今天,三维场景已成为实景三维、城市规划、建筑规划设计、环境模拟等多个领域的重要工具。然而在三维场景中,地形、影像、地质体等模型往往采用不一样的方法独立构建,导致各类模型有不一样的数据结构和特点,模型之间的融合难题往往让构建的三维场景不尽如人意。比如三维地形模型根据构成模型网格类型的不同,有规则格网模型和不规则三角网模型之分;三维地物模型往往通过倾斜摄影测量、三维激光扫描、专业的三维建模软件或者三维GIS软件得到。为满足地形、地物模型在精度、视觉效果、查询功能等各方面的要求,有必要进行地物与地形三维模型之间的融合,即通过对三维模型的粘贴和修补,达到边界平滑且纹理拼接自然的效果。

  为此,MapGIS三维场景构建工具新增三维模型高程调整功能和三维模型融合功能,实现倾斜摄影、地形以及地质体模型三类数据之间的完美融合。

  当地质体模型与地形数据来进行叠加并在同一三维场景中显示时,由于地形的复杂起伏和地质体模型底部的平整性,会面临贴合度不佳的问题,可能会引起地质体模型部分被地形掩埋或浮于地形之上,影响场景的真实性和分析精度。

  为了解决这一问题,MapGIS三维场景构建工具提供强大的地形与地质体模型融合功能。通过这一功能,可以将地质体模型覆盖的地形区域进行自动修整,使其与地形数据完美贴合。具体而言,MapGIS三维场景构建工具会首先分析地质体模型与地形数据的空间关系,识别出需要修整的地形区域。然后,会根据地形数据的高程信息,自动调整地质体模型底部的形状和高度,使其与地形数据精确匹配。通过这一过程,原本平整的地质体模型底部会被转化为与真实地形相一致的起伏形状,以此来实现地质体模型与地面的完美贴合。

  倾斜摄影模型在采集过程中包含真实的地形信息,在实际应用中存在与原有地形数据不匹配的问题。当需要将倾斜摄影模型叠加到已具有地形信息的场景中时,由于两种数据的采集时间、采集精度不一致,往往会出现地形不匹配的情况,例如原地形数据插入倾斜摄影模型的现象,这不仅影响场景的真实感,也会影响地质分析和模拟的准确性。

  为了解决倾斜摄影模型与原有地形数据不匹配的问题,MapGIS三维场景构建工具提供倾斜摄影与地形融合功能。该功能不仅功能强大,而且操作简单便捷,可以在一定程度上完成倾斜摄影模型与地形数据的无缝融合。在具体实施中,MapGIS三维场景构建工具首先会自动分析倾斜摄影模型与地形数据的范围和高程差异,精准识别出需要融合的关键区域。随后,利用先进的算法技术,对地形数据的高程进行精细调整,确保其与倾斜摄影模型在高程上完美匹配,既保证了调整的准确性,又确保调整后的地形平滑自然。最后会将调整后的地形数据与倾斜摄影模型进行融合处理,确保倾斜摄影模型能够准确无误地贴合在地形数据上,从而构建出一个完整、连续且高度真实的三维场景。这种融合处理不仅提高场景的整体质量,也极大地增强地质信息分析和模拟的可靠性。

  当倾斜摄影与地质体模型叠加在同一三维场景中显示时,由于地质体模型底部的平整性与倾斜摄影模型中真实地形的起伏性之间的差异,会出现融合难题。地质体模型可能会因此被倾斜摄影数据掩埋,或者浮于倾斜摄影数据之上,极度影响三维场景的逼真度和分析精度。

  为了解决倾斜摄影模型与地质体模型在叠加融合时出现的地形不匹配问题,MapGIS三维场景构建工具提供模型融合工具。首先,通过一系列分析地质体模型与地形数据的范围和高程差异,对地形高程进行重新计算赋值,使地形数据能够更好地与地质体模型在高程上保持一致,从而确保地质体模型能够紧密贴合在重新计算后的地形数据上,有效解决地形与模型不贴合的问题,提高三维场景的准确性和逼真度。此外,MapGIS三维场景构建工具提供地形约束建模功能,在进行矢量拉伸建模时可以再一次进行选择启用地形约束功能,从而确保模型在拉伸过程中始终贴合地形的起伏变化,逐渐增强地形与模型的融合效果,使整个三维场景更真实、准确。

  地形、倾斜摄影与地质体模型融合时面临的挑战来源于它们各自独立构建的方式和不同的数据结构与特点。当这些模型叠加融合在同一场景中显示时,可能会遇到地形与地质体模型无法严格贴合,甚至地质体模型被倾斜摄影数据掩埋或浮于其上的问题。

  (左)地形、倾斜摄影与地质体模型融合前 (右)地形、倾斜摄影与地质体模型融合后

  为了解决地形、倾斜摄影与地质体模型在叠加融合时出现的地形不匹配问题,MapGIS三维场景构建工具特别提供了模型融合工具,精准解决地形、倾斜摄影与地质体模型叠加融合中的地形不匹配难题。通过自动分析地形、倾斜摄影和地质体模型在范围和高程上的差异,并精确识别融合关键区域,MapGIS能够重新计算并调整地形数据,确保其与倾斜摄影模型高度一致。利用图层叠加和空间分析技术,MapGIS实现数据完美融合,生成完整、连续的三维数据集,大幅度的提高场景的逼真度和可用性。同时,其地形约束功能使地质体模型在拉伸时贴合地形起伏,增强融合效果。此外,丰富的调整优化工具让用户轻松调整三维场景,实现地形、倾斜摄影与地质体模型的完美融合,为地质分析、城市规划等领域提供了准确、逼真的三维场景支持。