CN117408004A - 一种基于矢量切片技术实现三维管网动态建模方法及*** - Google Patents
一种基于矢量切片技术实现三维管网动态建模方法及*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN117408004A CN117408004A CN202311402915.0A CN202311402915A CN117408004A CN 117408004 A CN117408004 A CN 117408004A CN 202311402915 A CN202311402915 A CN 202311402915A CN 117408004 A CN117408004 A CN 117408004A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pipe network
- dimensional
- data
- vector
- model
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000009877 rendering Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 18
- 238000009933 burial Methods 0.000 claims description 14
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 10
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims description 10
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 1
- 238000013079 data visualisation Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/10—Geometric CAD
- G06F30/18—Network design, e.g. design based on topological or interconnect aspects of utility systems, piping, heating ventilation air conditioning [HVAC] or cabling
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T15/00—3D [Three Dimensional] image rendering
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Computer Graphics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Image Generation (AREA)
- Processing Or Creating Images (AREA)
Abstract
本申请实施例涉及三维管网建模技术领域，特别涉及一种基于矢量切片技术实现三维管网动态建模方法及***，该方法包括以下步骤：首先，获取管网数据；然后，对管网数据进行矢量切片制作，得到二维管网矢量切片；接下来，对管线贴图图片和实体三维模型进行管理，得到管网模型资源；接下来，将二维管网矢量切片进行可视化展示；最后，基于二维管网矢量切片和管网模型资源，进行三维管网动态建模，实现动态渲染三维管网模型。本申请通过提供一种基于矢量切片技术实现三维管网动态建模方法，解决现有技术生产效率低和人工成本高、数据实时性低问题，同时提升前端可视化渲染效率。
Description
技术领域
本申请实施例涉及三维管网建模技术领域，特别涉及一种基于矢量切片技术实现三维管网动态建模方法及***。
背景技术
随着城市建设的发展，城市管网构成变得越来越复杂，管网类型、材质、几何构造、空间布局等都可能不同，以及空间拓扑关系不明确，这些都对管网管理带来了巨大挑战，因此，如何高效地管理日益庞大的城市管网数据变得越来越重要。随着地理信息***技术的发展，基于地图可视化技术进行空间业务数据展示变得越来越流行，空间业务数据展示变得更加直观；城市管网数据空间属性强，非常适合采用地理信息***实现管网可视化管理。当前，基于地图的管网数据可视化展示形式包括二维管网和三维管网，二维管网用于展示管网数据全貌以及实现高效的数据查询、分析，三维管网用于展示管网真实构造、材质、空间布局。
城市管网数量庞大、构造多样，当前主流的三维管网建模方式为：(1)通过三维建模软件进行分片区域建模，构建数据坐标系，然后采用可视化框架进行展示；(2)通过三维建模软件进行管网建模，将模型数据基于地理信息***坐标系配准，再将配准后的模型数据制作三维切片缓存，最后通过三维地图框架进行加载展示；(3)通过地理信息***软件在管网二维矢量数据基础上进行建模，再制作三维切片缓存，最后通过三维地图框架进行加载展示。以上三种方式存在的不足：(1)三维建模生产效率低和人工成本高，管网数据更新后需要人工重新建模；(2)数据实时性低，采用定期更新三维模型数据，管网数据更新后不能及时在三维场景展示。
发明内容
本申请实施例提供一种基于矢量切片技术实现三维管网动态建模方法及***，解决现有技术生产效率低和人工成本高、数据实时性低问题，同时提升前端可视化渲染效率。
为解决上述技术问题，第一方面，本申请实施例提供一种基于矢量切片技术实现三维管网动态建模方法，包括以下步骤：首先，获取管网数据；然后，对管网数据进行矢量切片制作，得到二维管网矢量切片；接下来，对管线贴图图片和实体三维模型进行管理，得到管网模型资源；接下来，将二维管网矢量切片进行可视化展示；最后，基于二维管网矢量切片和管网模型资源，进行三维管网动态建模，实现动态渲染三维管网模型。
在一些示例性实施例中，获取管网数据，包括：采集与整理管网数据；管网数据包括空间数据和属性数据，所述属性数据包括管线属性数据、管点属性数据以及设施设备属性数据；采集管网数据包括分别对空间数据、属性数据的录入与编辑更新；整理管网数据包括依照城市管网数据标准规范，对所述管网数据进行分类、编码。
在一些示例性实施例中，空间数据采用WGS84坐标系；管线属性数据内容包括管线类型、材质、管径、起点管底高程、终点管底高程、起点埋深和终点埋深；管点属性数据包括管点类型、高程和模型分类编号；设施设备属性数据包括设施设备类型、高程和模型分类编号。
在一些示例性实施例中，对所述管网数据进行矢量切片制作，包括：基于Mapbox矢量切片规范，采用Google Protobufs进行矢量切片数据序列化和反序列化；其中，矢量切片数据包括矢量切片空间数据和矢量切片属性数据；矢量切片空间数据采用投影坐标系；矢量切片属性数据包括管网建模所需的属性信息，所述属性信息包括管线属性数据、管点属性数据以及设施设备属性数据；管线属性数据包括管线类型、材质、管径、起点管底高程、终点管底高程、起点埋深和终点埋深；所述管点属性数据包括管点类型、高程和模型分类编号；所述设施设备属性数据包括设施设备类型、高程和模型分类编号。
在一些示例性实施例中，对所述管网数据进行矢量切片制作，包括：通过矢量切片缓存服务工具将所有管网数据进行切片，生成矢量切片文件；所述矢量切片文件按照瓦片地图金字塔模型进行组织；通过数据发布服务将所述矢量切片文件发布到Nginx Web服务器；在管网数据更新变动后，通过数据更新监测服务计算管网数据更新范围，调用矢量切片缓存服务将计算得到的范围内的管网数据重新切片，并将新生成的矢量切片文件发布到Nginx Web服务器上，替换原有的矢量切片文件，保证数据实时性。
在一些示例性实施例中，对管线贴图图片和实体三维模型进行管理，得到管网模型资源，包括：分别对管线材质、管点模型、设施设备模型进行管理，得到管网模型资源；其中，管线材质管理包括上传或更新三维管线贴图所需图片，并将管线类型与贴图材质进行关联；管点模型管理包括上传或更新管点对应的三维实体模型文件，生成模型分类编号，同时将管点类型与三维实体模型分类编号进行关联；设施设备模型管理包括上传或更新设施设备对应的三维实体模型文件，生成模型分类编号，同时将设施设备类型与三维实体模型分类编号进行关联。
在一些示例性实施例中，将二维管网矢量切片进行可视化展示，包括：采用MapboxGL JS框架，并配置矢量图层数据源为Nginx Web服务器提供的矢量切片HTTP服务地址，HTTP服务缓存类型配置为协商缓存，以保证在矢量切片更新时，Mapbox GL JS能加载展示最新的矢量切片。
在一些示例性实施例中，基于二维管网矢量切片和管网模型资源，进行三维管网动态建模，实现动态渲染三维管网模型，包括：在前端通过Mapbox GL JS实时计算地图视图可见区域内的管网矢量切片数据，从矢量切片数据中获取管网空间数据和属性数据，并结合所述管网模型资源，通过Three.js实现三维模型构建，实现动态渲染三维管网模型；其中，三维模型的建模方式包括：三维管线建模以及三维管点和三维设施设备建模；三维管线建模包括通过读取管网矢量切片中管线的空间数据和属性数据，结合管网模型资源中的贴图文件，使用Three.js绘制三维管线模型；三维管点和三维设施设备建模包括通过读取管网矢量切片中的管点和设施设备的坐标点数据和属性数据，结合管网模型资源中的三维实体模型，使用Three.js批量绘制三维管点模型和三维设施设备模型。
第二方面，本申请实施例还提供了一种基于矢量切片技术实现三维管网动态建模***，包括：依次连接的管网数据获取模块、矢量切片制作模块、管网模型资源管理模块、可视化展示模块以及三维模型构建模块；管网数据获取模块用于获取管网数据；矢量切片制作模块用于对所述管网数据进行矢量切片制作，得到二维管网矢量切片；管网模型资源管理模块用于对管线贴图图片和实体三维模型进行管理，得到管网模型资源；可视化展示模块用于将所述二维管网矢量切片进行可视化展示；三维模型构建模块用于根据所述二维管网矢量切片和所述管网模型资源，进行三维管网动态建模，实现动态渲染三维管网模型。
在一些示例性实施例中，矢量切片制作模块包括依次连接的矢量切片文件生成单元、数据发布单元以及数据更新单元；矢量切片文件生成单元用于通过矢量切片缓存服务工具将所有管网数据进行切片，生成矢量切片文件；矢量切片文件按照瓦片地图金字塔模型进行组织；数据发布单元用于通过数据发布服务将所述矢量切片文件发布到Nginx Web服务器；数据更新单元用于在管网数据更新变动后，通过数据更新监测服务计算管网数据更新范围，调用矢量切片缓存服务将计算得到的范围内的管网数据重新切片，并将新生成的矢量切片文件发布到Nginx Web服务器上，替换原有的矢量切片文件，保证数据实时性。
本申请实施例提供的技术方案至少具有以下优点：
本申请实施例提供一种基于矢量切片技术实现三维管网动态建模方法及***，该方法包括以下步骤：首先，获取管网数据；然后，对管网数据进行矢量切片制作，得到二维管网矢量切片；接下来，对管线贴图图片和实体三维模型进行管理，得到管网模型资源；接下来，将二维管网矢量切片进行可视化展示；最后，基于二维管网矢量切片和管网模型资源，进行三维管网动态建模，实现动态渲染三维管网模型。
本申请实施例提供的基于矢量切片技术实现三维管网动态建模方法，基于矢量切片技术在前端实现三维管网建模不需要人工参与，大幅提升三维管网建模效率和减低人工成本，同时管网数据更新后，前端展示的三维管网模型会及时重新渲染，提升了数据的实时性；矢量切片技术将管网数据分块组织、序列化、传输，大幅提升前端数据加载和渲染效率，同时在进行三维管网模型隐藏或注销时，三维管网模型与地图视图的空间关系计算通过二维管网矢量切片参与计算，效率更高；Three.js实现三维管网动态建模的范围是和矢量切片可视化范围一致，都为当前地图视图可视区域，大幅提升了三维场景浏览速度，提升了用户体验。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1为本申请一实施例提供的一种基于矢量切片技术实现三维管网动态建模方法的流程示意图；
图2为本申请一实施例提供的一种基于矢量切片技术实现三维管网动态建模***的结构示意图。
具体实施方式
由背景技术可知，现有技术存在着生产效率低和人工成本高、数据实时性低问题。
为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种基于矢量切片技术实现三维管网动态建模方法及***，该方法包括以下步骤：首先，获取管网数据；然后，对管网数据进行矢量切片制作，得到二维管网矢量切片；接下来，对管线贴图图片和实体三维模型进行管理，得到管网模型资源；接下来，将二维管网矢量切片进行可视化展示；最后，基于二维管网矢量切片和管网模型资源，进行三维管网动态建模，实现动态渲染三维管网模型。本申请实施例提供的基于矢量切片技术实现三维管网动态建模方法，能够大幅提升前端数据加载和渲染效率，提升了三维场景浏览速度。
下面将结合附图对本申请的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本申请各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
参看图1，本申请实施例提供了一种基于矢量切片技术实现三维管网动态建模方法，包括以下步骤：
步骤S101、获取管网数据。
步骤S102、对管网数据进行矢量切片制作，得到二维管网矢量切片。
步骤S103、对管线贴图图片和实体三维模型进行管理，得到管网模型资源。
步骤S104、将二维管网矢量切片进行可视化展示。
步骤S105、基于二维管网矢量切片和管网模型资源，进行三维管网动态建模，实现动态渲染三维管网模型。
本申请提供一种基于矢量切片技术实现三维管网动态建模方法及***，首先进行管网数据采集与整理，再将管网数据进行矢量切片制作，并部署到web服务器上，同时搭建数据更新服务，保证数据实时性，再通过管网模型资源管理工具，管理管线贴图图片和实体三维模型，再将二维管网矢量切片在前端可视化展示，再在前端基于地图视图可见区域的二维管网矢量切片和管网模型资源实现动态渲染三维管网模型。该方法大幅提升前端数据加载和渲染效率，提升了三维场景浏览速度。
在一些实施例中，步骤S101获取管网数据，包括：采集与整理管网数据；管网数据包括空间数据和属性数据，所述属性数据包括管线属性数据、管点属性数据以及设施设备属性数据；采集管网数据包括分别对空间数据、属性数据的录入与编辑更新；整理管网数据包括依照城市管网数据标准规范，对所述管网数据进行分类、编码。
在一些实施例中，空间数据采用WGS84坐标系；管线属性数据内容包括管线类型、材质、管径、起点管底高程、终点管底高程、起点埋深和终点埋深；管点属性数据包括管点类型、高程和模型分类编号；设施设备属性数据包括设施设备类型、高程和模型分类编号。
具体的，管网数据空间数据采用WGS84坐标系，管线空间数据采集起点坐标、终点坐标，管点和设施设备采集点位坐标；管线属性数据采集管线类型、材质、管径、起点管底高程、终点管底高程、起点埋深、终点埋深，管点属性数据采集管点类型、高程、模型分类编号，设施设备属性数据采集类型、高程、模型分类编号；数据采集完成后按照城市管网数据标准规范进行标准化整理，包括数据分类、单位统一、坐标***一、规范编码。
在一些实施例中，步骤S102中对所述管网数据进行矢量切片制作，包括：基于Mapbox矢量切片规范，采用Google Protobufs进行矢量切片数据序列化和反序列化；其中，矢量切片数据包括矢量切片空间数据和矢量切片属性数据；矢量切片空间数据采用投影坐标系；矢量切片属性数据包括管网建模所需的属性信息，所述属性信息包括管线属性数据、管点属性数据以及设施设备属性数据；管线属性数据包括管线类型、材质、管径、起点管底高程、终点管底高程、起点埋深和终点埋深；所述管点属性数据包括管点类型、高程和模型分类编号；所述设施设备属性数据包括设施设备类型、高程和模型分类编号。
在一些实施例中，步骤S102对所述管网数据进行矢量切片制作，包括：通过矢量切片缓存服务工具将所有管网数据进行切片，生成矢量切片文件；所述矢量切片文件按照瓦片地图金字塔模型进行组织；通过数据发布服务将所述矢量切片文件发布到Nginx Web服务器；在管网数据更新变动后，通过数据更新监测服务计算管网数据更新范围，调用矢量切片缓存服务将计算得到的范围内的管网数据重新切片，并将新生成的矢量切片文件发布到Nginx Web服务器上，替换原有的矢量切片文件，保证数据实时性。
具体的，步骤S102通过矢量切片缓存服务工具将所有管网数据进行切片，生成矢量切片文件，单个矢量切片文件范围为256*256或512*512像素大小，根据整体管网分布密度进行选择，管网分布密集采用256*256像素大小，管网分布稀疏采用512*512像素大小，切片文件按照瓦片地图金字塔模型进行组织，切片缩放层级范围为10-17级(比例尺1：10000至1：100)，三维管网建模时根据管网密度选择合适层级的矢量切片数据；矢量切片文件生成完成后，通过数据发布服务将其发布到Nginx Web服务器，利用Nginx的高性能HTTP服务特性，提升前端矢量切片请求效率；管网数据更新变动后，通过数据更新监测服务计算管网数据更新范围，调用矢量切片缓存服务将计算得到的范围内的管网数据重新切片，并将新生成的矢量切片文件发布到Nginx Web服务器上，替换原有的矢量切片文件。
在一些实施例中，步骤S103对管线贴图图片和实体三维模型进行管理，得到管网模型资源，包括：分别对管线材质、管点模型、设施设备模型进行管理，得到管网模型资源；其中，管线材质管理包括上传或更新三维管线贴图所需图片，并将管线类型与贴图材质进行关联；管点模型管理包括上传或更新管点对应的三维实体模型文件，模型文件采用glb格式，生成模型分类编号，同时将管点类型与三维实体模型分类编号进行关联；设施设备模型管理包括上传或更新设施设备对应的三维实体模型文件，模型文件采用glb格式，生成模型分类编号，同时将设施设备类型与三维实体模型分类编号进行关联。
在一些实施例中，步骤S104将二维管网矢量切片进行可视化展示，包括：采用Mapbox GL JS框架，并配置矢量图层数据源为Nginx Web服务器提供的矢量切片HTTP服务地址，HTTP服务缓存类型配置为协商缓存，以保证在矢量切片更新时，Mapbox GL JS能加载展示最新的矢量切片。管点和设施设备点图层样式通过配置distance-from-center属性控制管点展示密度，将距离视图中心点较远的管点隐藏，提升前端展示性能。
在一些实施例中，步骤S105基于二维管网矢量切片和管网模型资源，进行三维管网动态建模，实现动态渲染三维管网模型，包括：在前端通过Mapbox GL JS实时计算地图视图可见区域内的管网矢量切片数据，从矢量切片数据中获取管网空间数据和属性数据，并结合所述管网模型资源，通过Three.js实现三维模型构建，实现动态渲染三维管网模型；其中，三维模型的建模方式包括：三维管线建模以及三维管点和三维设施设备建模；三维管线建模包括通过读取管网矢量切片中管线的空间数据和属性数据，结合管网模型资源中的贴图文件，使用Three.js绘制三维管线模型；三维管点和三维设施设备建模包括通过读取管网矢量切片中的管点和设施设备的坐标点数据和属性数据，结合管网模型资源中的三维实体模型，使用Three.js批量绘制三维管点模型和三维设施设备模型。
具体的，Mapbox GL JS监听地图视图中心点变化，获取当前地图视图可见区域内的二维管网矢量切片数据，从矢量切片数据中获取管网空间数据和属性数据，在结合管网模型资源，通过Three.js实现三维模型构建；三维管网建模分为两类：第一类是三维管线建模，第二类是三维管点和三维设施设备建模。三维管线建模是读取管网矢量切片数据中的管线数据，按管线类型将同类型的管线提取空间数据，使用Three.js构建三维管线几何对象，将这些管线类型相同的三维几何对象合并后创建三维管网网格对象，再使用管线贴图图片资源构建材质应用于三维管网网格对象，完成三维管线建模；三维管点和三维设施设备建模是读取管网矢量切片数据中的管点和设施设备点数据，将类型和模型分类相同的点数据划分为一类，提取点坐标，调用模型资源库中的三维实体模型，使用Three.js构建InstancedMesh对象，批量创建三维管点和设施设备模型。
三维管网动态建模性能优化策略包括：(1)Three.js构建三维管线模型时，同类型的管线几何对象合并后再创建网格对象，以此减少前端模型渲染绘制次数；(2)Three.js构建管点和设施设备模型时，类型和模型分类都相同的点采用InstancedMesh进行批量模型构建，以此减少前端模型渲染绘制次数；(3)地图视图中心点变化时，将地图视图外的三维管线模型对象隐藏或注销，减少内存消耗。
参看图2，本申请实施例还提供了一种基于矢量切片技术实现三维管网动态建模***，包括：依次连接的管网数据获取模块101、矢量切片制作模块102、管网模型资源管理模块103、可视化展示模块104以及三维模型构建模块105；管网数据获取模块101用于获取管网数据；矢量切片制作模块102用于对所述管网数据进行矢量切片制作，得到二维管网矢量切片；管网模型资源管理模块103用于对管线贴图图片和实体三维模型进行管理，得到管网模型资源；可视化展示模块104用于将所述二维管网矢量切片进行可视化展示；三维模型构建模块105用于根据所述二维管网矢量切片和所述管网模型资源，进行三维管网动态建模，实现动态渲染三维管网模型。
在一些实施例中，矢量切片制作模块102包括依次连接的矢量切片文件生成单元1021、数据发布单元1022以及数据更新单元1023；矢量切片文件生成单元1021用于通过矢量切片缓存服务工具将所有管网数据进行切片，生成矢量切片文件；矢量切片文件按照瓦片地图金字塔模型进行组织；数据发布单元1022用于通过数据发布服务将所述矢量切片文件发布到Nginx Web服务器；数据更新单元1023用于在管网数据更新变动后，通过数据更新监测服务计算管网数据更新范围，调用矢量切片缓存服务将计算得到的范围内的管网数据重新切片，并将新生成的矢量切片文件发布到Nginx Web服务器上，替换原有的矢量切片文件，保证数据实时性。
由以上技术方案，本申请实施例提供一种基于矢量切片技术实现三维管网动态建模方法及***，该方法包括以下步骤：首先，获取管网数据；然后，对管网数据进行矢量切片制作，得到二维管网矢量切片；接下来，对管线贴图图片和实体三维模型进行管理，得到管网模型资源；接下来，将二维管网矢量切片进行可视化展示；最后，基于二维管网矢量切片和管网模型资源，进行三维管网动态建模，实现动态渲染三维管网模型。
本申请实施例提供的基于矢量切片技术实现三维管网动态建模方法，基于矢量切片技术在前端实现三维管网建模不需要人工参与，大幅提升三维管网建模效率和减低人工成本，同时管网数据更新后，前端展示的三维管网模型会及时重新渲染，提升了数据的实时性；矢量切片技术将管网数据分块组织、序列化、传输，大幅提升前端数据加载和渲染效率，同时在进行三维管网模型隐藏或注销时，三维管网模型与地图视图的空间关系计算通过二维管网矢量切片参与计算，效率更高；Three.js实现三维管网动态建模的范围是和矢量切片可视化范围一致，都为当前地图视图可视区域，大幅提升了三维场景浏览速度，提升了用户体验。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本申请的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本申请的精神和范围。任何本领域技术人员，在不脱离本申请的精神和范围内，均可作各自更动与修改，因此本申请的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。
Claims (10)
1.一种基于矢量切片技术实现三维管网动态建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取管网数据；
对所述管网数据进行矢量切片制作，得到二维管网矢量切片；
对管线贴图图片和实体三维模型进行管理，得到管网模型资源；
将所述二维管网矢量切片进行可视化展示；
基于所述二维管网矢量切片和所述管网模型资源，进行三维管网动态建模，实现动态渲染三维管网模型。
2.根据权利要求1所述的基于矢量切片技术实现三维管网动态建模方法，其特征在于，所述获取管网数据，包括：采集与整理管网数据；
所述管网数据包括空间数据和属性数据，所述属性数据包括管线属性数据、管点属性数据以及设施设备属性数据；
采集管网数据包括分别对空间数据、属性数据的录入与编辑更新；
整理管网数据包括依照城市管网数据标准规范，对所述管网数据进行分类、编码。
3.根据权利要求2所述的基于矢量切片技术实现三维管网动态建模方法，其特征在于，所述空间数据采用WGS84坐标系；
所述管线属性数据内容包括管线类型、材质、管径、起点管底高程、终点管底高程、起点埋深和终点埋深；
所述管点属性数据包括管点类型、高程和模型分类编号；
所述设施设备属性数据包括设施设备类型、高程和模型分类编号。
4.根据权利要求1所述的基于矢量切片技术实现三维管网动态建模方法，其特征在于，对所述管网数据进行矢量切片制作，包括：
基于Mapbox矢量切片规范，采用Google Protobufs进行矢量切片数据序列化和反序列化；其中，矢量切片数据包括矢量切片空间数据和矢量切片属性数据；
所述矢量切片空间数据采用投影坐标系；
所述矢量切片属性数据包括管网建模所需的属性信息，所述属性信息包括管线属性数据、管点属性数据以及设施设备属性数据；
所述管线属性数据包括管线类型、材质、管径、起点管底高程、终点管底高程、起点埋深和终点埋深；所述管点属性数据包括管点类型、高程和模型分类编号；所述设施设备属性数据包括设施设备类型、高程和模型分类编号。
5.根据权利要求1所述的基于矢量切片技术实现三维管网动态建模方法，其特征在于，对所述管网数据进行矢量切片制作，包括：
通过矢量切片缓存服务工具将所有管网数据进行切片，生成矢量切片文件；所述矢量切片文件按照瓦片地图金字塔模型进行组织；
通过数据发布服务将所述矢量切片文件发布到Nginx Web服务器；
在管网数据更新变动后，通过数据更新监测服务计算管网数据更新范围，调用矢量切片缓存服务将计算得到的范围内的管网数据重新切片，并将新生成的矢量切片文件发布到Nginx Web服务器上，替换原有的矢量切片文件，保证数据实时性。
6.根据权利要求1所述的基于矢量切片技术实现三维管网动态建模方法，其特征在于，对管线贴图图片和实体三维模型进行管理，得到管网模型资源，包括：
分别对管线材质、管点模型、设施设备模型进行管理，得到管网模型资源；其中，管线材质管理包括上传或更新三维管线贴图所需图片，并将管线类型与贴图材质进行关联；
管点模型管理包括上传或更新管点对应的三维实体模型文件，生成模型分类编号，同时将管点类型与三维实体模型分类编号进行关联；
设施设备模型管理包括上传或更新设施设备对应的三维实体模型文件，生成模型分类编号，同时将设施设备类型与三维实体模型分类编号进行关联。
7.根据权利要求1所述的基于矢量切片技术实现三维管网动态建模方法，其特征在于，将所述二维管网矢量切片进行可视化展示，包括：
采用Mapbox GL JS框架，并配置矢量图层数据源为Nginx Web服务器提供的矢量切片HTTP服务地址，HTTP服务缓存类型配置为协商缓存，以保证在矢量切片更新时，
Mapbox GL JS能加载展示最新的矢量切片。
8.根据权利要求1所述的基于矢量切片技术实现三维管网动态建模方法，其特征在于，基于所述二维管网矢量切片和所述管网模型资源，进行三维管网动态建模，实现动态渲染三维管网模型，包括：
在前端通过Mapbox GL JS实时计算地图视图可见区域内的管网矢量切片数据，从矢量切片数据中获取管网空间数据和属性数据，并结合所述管网模型资源，通过Three.js实现三维模型构建，实现动态渲染三维管网模型；其中，三维模型的建模方式包括：三维管线建模以及三维管点和三维设施设备建模；
所述三维管线建模包括通过读取管网矢量切片中管线的空间数据和属性数据，结合管网模型资源中的贴图文件，使用Three.js绘制三维管线模型；
所述三维管点和三维设施设备建模包括通过读取管网矢量切片中的管点和设施设备的坐标点数据和属性数据，结合管网模型资源中的三维实体模型，使用Three.js批量绘制三维管点模型和三维设施设备模型。
9.一种基于矢量切片技术实现三维管网动态建模***，其特征在于，包括：依次连接的管网数据获取模块、矢量切片制作模块、管网模型资源管理模块、可视化展示模块以及三维模型构建模块；
所述管网数据获取模块用于获取管网数据；
所述矢量切片制作模块用于对所述管网数据进行矢量切片制作，得到二维管网矢量切片；
所述管网模型资源管理模块用于对管线贴图图片和实体三维模型进行管理，得到管网模型资源；
所述可视化展示模块用于将所述二维管网矢量切片进行可视化展示；
所述三维模型构建模块用于根据所述二维管网矢量切片和所述管网模型资源，进行三维管网动态建模，实现动态渲染三维管网模型。
10.根据权利要求9所述的基于矢量切片技术实现三维管网动态建模***，其特征在于，所述矢量切片制作模块包括依次连接的矢量切片文件生成单元、数据发布单元以及数据更新单元；
所述矢量切片文件生成单元用于通过矢量切片缓存服务工具将所有管网数据进行切片，生成矢量切片文件；所述矢量切片文件按照瓦片地图金字塔模型进行组织；
所述数据发布单元用于通过数据发布服务将所述矢量切片文件发布到Nginx Web服务器；
所述数据更新单元用于在管网数据更新变动后，通过数据更新监测服务计算管网数据更新范围，调用矢量切片缓存服务将计算得到的范围内的管网数据重新切片，并将新生成的矢量切片文件发布到Nginx Web服务器上，替换原有的矢量切片文件，保证数据实时性。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311402915.0A CN117408004A (zh) | 2023-10-26 | 2023-10-26 | 一种基于矢量切片技术实现三维管网动态建模方法及*** |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311402915.0A CN117408004A (zh) | 2023-10-26 | 2023-10-26 | 一种基于矢量切片技术实现三维管网动态建模方法及*** |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117408004A true CN117408004A (zh) | 2024-01-16 |
Family
ID=89494050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311402915.0A Pending CN117408004A (zh) | 2023-10-26 | 2023-10-26 | 一种基于矢量切片技术实现三维管网动态建模方法及*** |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117408004A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117591519A (zh) * | 2024-01-18 | 2024-02-23 | 杭州领图信息科技有限公司 | 一种高性能管网数据在线编辑方法及*** |
-
2023
- 2023-10-26 CN CN202311402915.0A patent/CN117408004A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117591519A (zh) * | 2024-01-18 | 2024-02-23 | 杭州领图信息科技有限公司 | 一种高性能管网数据在线编辑方法及*** |
| CN117591519B (zh) * | 2024-01-18 | 2024-04-23 | 杭州领图信息科技有限公司 | 一种高性能管网数据在线编辑方法及*** |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Xu et al. | Combining IFC and 3D tiles to create 3D visualization for building information modeling | |
| CN105808672B (zh) | 基于浏览器的海量三维点云数据的发布方法 | |
| CN109829022B (zh) | 一种融合监控视频信息的互联网地图服务***及构建方法 | |
| KR101546703B1 (ko) | 대용량 건물 bim데이터의 시각화 시스템 | |
| CN110704928B (zh) | 一种从bim模型到gis模型的转换方法 | |
| CN110321443B (zh) | 三维实景模型数据库构建方法、装置及数据服务*** | |
| KR101546705B1 (ko) | Bim데이터 처리단말 장치의 건물내부 bim데이터 가시화 방법 | |
| CN101364310A (zh) | 一种三维模型图形的生成方法和装置 | |
| Zhao | Application of 3D CAD in landscape architecture design and optimization of hierarchical details | |
| CN113593051B (zh) | 一种实景可视化方法及大坝可视化方法及计算机设备 | |
| Lu et al. | Design and implementation of virtual interactive scene based on unity 3D | |
| CN117408004A (zh) | 一种基于矢量切片技术实现三维管网动态建模方法及*** | |
| CN103309943A (zh) | 一种三维地理信息平台及其地形数据处理方法 | |
| Ellul et al. | Investigating approaches to improving rendering performance of 3D city models on mobile devices | |
| CN112017287A (zh) | 一种地下电缆设施三维参数化建模及高效渲染方法 | |
| CN115719410A (zh) | 一种空间模型数据的切片方法 | |
| Guney | Rethinking GIS towards the vision of smart cities through CityGML | |
| Zhang et al. | Visualization of large spatial data in networking environments | |
| Ellul et al. | LOD 1 VS. LOD 2–Preliminary investigations into differences in mobile rendering performance | |
| Fu et al. | [Retracted] 3D City Online Visualization and Cluster Architecture for Digital City | |
| CN106875480B (zh) | 一种城市三维数据组织的方法 | |
| Xia | Design and implementation of campus 3D virtual walkthrough system-take hunan science and technology university as an example | |
| Zhang | Urban planning and design strategy based on ArcGIS and application method | |
| Li et al. | Research on Landscape Architecture Modeling Simulation System Based on Computer Virtual Reality Technology | |
| CN110866971B (zh) | 真平方正射影像制作方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |