2.5维仿实施方案

2.5维仿真城市电子地图制作项目实施方案1目录1项目背景.................................................................................................22工作要求.................................................................................................32.1制作范围..........................................................................................32.2成果要求..........................................................................................33工艺流程设计.........................................................................................43.1基础数据收集和整理......................................................................43.2制作区域细划分..............................................................................53.3建筑纹理数据采集..........................................................................53.4模型及场景制作..............................................................................54项目组织.................................................................................................85质量控制...............................................................................................106进度安排.................................................................错误!未定义书签。7经费预算.................................................................错误!未定义书签。21项目背景地图作为记录地理信息的一种图形语言形式，不仅为了便利，同时也丰富了人们的视野，提供了解城市、国家乃至世界的手段。随着计算机技术，特别是计算机图形学、三维仿真技术、虚拟现实技术以及网络通信技术的飞速发展，传统的二维电子地图被注入了新的活力，承载在互联网上的斜视电子地图正成为电子地图发展的一个重要方向。通过直观的地理实景模拟表现方式，为用户提供地图查询、出行等地图检索功能，同时集成生活资讯、电子政务、电子商务、虚拟社区、出行导航等一系列服务，为政府机关、企事业单位、商家企业提供宣传互动的快速通道，并以全新的人性化界面表现，为人们的日常生活、网上办事和网络娱乐等活动提供便捷的解决方案。根据浙江省测绘局文件《浙江省测绘局关于制作和刊载2.5维仿真城市地图的通知》（浙测【2009】28号）精神，要求浙江省各级行政管理部门建设的公益性地图网站上制作和登载2.5维仿真城市地图，为公众提供方便快捷直观的查询服务。我院受温州市规划局委托，负责实施温州地区的2.5维仿真城市电子地图制作（一期）。我院拟采用三维技术对范围内的建（构）筑物进行三维建模，并以一定角度对模型进行渲染输出供电子地图网站调用，提供斜视电子地图服务。32工作要求2.1制作范围本次项目的实施范围跨越鹿城、瓯海、龙湾三区，覆盖温州市核心城区及部分周边特色区域，总面积100平方公里，范围界限如：“图1制作范围-核心城区、图2制作范围-高教园区、图3制作范围-龙湾新区府”所示。2.2成果要求2.2.1空间定位基准与斜视视角温州2.5维仿真城市电子地图使用温州城市坐标系。斜视角度为正南俯视45度。2.2.2平面精度成果的平面坐标要求与基础地理数据一致，若基础地理数据中节点过于密集可以适当简化，但简化后坐标与原始数据误差不得超过1-3米。2.2.3仿真度成果要求能切实的体现实体地物特征。模型数据分为主要模型、次要模型、示意模型和白模数据。主要模型主要指城市高层建筑（层数大于8）、大型建筑设施、大型景观建筑、天桥、公共地下通道出入口、剧院、区域突出建筑以及沿街、沿路标志性建筑等重要地物和公园等重点区域。次要模型主要指主要模型以外其他房屋建筑及附属设施（除成片民房中低矮建筑——主城区5层以下外，外围4层以下外）、普通景观建筑。示意模型主要指山体、道路、水系、工地、围墙、绿化带、推拉门、路灯、运动场、树木、广告布置等地物，其特征是容易识别且单体相似度高的地物。白模数据主要为成片低矮民房中不突出的地物。4主要模型的仿真度要求达到90%以上，次要模型和示意模型的仿真度要求达到70%以上。白模数据要求根据层数进行色彩上的区分。2.2.4现势性成果要求能反映当前地物的实际形态，现势要求以建筑纹理数据采集时间为准。对于采集时已拆除的地物不得出现在成果中，对于新建的地物若能获取红线放样数据或竣工数据的，则基于上述数据制作，否则用围墙做成施工工地。3工艺流程设计3.1基础数据收集和整理3.1.1数据来源原始数据包括：1:500数字地形图（2009年更新）、2007-2010年红线放样数据、2007-2010年竣工数据、1:5000数字正射影像图（2005~2006年航摄）。3.1.2数据整理数据整理的主要目的是提取项目实施需要的基础数据，并对提取的数据进行整理，以方便项目的使用。需要提取的数据除了道路、绿化、水系和建筑4大基本要素，还需要提取其他辅助要素，如地下室（通道）出入口、轨道线、桥梁码头、水系附属、居民地附属类（门顶、雨吊、围墙、坎）等。先将全部区域分成三个片区，在实施过程中按片区逐个进行，区域划分结构如图4所示。对针对每个片区数据进行简单校验后需要对地表进行简化，需要简化的数据有道路、绿化和水系。由相关人员根据原始数据重新绘制，并对小对象进行合并，使其符合精度要求的情况下尽量的缩小数据量。整理后的数据作为平面基准数据。53.2制作区域细划分数据简化完成后还需要将片区继续进行细分，分为细分区和粗分区，细分区主要用于制作分区内的建筑与地表，粗分区主要用于制作细分区接边处的地表。细分区根据道路和水系进行划分，各分区的复杂度尽量均匀（建筑密集的区域尽量分的细，建筑松散的区域尽量分的粗）；粗分区尽量减少与道路和水系的交叉，以减少衔接处的复杂度。分区时要注意避免凹形的分割，并使其尽量方正，因为凹形的分割可能使拼接渲染成果时遮挡关系错乱，斜着的狭长分区也容易造成遮挡关系错乱。3.3建筑纹理数据采集需要采集的内容包括：各需要建模的建（构）筑物可视角度结构照片，主要沿街沿路南立面照片，特色地表以及各空间地物的俯视照片。需要将各细分区数据进行打印，然后由外业数据采集人员根据资料进行照片拍摄，并在打印资料上做好记录，以使各照片能与实际资料进行准确的关联。采集流程：打印影像、建筑区块图，外出照片拍摄，在影像、建筑图上绘制编号，整理照片，按编号储存照片。3.4模型及场景制作3.4.1接边地形建模由于接边主要分布在道路与水系区域，为使道路与水系的衔接更为连贯，故道路与水系全部放置在接边地形中制作，故接边地形建模就是对道路与水系（大型水系）的建模。道路模型基于平面基准数据、照片和影像制作，要求路面的颜色与照片或者影像一致（照片与影像不一致时以照片为准），人行横道位置与车道位置要求与照片或者影像一致（照片与影像不一致时以照6片为准），道路边上需要做出路牙以增加立体感和真实性。水系模型基于平面基准数据、照片和影像制作，要求水面相对与河岸有一定的沉降以增加立体感，河（湖）岸边一般要求有围栏。3.4.2分区建模分区建模包括分区地形建模和建（构）筑物建模。分区地形基于平面基准数据、照片和影像制作（照片与影像不一致时以照片为准），主要包括地面和绿化以及小水池（完全在分区内的小型水系）等。建（构）筑物建模根据1:500数字地形图、1:5000数字正射影像图以及建筑纹理数据制作，沿街、沿路等重点区域仿真度要求达到90%以上，一般区域仿真度要求达到70%以上。若各数据出现不一致时需要确认地物的真实情况，一般的取舍优先级（从高到低）为建筑纹理数据，补充数据，1:500数字地形图，1：5000数字正射影像图，有必要时需要进行实地比对。针对在建的施工项目，若要求做成施工工地的样子（一般需要有围墙和大门，地面为泥巴地），对建筑纹理数据采集时已基本成型的建（构）筑物，要求外观上整体一致，若对建筑纹理数据采集时才刚开工的建（构）筑物，该建（构）筑物可以不做。大型雕塑类构筑物要求在地图上有所表现（可简化制作），基本色彩与形状与实际一致（细节不做要求），对于简化后效果实在不佳，经过项目组讨论可以仅制作雕塑底座。3.4.3渲染输出根据经验和实际调试，设定合适的灯光参数与效果设定，渲染出比较美观的三维效果，并输出成图片。渲染操作各分区独立进行，但要求所有分区的灯光、效果设定和渲染参数保持统一，斜视角度保持7一致（正南俯视45度），摄像头的相对建筑距离保持一致，以使独立渲染的成果能保持一致的效果。3.4.4分区图面修正与美化将各分区的渲染效果图进行修正，以解决渲染出现的各种问题，如破面、贴图丢失等。在有必要的情况下可以对全图或部分图面进行色彩的调整（也可以重新渲染），对与大范围的调整需要注意不同分区的衔接一致。对于不适合以三维模型来表现而又有必要表现的地物（如树木等）进行后期补充、美化。美化需要注意合理性，色彩的调整和图面的修正有符合公众的审美观和思维逻辑，不能采用过于有创造性的风格设计。对于后加的地物放置要合理，尽量的根据数据放置，若无法根据数据放置则要考虑实际的合理性（如树种在墙上则为不符合公众的思维逻辑）。3.4.5分区拼接与标注补充在各分区图修正与美化完毕后，需要将各分区的渲染图与接边地形渲染图进行拼接，形成整张的电子地图（范围太大可以根据要求分幅切割），拼接时要考虑分区的前后遮挡关系。接边地形渲染图放置在最底层，其他分区从远及近放置，接边处的道路设施（如立交桥等）插在其前后分区之间，必要时用Photoshop进行边缘修整，使其表现出正确的空间关系。拼接完成后，用Photoshop对各拼接成果图中的相应位置上增加标注数据。需要标注的数据包括：主要道路名称、主要桥梁名称。一般情况下，路名的标注要标在路的两头，对于很短的路则标在道路中间，对于很长的路则标记在两头外，中间适当放置几个路名标注。路名标注的分布要合理，路名标注不能相互覆盖，也不能与建筑或者其他路名标注互相覆盖。桥梁名称标注与道路名称标注基本一致，一般8标注在桥梁中间，跨度大的桥梁可以在两端标注，跨度很大的大型桥梁可以在两端与中间共同标注。3.4.6斜视对象范围面绘制将拼接好的斜视图片数据根据坐标导入Supermap，导入的坐标系要求使用温州城市坐标系，以使其与电子地图上数据相匹配。然后基于斜视图片绘制各空间对象的斜视范围面数据，根据地物空间位置与关系标记斜视数据范围，添加数据属性或者关联基础地理数据。为配合电子地图的层级显示，斜视数据范围面绘制时也需要进行多层绘制。主要针对二层，一层为区域层，另一层为建筑层。区域层中绘制区域面，相对面积较大，用于小比例尺时数