三维数据标准

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前言

  数据是进行可视化的基础，目前，基于WebGL研发三维WebGIS平台成了国内外有实力的GIS企业进行战略调整后的主攻方向。同时，应用到产品中的三维瓦片数据格式也一并被制定并公布。本文主要整理了目前常用的三维数据标准。

一、I3S(Indexed 3d Scene Layer,索引三维场景图层)

   ESRI的ArcGIS系列产品使用的三维瓦片数据定义I3S与SLPK(Scene Layer Package,场景图层包)是从2015年4月发起，2017年10月成为OGC关于3D数据内容的标准。I3S沿袭ArcGIS系列产品的概念，如场景、图层、要素等，从而将三维内容与其前代产品体系整合统一到一起。作为世界上的GIS带头企业，ESRI在推出自己的数据定义的同时投入巨大精力完善数据的生产与应用，使这种数在新一代的ArcGIS产品中崭露头角。新产品为ESRI在专业领域与市场应用上占据了主动地位。

二、S3M( Spatial 3D Model,空间三维模型)

  超图的SuperMap系列产品使用的三维瓦片数据定义S3M是在倾斜摄影数据格式OSGB和3D Tiles的基础上各取所长，并对倾斜数据、精模、BIM、矢量、管线、单体化、实例化等相关内容进行整合，形成的海量三维数据规范。S3M主要针对网络环境和离线环境下，海量、多源三维地理空间数据的高效传输、交换及可视化，适用于不同终端（移动设备、浏览器、桌面电脑）上的三维地理信息系统相关应用。在超图的产品体系中，除了各种GIS客户端之外还包含数据生成工具SuperMap iDesktop与服务发布工具SuperMap iServer，使超图具备了从生产到应用完整的产品与服务体系，极大地增强了超图在GIS市场尤其是国内市场中的竞争力。
   S3M的主要技术特点和优势可以概括为：支持多源数据；具备海量数据高效绘制的能力；具备单体化查询能力；简洁易读；高效传输；扩展性好等。

三、3D Tiles(三维瓦片)

  AGI(Analytical Graphics,Inc.)的开源三维地球框架 Cesium使用的三维瓦片数据定义3D Tiles是从2015年6月发起。3D Tiles是Cesium在GLTF基础上推出的Web环境下海量流式异构三维地理空间数据集的开放规范，在继承了GLTF优点的同时添加了渐进LOD方法，也就是通过视距来调整场景复杂度，渐进LOD不直接置换模型，而是随着视点的靠近，不断地在模型上补充细节。3D Tiles将大数据量三维数据以分块、分层的形式组织起来，可以大量减轻浏览器和GPU的负担，是一个优秀的，并且格式公开的数据格式。3D Tiles对三维模型瓦片数据的定义可以对任意的三维数据进行瓦片化表示。目前，除了地理空间数据集3D Ties也能表示经过LOD的瓦片化BIM(Building Information Model,建筑物信息模型)数据。3D Tiles在GIS上的应用潜能有：海量建筑物(外表)、海量三维地形、结构复杂的BIM、可重复模型实例(树木、设施等)、海量点云、三维球上海量矢量数据。随着3D Tiles定义的1.0版本稳定，3D Tiles也进入了OGC标准化的最后检查与测试阶段。Cesium与3D Tiles将成为三维 WebGIS研发方案中的一条重要的技术路线。