SuperMap 三维产品白皮书

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1.1 SuperMap 三维概述

SuperMap 三维基于完全自主研发的二三维一体化 GIS 技术体系，并将三维 GIS 技术贯穿 到从组件、桌面到客户端再到移动端的全系列产品中，为用户提供强大实用的 GIS 功能与逼真 的三维可视化效果，突破了单纯三维可视化软件无法深度应用的瓶颈，使用户不论桌面应用、网 络应用中还是单机应用，都能够根据自己的需求快速定制三维地理信息应用系统。

1.1.1 SuperMap 三维产品优势

1.1.1.1 领 先 的倾 斜 摄 影 解 决 方 案

倾斜摄影自动化建模技术是近年来国际遥感与测绘领域迅速发展起来的一项高新技术。当前， 国内外众多测绘单位和相关企业广泛采用该项技术来生产三维模型数据，并逐步取代传统手工建 模，成为新的三维模型生产的重要方式。

不过，由于倾斜摄影自动化建模存在数据量庞大、单体化困难等“拦路虎”，目前倾斜摄影 模型无法在大范围内很好地应用起来，这也成为各主流三维 GIS 平台亟需解决的难题。

SuperMap GIS 7C(2015)突破了倾斜摄影模型应用的难点，创新研发了直接加载倾斜摄影 模型、叠加二维矢量面数据实现单体化表达等技术，为倾斜摄影建模应用提供了全方位的支持， 在海量倾斜模型高效渲染、单体化表达与操作、模型效果修补、多行业应用支持、支持三维空间 分析等方面为用户提供了简单易用、快速高效的解决方案，开启三维 GIS 领域数据来源的新篇 章。

1.1.1.2 完善的二三维一体化技术体系

二维 GIS 和三维 GIS 是从计算机对真实世界表达方式的角度划分的两种 GIS 技术，历经了 四十余年的发展，二维 GIS 技术早已进入了成熟期，广泛应用于政府信息化和企业信息化，并 越来越多地涉足面向个人的信息服务领域。

与二维 GIS 相比，三维 GIS 有其独特的优势。三维 GIS 因更接近于人的视觉习惯而更加真实，同时三维能提供更多信息，能表现更多的空间关系。无论单位用户还是个人用户，都对三维GIS 有迫切的需求。
因此，单独的二维 GIS 无法满足未来发展的需要，同样，单独的三维 GIS 也不能满足应用 要求。尽管三维 GIS 有二维 GIS 不可比拟的优势，但在相当长时间内还无法完全替代二维 GIS。 此外，二维也有比三维更宏观、更抽象、更综合的优点，在部分应用中也需要忽略真实细节呈现 关键信息，此时二维就可能比三维更合适。因此，发展二三维一体化的 GIS 软件，而不仅仅是 独立的三维 GIS，才是 GIS 软件未来的发展方向。这样的 GIS 软件，无论称它为二维 GIS 软件 或三维 GIS 软件都是不全面的，这就需要引入一个新的 GIS 概念——SuperMap 二三维一体化 GIS。
SuperMap GIS 二三维一体化的关键技术特点主要有：
 数据结构的二三维一体化。优秀的 GIS 平台首先要有一个坚固的基石，即我们在最低 层的几何对象结构层面，二维与三维数据对象在最底层的数据模型和数据结构的设计上 保持一体化；所有的二维数据无需任何转换处理，即可直接高性能地在三维场景中读取 和表达三维效果；并且无论查询或者是分析功能，都同时考虑二维和三维，为二三维一 体化 GIS 奠定了坚实的基础。
 二三维一体化的空间数据管理。二维数据早已实现通过空间数据库进行数据管理，而三 维数据很多还是通过文件来进行管理。而超图 GIS 平台产品能够将三维模型数据和二 维矢量、地形、影像存储到完全统一的数据库中，采用超图 SDX+数据引擎进行高效访 问，从而非常方便向三维模型数据加入用户业务属性字段，支持复杂的 SQL 查询、统 计功能，便于数据管理和维护更新。对于倾斜摄影自动化建模数据，由于其本身没有单 体化，所以无法单独选中某个建筑，进行查询或管理，导致倾斜摄影建模成果只能作为 背景三维，而无法投入实用。超图三维巧妙地利用了二三维一体化的能力，通过配套矢 量底面数据与倾斜摄影建模数据进行关联，做到可以单独选中建筑，同时支持各类属性 查询和空间查询等功能。通过二三维一体化的空间数据管理，彻底解决了二三维数据兼 容问题，同时降低了系统构建的成本和复杂度，满足各类实际业务的需要。
 二三维一体化的场景构建：三维数据特别是三维手工建模数据的获取成本获取居高不下， 制作一平方公里模型动辄要花费数万元。而矢量数据的成本则相对要便宜很多，并且经 过二维 GIS 时代，用户已经积累了大量的二维矢量数据，在二三维一体化技术的支持 下，能够将各类矢量数据加入到三维场景中，并以三维的方式来展现，让老数据重新焕 发青春，为用户节省了大量人力物力；同时数据本身仍是矢量数据，因此可以满足在查 询、分析方面的业务需求。

 符号化的三维场景。符号化应用是三维地理信息系统与其他三维可视化软件的
标志性区别。二三维符号体系旨在发挥资源的复用价值，快速地重复性表达地 理信息。在三维场景中，绿植、管网、水面等要素均可以用三维符号展现，既 能大幅降低数据建模成本，同时兼顾数据的展现与查询分析。


三维专题图表达。三维专题图是地理信息系统中一项非常重要的图形展示方式， 旨在三维场景中反映数据的空间分布特征和时间分布特征。SuperMap 三维 提供了单值、分段、标签、统计、自定义五种三维专题图，以三维方式更加直
观地表达各行业的自然或社会经济现象及其有关特征。
 二三维一体化的空间分析：三维分析是在三维数据可视化表达的基础上进行的，三维走 向实用，需要具备强大的分析能力。除了基础的三维量算分析外，SuperMap 三维提 供了三大分析能力。第一，所有二维分析功能都可以在三维场景中进行，并支持将分析 结果在三维场景用三维的方式予以展现。典型的二维分析功能包括空间分析（如缓冲区 分析、叠加分析等）、网络分析（如最佳路径物流配送、服务区等）和基于栅格数据的 分析（如通视分析、可视域分析、坡度坡向分析等）。第二，支持强大的三维网络分析 功能，对于市政水网、供热管网、天然气管道这样的网络其本质都是资源有向流动的网 络结构，网络分析就是在网络模型上通过分析解决实际问题的过程。通过使用三维设施 网络分析，在出现爆管时上游关闭阀门的搜索和爆管的影响区域分析上起到了重要作用。
第三，提供高效的基于 GPU 图形硬件加速的三维空间分析功能，具备“即时分析、及 时展现”的超强性能，包括通视分析、可视域分析、动态可视域分析、阴影率统计分析、 天际线分析、剖面线分析、等高线图分析、坡度坡向分析等。
二三维一体化的空间分析充分利用三维空间中的信息和元素，极大的提高了三维 GIS
的实用性，使得开发者可以根据自身的业务需求进行深度定制应用。
 软件产品二三维一体化。即超图并没有发布独立的三维产品，但是在组件、桌面、服务 器、客户端、移动端等全系列产品，都同时包含二维模块和三维模块；这样用户在一个

产品中就可以使用二维和三维的各项功能，并且可以很方便的进行相互调用，从而降低
学习成本，提升工作效率。

1.1.1.3 强大的数据承载力和流畅的性能

随着数据采集技术与 GIS 应用的不断深入发展，TB 级影像地形数据、大规模行业矢量数据、 城市级别精细模型数据、海量倾斜摄影数据，以及各种三维特效的集成应用致使 GIS 应用系统 的总体数据量急剧增加，如何解决海量数据下三维性能瓶颈，已成为影响三维体验的关键因素之 一。

针对此问题，SuperMap 三维通过全球剖分、动态调度、GPU 加速、多细节层次技术（LOD） 等多项内置关键技术在海量多图层影像、地形数据、城市级别三维精细模型、百万级别的矢量与 文字标注的加载和调度方面进行了多项技术优化，大大提升对海量 GIS 空间数据的数据承载力 和渲染性能。此外，还提供了性能一键诊断工具，全方位优化场景性能，优化用户体验。

经过多个项目验证，SuperMap GIS 平台可流畅加载与显示 TB 级影像、地形数据、1000 万以上对象数量的矢量地物和文字标签、城市级别（1000 平方公里以上）的精细模型、TB 级倾 斜摄影数据、以及百万级别管网、面拉升模型等类型海量数据，做到全球、城市、街区、室内不 同范围场景平滑、连续浏览无卡顿感。

1.1.1.4 绚丽的三维效果

与二维 GIS 相比，三维 GIS 对客观世界的表达能给人以更真实的感受。而直观绚丽的三维 效果，是三维的第一感官，也是三维区别二维所在。因此，作为三维 GIS 平台软件，除了提供 诸多实用的 GIS 功能，同时也支持逼真绚丽的三维特效。与其他三维 GIS 平台软件不同的是， SuperMap 三维在渲染引擎级别融合了粒子、水面、太阳阴影、骨骼动画、带状跟踪符号等绚 丽三维效果，无论是场景的细腻程度还是真实程度，都达到了“以假乱真”的效果，使得其他三 维 GIS 平台软件难以望其项背。

SuperMap 三维提供了丰富的三维特效:模型数据支持光照贴图，可逼真表现建筑、管线设 施的光影效果；模型数据支持动态纹理，可实现室外广告效果；提供实时倒影的水面效果，并支 持设置水波大小、水面颜色等参数，帮助用户制作出美观、逼真的水面效果；粒子模拟火焰、喷 泉、雨雪等效果，广泛用于气象模拟、应急演练、和安全防护等类型的项目；带状跟踪符号效果 可动态模拟管线中液体、气体的流动方向；并且通过粒子、骨骼动画、节点动画、带状跟踪符号 效果的综合运用，满足石油石化、智慧城市等行业在应急演练、规划、模拟仿真的实际需求。

1.1.1.5 完整的终端和设备支持

随着互联网技术和三维 GIS 技术的快速发展，用户对三维地理信息系统的应用需求已经从 桌面端应用，扩展到 Web 端、移动端的多端应用。

SuperMap 产品基于统一的 GIS 底层内核研发，根据不同的端系统平台进行定制封装，使 桌面端、客户端、移动端产品在保持一致的 GIS 功能基础上，具备高效的数据调度策略与场景 管理、LOD 技术、GPU 并行计算等关键技术，做到流畅逼真的展现三维场景以及水面、粒子特 效，支持三维空间对象的查询、三维通视分析与量算功能等 GIS 基础功能；且特别针对 iOS 和 Android 移动设备的硬件特点优化了显示性能，使得移动平台的数据可快速构建高性能二三维 一体化的移动 GIS 应用。同时对各个端的产品提供了丰富的开发接口，可以满足用户定制三维 移动应用的功能需求，帮助用户随时随地创造三维地理价值。

同时，借助 IT 硬件领域新兴技术的推陈出新，三维 GIS 在显示效果和人机交互方式也有了 重大突破。SuperMap 三维结合多点触控设备，大大提高应急指挥等交互操作效率；配合三维 立体显示设备，可以做到足不出户，体验观看 3D 大片的三维立体效果；与 Microsoft Kinect 或 Leap Motion 体感设备一同使用，可摆脱传统设备的束缚，通过不同肢体动作变化，实现自 由漫游三维场景、以及 GIS 功能交互操作。用户可以根据自身业务需求的不同配置相应的外部 设备，使得三维 GIS 应用在人机交互上拥有更丰富的视觉感、体验感。

1.1.2 SuperMap 三维产品使用环境要求

SuperMap 三维产品支持大众化硬件配置要求，显卡支持主流英伟达（Nvidia）、AMD 独 立显卡，以及集成显卡。系统环境方面，支持 Win7、Win8、Win8.1、Windows XP 32 位与
64 位主流操作系统，同时支持在 Microsoft Windows、Microsoft Windows Server 系列、以 及红帽、SUSE、Ubuntu、麒麟操作系统服务器版等 Linux 操作系统上发布三维服务。三维客户 端产品支持在 IE（包含所有使用 IE 内核浏览器）、Chrome、Opera 等主流浏览器中显示三维场 景。

推荐硬件配置：

操作系统：Windows 7 ( 64 位)
浏览器：Internet Explorer 9，Chrome（版本号 32）、Opera（版本号 15）
处理器（CPU）：Intel i7 或 AMD 同等级处理器
内存（RAM）： 8G 及以上
显卡： NVIDIA GTX 660 或 AMD HD 7850 或以上的中、高端显卡（需安装显卡驱
动）

1.2 数据存储与管理

1.2.1 数据导入

数据是 GIS 系统建设的基础，强大便捷的数据处理能力为建设 GIS 系统提供有力保障。 SuperMap GIS 支持包括影像、矢量、文字标注、模型、地形等不同的数据类型导入到数据库 中。
支持主流影像和地形数据批量导入，包括 Erdas Image、Tiff、ASCII Grid、JPG、PNG
等
支持主流 GIS 矢量数据批量导入，包括 Shape、DWG、DXF、MIF、TAB、DGN 等
支持主流模型数据和纹理批量导入，包括：3DS、.X、OSGB、FLT 等格式
提供 3D Max 模型导出插件，可直接导入.max 格式的模型数据，并且支持模型的批量 转换；导出插件支持的版本包括 3D Max 9、3D Max 2010、3D Max 2012、3D Max
2014（32、64 位版本）等

1.2.2 数据存储与查询功能

在 SuperMap 二三维一体化技术体系中，二维与三维数据在数据模型和数据结构上保持一 体化，因此三维数据（如模型、粒子对象）与二维数据（地形、影像、矢量、文字标注等）支持 一体化存储和管理。

支持多种关系型数据库管理矢量数据、地形、影像、文字标注、三维模型数据，包括：
Oracle，SQL Server 和 SQLite 等；
支持管理 TB 级的数据量，建立海量、无缝空间数据库；
具有多重空间数据索引机制，拥有良好的访问速度和检索效率；
支持选中矢量、模型数据进行空间查询、属性查询、关联查询，支持字段值模糊匹配查 询；
支持矢量数据、模型数据扩展添加用户自定义属性字段。

1.2.3 数据输出

SuperMap 提供丰富的功能输出场景中的内容，满足用户制作三维电子地图等应用需求。

 支持用户指定分辨率将三维场景输出为 2.5D 地图，并可使用 SuperMap iClient 产品 浏览 2.5D 地图效果
 三维场景支持输出用户指定分辨率的高清图片

1.3 场景表达

完整三维场景的表达与应用离不开逼真的场景元素、丰富的数据类型、强大的功能，以及绚 丽特效的支持。SuperMap 三维提供了一系列功能帮助用户完成创建场景、添加二三维数据、 设置图层属性与图层风格、绘制对象、制作专题图等实用操作，显著提升三维场景的可视化效果 的同时，满足了直观表达三维地理信息的需求。

1.3.1 球面场景、平面场景

三维球面场景的主体是一个模拟地球的三维球体，该球体具有地理参考，三维场景位于地球 球体之上，球体上的坐标点采用经纬度进行定位，支持加载经纬度和投影坐标系的地形、影像、 模型、矢量、地图等 GIS 空间数据。支持用户在整个球体中浏览数据，实现更加直观形象地反 映现实地物的实际空间位置和相互关系。

三维平面场景基于一个操作平面，支持加载投影坐标系以及平面坐标系的地形、影像、模型、矢量、地图等类型 GIS 空间数据，可浏览地上场景、地下管线、室内数据。平面场景主要应用 于城市规划、房产等行业，满足用户高精确的数据展示、浏览和功能操作。

1.3.2 场景元素

SuperMap 三维提供了太阳、大气环境、海洋等环境特效，以及导航罗盘、经纬网、场景 信息状态栏、比例尺等场景元素。其中，环境特效可实现更加真实地模拟地球所处的环境与光影 效果。导航罗盘等、经纬网等辅助工具帮助用户更直观地了解当前观察点的位置信息、场景中数 据的空间位置信息，使用导航罗盘可方便进行场景缩放、旋转、视角拉平等操作。

1.3.3 支持的图层类型

常用的栅格、矢量、模型等基础空间数据是以图层的方式加载到三维场景中显示的，根据功 能不同，图层可以分为普通图层、地形图层、跟踪图层、屏幕图层四种。

1.3.3.1 普通图层

普通图层也可称之为三维图层，SuperMap GIS 支持将影像、矢量、模型、地图、KML 等 类型的数据以对应类型的图层加载到三维场景中。普通图层主要包括以下几种类型：

影像数据类型：
支持将影像、栅格数据以数据集或缓存数据的方式加载到场景中显示影像效果
支持设置多种分辨率的显示比例尺
支持将多边形范围设置为影像数据的显示范围
支持设置影像数据透明度

矢量、模型数据类型：
支持矢量、模型数据以数据集或缓存数据的方式到场景中显示
通过对模型数据类型设置高度模式，支持模型的自动接地功能
支持对矢量数据进行批量拉伸、贴图等风格设置、快速建模
倾斜摄影建模数据类型：支持场景直接加载倾斜摄影建模数据
地图类型：支持将整幅地图加载到场景中，作为一个图层显示

KML 类型：支持加载 .KML 、.KMZ（一个或几个 KML 文件的压缩集，采用 zip 格
式压缩，用于三维 B/S 应用）格式文件，并能够在三维场景中显示其中的包含点、线、 模型、图片数据

Web 类型：
支持加载 SuperMap iServer、SuperMap Cloud 发布的 WMS、WMTS 服 务
支持加载第三方发布的 OGC 标准 WMS、WMTS 服务
支持加载天地图发布的 WMS、WMTS 服务
支持加载 Google Map，Baidu Maps，OpenStreetMap 等主流 Web 服务

1.3.3.2 地形 图层

地形数据是能够表示地球表面高低起伏状态，即具有高程信息的数据。数字高程模型（DEM） 是一种对空间起伏变化的连续表示方法，是一种特殊的栅格数据模型，每个网格的值为高程值， 而且有标准的颜色表来表示。三维场景中通过加载地形图层时，地形数据会依据其坐标参考信息， 添加到三维球体上，使球体表面真实地模拟地球表面的高低起伏形态。

SuperMap 三维支持将栅格数据集或者地形缓存数据添加到场景中显示地形效果，满足用 户在桌面端、客户端、以及移动端使用；能够设置地形数据的地形夸张比，获得更明显的地形起 伏效果。

1.3.3.3 跟踪 图层

三维跟踪图层可用于高效展示三维量算、分析等交互操作的动态对象和操作结果（如量算高 度过程中实时显示的临时线与高程值）。每个三维场景显示时都会对应唯一的跟踪图层，位于场 景中所有图层的最上层，以保证量算结果不被其他图层中的内容遮挡。跟踪图层上支持添加矢量、 文本标注、以及模型对象，并且支持对跟踪层中的几何对象设置三维符号，。

1.3.3.4 屏幕 图层
三维屏幕图层不同于三维图层、地形图层、影像图层和跟踪图层，屏幕图层中的对象并不是
依据对象的坐标信息将其放到三维场景中的地球上，而是根据像素位置放在屏幕上（三维窗口表 面），因此，屏幕图层上的几何对象不随视角或球体的旋转、倾斜等操作而变化。因此，可以使 用屏幕图层放置诸如公司 Logo 图片、说明性的文字等需要固定显示在三维窗口中的内容。

1.3.4 三维符号化表达

作为表示地图内容的基本手段，符号可直观表达地理事物和现象，并且会直接影响到成图质 量以及对地理信息的理解。SuperMap GIS 提供二三维一体化的符号解决方案，并提供灵活、 便捷的三维符号制作能力。通过对二维矢量数据在三维场景中使用三维点、线型、填充符号，既 免去了用户重复制作数据的工作，也使得地物具有更直观的表现力。

支持二三维符号的一体化存储与管理：支持二维、三维符号一体化存储与用户自定义分 组管理，用户可快速查找到制作好的符号数据，并支持将各行业的模型符号导入到符号 库中作为资源统一管理；

支持制作、编辑三维点、线型、面填充符号：
支持在点符号编辑器中使用 .3ds，.sgm 格式的模型数据创建三维点符号，并 支持设置符号的旋转角度和缩放比例，可用于模拟树木、管点、交通设施等效 果；
支持在线符号编辑器中创建线型符号，通过绘制模型子线、设置动态贴图的方 式制作线型符号，并支持设置符号的缩放比例，可用于制作管线等地物效果；
支持在填充符号编辑器中创建水面符号，并支持设置水波大小、水面颜色等参数，制作出具有实时倒影且美观、丰富的水面效果。

支持对二维矢量数据在三维场景中使用三维点、线型、填充符号作为图层风格或三维专 题图子项风格，表达三维效果。


1.3.5 专题图制作

三维专题图是在三维场景中使用三维图层制作出的专题图，可在三维场景中反映数据的空间 分布特征和时间分布特征。SuperMap 三维提供了单值、分段、标签、统计、自定义五种三维 专题图，可满足各行业着重表达某一种或几种自然、社会现象或用户自定义要素。

支持制作、编辑三维单值、分段、标签、统计专题图，修改子项风格、颜色表、文字样 式、子项表达式；
支持用户通过字段表达式自定义百万级别海量专题图子项的显示风格；
文字标注支持设置字体、字号、字体前景色与背景色，是否贴地显示、是否显示轮廓线 等属性；
专题图图层支持设置过滤显示，通过设置过滤条件，选择性地显示重点要素；
专题图图层支持设置最大、最小可见高度。

1.3.6 三维特效
SuperMap GIS 系列平台产品的三维效果，以真实性作为可视化的特色，在各个方面都最
大可能地还原真实世界中的景观。SuperMap 三维产品提供了一系列的三维特效，包括光照贴 图、实时水面效果、粒子效果、骨骼动画、节点动画、带状跟踪符号、动态纹理、帧动画、太阳 阴影、海洋效果等。对于如应急演练、石油石化、安全防护，以及气象模拟等类型的项目，三维 特效在表现天气、火焰等自然元素、模拟人员疏散过程、表达管线液体流向等方面，发挥了独特 的作用，显著提升三维场景的视觉效果和真实感。其中：

支持光照贴图，使场景中的建筑物、管线设置等物体具有非常逼真的静态光影效果，大 大提升真实感；

实时水面效果：支持通过设置三维面填充符号参数的方式，制作出不同颜色，或是静止、 波光粼粼的水面效果，并可实时反射岸边建筑物的倒影；
粒子效果：提供了火焰、雨雪、烟花、爆炸等粒子效果，并支持用户通过粒子编辑器定 制粒子效果和粒子运动的方式，制作出如救火车喷出的水柱、樱花雨等多种美观实用的 粒子，在气象模拟、应急演练、和安全防护等中，起到了不可或缺的作用。SuperMap 三维的雨雪等粒子特效和虚拟现实软件不同的在于允许用户指定雨雪降落区域，而并非 固定在视野前，可以满足类似于重点区域防护，带有一定空间范围的应用需要。

骨骼动画：支持加载、显示骨骼动画模型，人物运动更加自然;

节点动画：支持自定义节点动画的运动轨迹，并且可以保存在 KML 图层中。结合骨骼 动画，可模拟人员场站巡场、应急疏散、交通车流模拟等实用场景；
带状跟踪符号：支持在线符号编辑器中制作、编辑带状跟踪符号，包括设置符号的颜色、 头部纹理、尾部纹理、运行周期等参数；

动态纹理：支持模型中的动态纹理显示，可模拟建筑物广告牌效果；
 帧动画模型：支持将 3ds Max 制作的动画模型文件导入到 KML 文件或模型数据集中， 用户可以能够获取模型各个部位的动作信息、控制动画的播放，在三维场景中展现出直 升机飞行、车辆飞驰等动态的模型效果；
 太阳阴影：根据设置的时间计算、调整当前太阳位置，地形数据支持实时显示山体阴影， 模型图层开启阴影后可实时显示模型数据的阴影效果；
 海洋效果：支持实现海面光照与海水流动效果模拟，达到模拟真实海水的视觉效果，同 时支持设置海岸线纹理，使海岸的边界更加清晰；
 支持场景反走样：消除场景中对象边缘的锯齿效果，进一步提升细节美观度。

1.4 场景浏览与操作

丰富而流畅的交互操作是衡量三维体验的重要标准。SuperMap 三维提供了一系列交互操 作功能，如场景漫游、自定义飞行路线、创建与编辑对象等功能，满足用户在场景中实时浏览、 查询、编辑二三维数据的使用场景。

1.4.1 场景浏览

SuperMap 三维提供了三维基本场景浏览的功能，包括放大、缩小、倾斜、拉平竖起、旋 转等。用户既可以通过三维场景控件中提供的三维导航罗盘、也可以通过鼠标或键盘快捷键组合 操作的方式对场景数据进行浏览。

支持场景的漫游、缩放、快速定位，以及旋转相机任意角度、指向正北、调整俯仰角等 操作。

交互操作支持以鼠标拾取点为中心，精确缩放到目标点，同时支持以鼠标拾取点为基准
0 到 180 度的俯仰范围。
支持地下场景的平滑操作。
支持室内小范围场景精确定位与漫游，可使用快捷键完成漫游速度的快慢调整。
支持相机惯性，更加符合真实世界。
支持用户自定义鼠标、键盘快捷键，提升三维浏览操作体验。如可使用鼠标双击事件实 现飞行定位到某个建筑物的功能。

1.4.2 三维飞行

三维飞行功能通过用户预先设置一系列飞行站点的位置和观察角度来确定飞行路线。在飞行 过程中，将根据各飞行站点的位置，从不同方位、不同角度自动浏览场景。通过定制合理的飞行 路线，能够更好地展示场景数据，带给用户身临其境的感觉。

支持以当前相机位置或鼠标拾取位置两种方式添加飞行站点
支持飞行过程中减速转弯，可实现平滑过渡的效果
支持围绕指定位置旋转飞行，并且飞行过程中可以控制飞行的速度

支持飞行过程中方位角、高度、俯仰角锁定
支持沿指定的线对象飞行
支持相机绑定运动物体飞行的效果 除了使用飞行功能外，同样支持从当前观察位置直接切换至指定的区域，实现观察角度的快
速切换。

1.4.3 对象操作

SuperMap 三维支持在场景中创建点、矢量线、面、文字标注、三维体（立方体、球、圆 柱等）、三维模型（如树、广告牌、汽车等小品对象）、粒子等几何对象，创建的对象可以临时存 放到跟踪图层或者保存到 CAD 复合数据集中。此外，SuperMap 三维支持通过编辑面对象， 实现实时修改该面对象范围内的地形效果、地表开挖区域、倾斜数据压平范围等操作，。
支持连续点选多个矢量、模型对象
支持通过平移、旋转、缩放操作编辑矢量、模型对象的位置与形状
支持实时编辑地表开挖区域和深度

通过三维面节点编辑功能，可实现实时修改地形，水面与倾斜摄影数据的压平区域

1.5 三维分析

三维分析是在三维数据可视化表达的基础上进行的系列分析， SuperMap 三维提供了基于
GPU 加速的三维空间分析功能，三维网络分析、三维量算分析等实用的三维分析能力，同时支持将二维分析的结果在三维场景中展示，充分利用三维空间中的信息和元素，使得开发者可以根
据自身的业务需求进行深度定制应用。

1.5.1 三维空间分析

随着三维 GIS 的快速发展和应用普及，三维空间分析技术以其应用中的实用性成为当前 GIS 技术研究的热点领域。面对日益庞大的三维数据处理现状，为满足 GIS 各行业对专业化三维空 间分析的实用性需求，SuperMap 三维具备基于 GPU 图形硬件加速的三维空间分析的能力，做 到“即时分析、即时完成”的超强性能，具体包括通视分析、可视域分析、动态可视域分析、阴 影率统计分析、天际线分析、剖面线分析、等高线图分析、坡度坡向图分析等，极大地提高了三 维 GIS 的实用性，使得其在三维场景中不仅展示了栩栩如生的可视化效果而且提供了极具实用 性的操作体验。

1.5.1.1 通视分析

通视分析用于判断观察点与目标点之间可见或是被障碍物阻挡。SuperMap 三维提供的通 视分析功能，支持实时分析两点间的通视性，通过显示不同颜色区别观察点到目标点是否被障碍 物阻挡，使得用户的分析更加直观。同时障碍物处获取障碍点，方便用户二次开发。通视分析广 泛应用于建筑物视线遮挡判断，监控覆盖率、通讯信号覆盖、军事设施布设、军事火力覆盖等多 方面。

1.5.1.2 可视域分析

可视域分析是基于给定的观察点和观察范围，分析在观察范围内的被观察物体是否可见。 SuperMap 三维可视域分析通过设置观察角度、观察距离，以及水平、垂直方向的观察范围， 实时分析一个或多个被观察物体（如下图所示的多个建筑物）在观察范围内是否可见；也可根据 指定行进路径，实时动态展示可视域分析效果。三维可视域在安保、监控、森林防火瞭望塔布设、 航海导航、航空以及军事方面有重要的应用价值。

1.5.1.3 阴影率分析

阴影率统计分析是指在特定时间段内统计指定物体被阴影覆盖的时长所占比例。SuperMap 提供了阴影率统计分析功能，如图所示，可在三维场景中指定某个区域，根据设置间隔可自动计 算每个点在指定时间段的阴影率，通过分层设色策略显示与分析该区域内的阴影率现象，并支持 单点阴影率的查询。阴影率统计分析可广泛应用在城市规划、建筑物设计、景观分析等方面。比 如规划中的建筑是否严重影响周边建筑的光照，影响的区域有多大，如何调整建筑的高度，才不 会影响周边建筑的采光。

1.5.1.4 天际线分析

天际线，又称城市轮廓或全景，是由各种地形地貌和标志性地物等构成的以天空为背景的轮 廓线。城市天际线很久以来就是城市设计中的一个重要因素。随着高层建筑出现，高层建筑和超 高层建筑已经成为了影响城市天际线的决定性因素。SuperMap 三维提供了天际线绘制与分析 功能，如图所示，从任意视角快速绘制天际线，根据天际线轮廓对规划建筑的位置和高度进行调 整，使城市规划工作省时省力。在滨水城市，由于自水面观察城市的视野较为开阔，沿河（湖） 岸、海岸的城市滨水天际线尤为醒目，天际线分析对表达和识别城市特色起到了重要的作用。

1.5.1.5 剖面线分析

剖面表示表面高程沿某条线（截面）的变化，传统的剖面分析是研究某个截面的地形剖面， 包括研究区域的地势、地质和水文特征以及地貌形态、轮廓形状等。三维剖面线分析可以针对三 维场景中的任意物体（包括建筑物、地下管道等）， 如图所示，在任意方向上画出一条切线，自动生成剖面线图，并且支持在剖面线图上进行量算、位置查询等功能。剖面线分析广泛应用于土
地利用规划、工程选线、设施选址、管道布设、煤矿开采等方面。

1.5.1.6 等高线分析

等高线指的是地形图上高程相等的相邻各点所连成的闭合曲线，在水系水文特征、气候特征、 地形概况与区位选址等方面有重要的应用价值。SuperMap 提供了等高线分析功能，如图所示， 用户可在地形上任意指定某一范围，自动获取并通过分层设色策略实时绘制此范围内的等高线。 用户可根据显示需求，自定义设置等高线的密度、颜色、填充等属性。

1.5.1.7 坡度坡向分析

坡度和坡向是两个重要的地形特征因子，在地形表面分析中起到重要作用。其中，坡度表示 地球面某一位置的高度变化率的量度；而坡度变化的方向称为坡向，表示地表面某一位置斜坡方 向变化的量度。坡度坡向分析在土地利用、植被分析、环境评价、景观分析等领域有重要的应用 价值。SuperMap 三维提供了坡度坡向图分析功能，用户可在地形上任意指定某一范围，自动 获取并通过分层设色策略绘制坡度坡向图，生成坡度坡向指示箭头，使用户根据颜色和箭头指向 直观的查看地形的起伏方向和起伏大小；并且支持设置最大、最小可见坡度，颜色表，以及查询 单点的坡度坡向数值功能。

1.5.2 三维网络分析

三维网络为真实世界中的常见网络和基础设施提供了建模方法，如市政水网、输电线、天然 气管道网络等。这些设施本质都是资源有向流动的网络结构，都可以用设施网络来进行建模和分 析。

使用 SuperMap 三维设施网络分析功能的前提是构建网络数据集，即将待分析事物抽象成 的点和线的数据集，利用网络数据模型赋予点和线一定的拓扑关系，配合流向字段，模拟现实世 界中的常见网络和公共基础设施的网络结构。比如地下管网等。通过使用三维网络分析，可在 C/S、B/S 端实现如下图所示的爆管分析功能，即如果管网其中一处发生爆裂，可快速查询出需 要关闭的上游阀门以及影响的下游管线。

1.5.3 三维量算分析

SuperMap 三维提供了多种基础的三维量算功能，例如空间距离量算、贴地距离量算、水 平距离量算、空间距离量算、空间面积量算、贴地表面积量算、高程量算等。这些功能和三维空 间分析以及三维网络分析功能一起构成了三维 GIS 应用的量算分析核心，使得三维 GIS 应用更 具实用性。

空间距离量算：计算空间内任意两点之间的距离

贴地距离量算：计算在表面模型中任意两点或多个点之间的表面距离

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