持体元栅格,并且同时支持两种表达模式,即体元栅格附着在模型上和体元栅格直接加载。如下图所示,是将体元栅格生成S3M缓存,然后发布服务,最后在三维“零客户端”通过体渲染的方式直接表达出来。
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三维“零客户端”新增实例化图层,支持批量创建大规模三维符号化对象,支持对符号化对象进行实时编辑和修改,并且支持大规模三维符号化对象的高效绘制(百万级),如下图所示。
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三维“零客户端”新增矢量瓦片图层,支持MVT矢量瓦片,支持矢量对象选择和属性查询,支持根据属性字段值设置颜色和可见性,支持大规模的矢量数据高效绘制(上亿条),如下图所示。
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三维“零客户端”支持点云数据以EDL(Eye-Dome Lighting)模式绘制,以提升密集点云数据可视化的深度感知能力,可以更方便地识别出地物信息,如下图所示。
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强大的数据承载力

在支撑大规模三维数据方面,三维“零客户端”进行了很大的性能提升,使其能够支撑城市级别的三维场景。
三维“零客户端”优化了缓存机制,不仅优化了调度策略和内存管理,而且支持IndexedDB前端缓存,可将浏览过的数据保存到web端,避免再次浏览时需要再次下载。三维“零客户端”还支持几何压缩和WebP图片格式等,使得数据可以快速加载显示。
同时,三维“零客户端”优化了渲染性能,不仅提升了精细层模型和地形影像的加载效率,而且优化了粒子系统、实例化图层、矢量瓦片图层等的性能,支持上亿条矢量数据的高效实时绘制,也支持TB级倾斜摄影模型数据、激光点云数据的实时绘制。

更高的易用性

在产品获取和体验方面,三维“零客户端”也进行了优化,使大家可以更加便捷地使用这款产品。新版本不仅新增多个在线范例,而且提供了丰富的在线资源,除在线范例外还有多种技术资源和技术问答社区,识别下方二维码立即查看。
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不仅如此,超图还提供了一款全功能、开源的、基于SuperMap iClient3D for WebGL开发而成的App:SuperMap iEarth,为大家提供触手可得的三维体验,识别下方二维码立即查看。
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SuperMap GIS 10i在三维输出与交互新技术方面,不仅增强了对AR的支持,而且优化了SuperMap iClient3D for WebGL,提供了更加触手可得、更加便捷、更加真实的三维体验。未来,三维GIS会不断深入的结合WebGL、AR/VR等IT新技术,并且不断提供更多的功能和工具,从而实现与业务的深度融合。

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