一篇带你了解BIM+GIS，倾斜摄影，3Ds Max模型数据处理

开发工具与关键技术：iDesktop     Supermap GIS

作者：陈芝番

撰写时间：2020.5.6

目录

前言

1.BIM与GIS的联系

2.BIM与GIS对接要求

3.BIM与GIS对接方法

4.海量数据如何接入

5.3Ds Max模型对接到GIS的方法

6.BIM模型数据的坐标系

7.编辑查看模型对象空间和属性信息

8.BIM模型性能优化策略

9.倾斜摄影模型数据处理与优化

10.3Ds模型在GIS中的性能优化

结语

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前言

BIM是一个建设项目或者实施物理和功能特性的数字表达；并非以二维方式展示，而是直接以三维的方式表达。BIM的整个生命周期从设计，施工到运维都是针对BIM单体精细化模型的，不可能脱离周边宏观的地理环境要素。在BIM的运维阶段，三维GIS可以成为其提供决策支持。那么对与倾斜摄影技术理解？就是通过在同一飞行台上搭载多台传感器同时从一个垂直，多个测视等不同角度采集影像。而3Ds Max模型具体是什么？指的是AotuDesk 3DS MAX软件的数据成果，是三维GIS应用中常见一种三维模型数据。

1.BIM与GIS的联系

宏观与微观兼容，室内与室外互通

（1）BIM单体精模<---设计+施工

（2）设计+施工+运维---->GIS地理环境

2.BIM与GIS对接要求

（1）BIM模型和属性信息丰富

模型+属性一次性导出

（2）BIM模型的精细度非常高

导出时对模型进行优化

（3）BIM软件中分层管理模型

以数据集和图层来管理

3.BIM与GIS对接方法

（1）Supermap iDesktop直接导入

（2）插件导出&格式转换工具

（3）导出为交换格式再导入

4.海量数据如何接入

对接方式一：

Supermap iDesktop生成配置文件，通过配置文件快速读取模型文件。

对接方式二：

Supermap iDesktop导入数据集功能，将模型导入为模型数据集，支持多种交换格式直接入库。

对接方式三：

倾斜摄影建模软件对接S3M标准，直接生成S3M三维切片缓存数据。

5.3Ds Max模型对接到GIS的方法

3Ds Max模型软件中完成建模后借助插件导出模型。

注意：模型导出时，注意将建筑，树木，地块分别导出到单独的模型数据集中，便于在GIS应用中对不同要素进行管理，例如：各图层的显隐控制，可见高度控制等。

【导出】：Revit插件导出，Bentley插件导出，CATIA插件导出，Civil3D插件导出，IFC格式转换工具。

【导入】：Supermap iDesktop直接导入（.rvt,.3dxml,.skp），Supermap iDesktop直接导入【RVT】，Supermap iDesktop直接导入【3DXML】。

插件和工具链接：https://pan.baidu.com/s/1Lqt09oOfMdBfKI7J3_OfDg

提取码：3r7l

6.BIM模型数据的坐标系

设置插入点坐标

设置投影文件

（1）测量点/世界坐标原点的坐标明确

（2）项目基点的坐标明确

（3）测量点/世界坐标原点/项目基点的坐标均不明确

（4）多个模型数据集的坐标系不一致

BIM模型坐标校正

开始菜单>配准>新建三维配准

BIM模型数据坐标转换

开始菜单>投影转换>数据集投影转换

7.编辑查看模型对象空间和属性信息

三维地理设计菜单>模型操作>模型编辑>平移，旋转

更新列

追加列

追加行

拆分数据集

......

同时BIM与地形匹配，BIM与倾斜摄影模型匹配

8.BIM模型性能优化策略

实例化

去除重复点

三角网简化

子对象简化，删除

提取外壳

LOD分层缓存

在导出模型设置简化后发现三角面较多，性能较差，可使用三角网简化功能对模型进行再次简化，简化过程可以预览，不断尝试简化率以达到比较理想效果。三维空间查询算子：包含，分离，重合，相交，被包含，包含与相交。

9.倾斜摄影模型数据处理与优化

（1）效果修补

【1】裁剪：保留区域内/外的数据

【2】镶嵌：将选中的倾斜摄影模型图层与指定的镶嵌面进行镶嵌的操作，镶嵌图层同时支持二三维面图层

【3】纹理替换：实现对倾斜摄影模型中指定对象的纹理进行替换，该方法可以用于去除多余的对象或剔除不清楚的对象。

（2）单体化

【1】倾斜摄影自动化建模输出的是一个连续的TIN网，GIS平台中不能单独选中地物。

【2】能对地物进行单独的选中，赋予并查询属性，进行空间分析等操作，是最基本的功能要求。

【3】所以我们需要对倾斜摄影模型进行拆分，即单体化处理。

（3）优化

10.3Ds模型在GIS中的性能优化

模型的虚拟表现与三维GIS系统的执行效率之间不仅关系密切而且相互影响。为达到“以最少的模型数据实现最佳的虚拟表现效果”的目的，我们有必要从“模型面数优化”、“模型个数优化”和“贴图优化”三个方面对模型数据进行优化。

（1）模型面数优化
面是3DMAX模型的基本构成单位，在满足模型虚拟表现的前提下，应尽可能减少建模所采用面的数量。面的优化可通过四种途径实现：
【1】采用简模搭建三维GIS模型
【2】删除模型构成内看不见的面
【3】删除物体之间相交的面
删除物体之间相交的面可以通过物体间的合并操作快速方便的实现。尽管该处理方式从技术上来说没有问题，但是针对不同的三维GIS软件平台会产生一些影响，建议结合三维GIS软件平台对处理之后模型做一个兼容性测试。
【4】建筑外观细节的取舍
三维GIS建模的目的在于建立起虚拟化的信息载体，而不是对客观世界的重塑。故在体现空间三维信息的前提下，建模的重点应集中于建筑外观所表现的主要特征上，而不是局部细节。
（2）模型个数优化
系统总体要求三维GIS系统内的模型数量越少越好。与二维GIS矢量数据对建筑街区进行综合的表现方式类似，三维GIS数据也可通过对主次建筑和疏密建筑区域采用不同的模拟表现，来达到模型个数优化的目的。例如对沿街密集的商铺或成片的居民地，我们在保证贴图清晰的前提下，可视为一个整体建筑进行建模表现。

（3）贴图优化
作为影响三维GIS系统运行的因素之一，贴图的大小和贴图的数量必须从优化的角度进行处理，但不能以破坏贴图的质感和清晰度为代价。为了做到这点，首先要把握好贴图的数据量，贴图的大小最好控制在256K以内，其次是尽可能选取局部的特征作为贴图，例如若要表现出一面砖砌的外墙，贴图只需选取外墙的一块砖即可。通过UVW对该贴图的设置，完全能模拟出整面外墙的效果。

结语：

当然，建模首先需要航空器/倾斜相机进行航拍采集数据，接着建模优化，通过GIS平台去应用。其优势体现在高效率，高真实感，高精度，生产产本低。路过的亲们，动动你的妙手点个赞，创作不易！你的支持就是我创作的源泉，感谢！！！