三維產(chǎn)品技術sup白皮書

1、SuperMap 三維白皮書對應版本：SuperMap 7C（2015），最后修訂日期：2015 年 3 月 13 日1.1SuperMap 三維概述SuperMap 三于完全研發(fā)的二三維GIS 技術體系，并將三維 GIS 技術貫穿中，為用戶提供強大實用的 GIS 功能與逼真到從組件、桌面到客戶端再到移動端的全系列的三維可視化效果，了單純三維可視化軟件無法深度應用的瓶頸，使用戶不論桌面應用、網(wǎng)絡應用中還是單機應用，都能夠根據(jù)的需求快速定制三維地理信息應用系統(tǒng)。1.1.1SuperMap 三維優(yōu)勢 領先的傾斜攝影解決方案傾斜攝影自動化建模技術是近年來國際遙感與測繪領域迅速發(fā)展起來的

2、一項高新技術。當前，國內外眾多測繪和相關企業(yè)廣泛采用該項技術來生產(chǎn)三維模型數(shù)據(jù)，并逐步取代傳統(tǒng)手工建模，成為新的三維模型生產(chǎn)的重要方式。不過，由于傾斜攝影自動化建模存在數(shù)據(jù)量龐大、單體化等“攔路虎”，目前傾斜攝影模型無法在大范圍內很好地應用起來，這也成為各主流三維 GIS 平臺亟需解決的難題。SuperMap GIS 7C(2015)了傾斜攝影模型應用的難點，創(chuàng)新研發(fā)了直接加載傾斜攝影模型、疊加二維矢量面數(shù)據(jù)實現(xiàn)單體化表達等技術，為傾斜攝影建模應用提供了全方位的支持， 在海量傾斜模型高效渲染、單體化表達與操作、模型效果修補、多行業(yè)應用支持、支持三分析等方面為用戶提供了簡單易用、快速高效的解決方

3、案，開啟三維 GIS 領域數(shù)據(jù)來源的新篇章。 完善的二三維技術體系二維 GIS 和三維 GIS 是從計算機對真實世界表達方式的角度劃分的兩種 GIS 技術，歷經(jīng)了四十余年的發(fā)展，二維 GIS 技術早已進入了成熟期，廣泛應用于越來越多地涉足面向個人的信息服務領域。信息化和企業(yè)信息化，并與二維 GIS 相比，三維 GIS 有其獨特的優(yōu)勢。三維 GIS 因更接近的視覺習慣而更加真實，同時三維能提供GIS 有迫切的需求。信息，能表現(xiàn)的空間關系。無論用戶還是個人用戶，三維因此，單獨的二維 GIS未來發(fā)展的需要，同樣，單獨的三維 GIS 也不能滿足應用要求。盡管三維 GIS 有二維 GIS

4、不可比擬的優(yōu)勢，但在相當長時間內還無法完全替代二維 GIS。此外，二維也有比三維更宏觀、更抽象、更綜合的優(yōu)點，在部分應用中也需要忽略真實細節(jié)呈現(xiàn)關鍵信息，此時二維就可能比三維更合適。因此，發(fā)展二三維的 GIS 軟件，而不僅僅是的三維 GIS，才是 GIS 軟件未來的發(fā)展方向。這樣的 GIS 軟件，無論稱它為二維 GIS 軟件或三維 GIS 軟件都是不全面的，這就需要引入一個新的 GIS 概念SuperMap 二三維GIS。SuperMap GIS 二三維的特點主要有：數(shù)據(jù)結構的二三維。優(yōu)秀的 GIS 平臺首先要有一個堅固的基石，即我們在最低l層的幾何對象結構層面，二維與三維數(shù)據(jù)對象在最底層的數(shù)

5、據(jù)模型和數(shù)據(jù)結構的設計上保持；所有的二維數(shù)據(jù)無需任何轉換處理，即可直接高性能地在三維場景中和表達三維效果；并且無論或者是分析功能，都同時考慮二維和三維，為二三維一體化 GIS 奠定了堅實的基礎。二三維的空間數(shù)據(jù)管理。二維數(shù)據(jù)早已實現(xiàn)通過空間數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)管理，而三l維數(shù)據(jù)很多還是通過文件來進行管理。而超圖 GIS 平臺能夠將三維模型數(shù)據(jù)和二維矢量、地形、影像到完全統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫中，采用超圖 SDX+數(shù)據(jù)引擎進行高效訪問，從而非常方便向三維模型數(shù)據(jù)加入用戶業(yè)務屬性字段，支持復雜的 SQL、統(tǒng)計功能，便于數(shù)據(jù)管理和維護更新。對于傾斜攝影自動化建模數(shù)據(jù)，由于其本身沒有單體化，所以無法單獨選中某個，進行

6、或管理，導致傾斜攝影建模成果只能作為背景三維，而無法投入實用。超圖三維巧妙地利用了二三維量底面數(shù)據(jù)與傾斜攝影建模數(shù)據(jù)進行關聯(lián)，做到可以單獨選中的能力，通過配套矢，同時支持各類屬性和空間等功能。通過二三維的空間數(shù)據(jù)管理，徹底解決了二三維數(shù)據(jù)兼容問題，同時降低了系統(tǒng)構建的成本和復雜度，滿足各類實際業(yè)務的需要。二三維的場景構建：三維數(shù)據(jù)特別是三維手工建模數(shù)據(jù)的獲取成本獲取居高不下，l制作一平方公里模型動輒要花費數(shù)萬元。而矢量數(shù)據(jù)的成本則相對要便宜很多，并且經(jīng)過二維 GIS，用戶已經(jīng)積累了大量的二維矢量數(shù)據(jù)，在二三維技術的支持下，能夠將各類矢量數(shù)據(jù)加入到三維場景中，并以三維的方式來展現(xiàn)，讓老數(shù)據(jù)重新煥

7、發(fā)青春，為用戶節(jié)省了大量人力物力；同時數(shù)據(jù)本身仍是矢量數(shù)據(jù)，因此可以滿足在查詢、分析方面的業(yè)務需求。n 符號化的三維場景。符號化應用是三維地理信息系統(tǒng)與其他三維可視化軟件的標志性區(qū)別。二三維符號體系旨在發(fā)揮的復用價值，快速地重復性表達地理信息。在三維場景中，綠植、水面等要素均可以用三維符號展現(xiàn)，既能大幅降低數(shù)據(jù)建模成本，同時兼顧數(shù)據(jù)的展現(xiàn)與分析。（a）符號化前（b）三維點符號圖 1-1 矢量點數(shù)據(jù)配合三維樹狀點符號表達模型效果（c） 符號化后圖 1-2 矢量點、線數(shù)據(jù)配合三維管點、管線符號效果圖 1-3 三維水面填充符號圖 1-4 二維矢量點線面數(shù)據(jù)配合三維狀點符號表達三維模型效果n 三維專題

8、圖表達。三維專題圖是地理信息系統(tǒng)中一項非常重要的圖形展示方式， 旨在三維場景中反映數(shù)據(jù)的空間分布特征和時間分布特征。SuperMap 三維提供了單值、分段、統(tǒng)計、自定義五種三維專題圖，以三維方式更加直觀地表達各行業(yè)的自然或現(xiàn)象及其有關特征。二三維的空間分析：三維分析是在三維數(shù)據(jù)可視化表達的基礎上進行的，三維走l向實用，需要具備強大的分析能力。除了基礎的三維量算分析外，SuperMap 三維提供了三大分析能力。第一，所有二維分析功能都可以在三維場景中進行，并支持將分析結果在三維場景用三維的方式予以展現(xiàn)。典型的二維分析功能包括空間分析（如緩沖區(qū)分析、疊加分析等）、網(wǎng)絡分析（如最佳路徑物流配送、服務

9、區(qū)等）和基于柵格數(shù)據(jù)的分析（如通視分析、可視域分析、坡度坡向分析等）。第二，支持強大的三維網(wǎng)絡分析功能，對于市政水網(wǎng)、供熱、天然道這樣的網(wǎng)絡其本質都是有向的網(wǎng)絡結構，網(wǎng)絡分析就是在網(wǎng)絡模型上通過分析解決實際問題的過程。通過使用三維設施網(wǎng)絡分析，在出現(xiàn)爆管時上游關閉閥門的搜索和爆管的影響區(qū)域分析上起到了重要作用。第三，提供高效的基于 GPU 圖形硬件的三分析功能，具備“即時分析、及時展現(xiàn)”的超強性能，包括通視分析、可視域分析、動態(tài)可視域分析、陰影率統(tǒng)計分析、天際線分析、剖面線分析、等高線圖分析、坡度坡向分析等。二三維的空間分析充分利用三中的信息和元素，極大的提高了三維 GIS的實用性，使得開發(fā)者

10、可以根據(jù)自身的業(yè)務需求進行深度定制應用。軟件二三維。即超圖并沒有發(fā)布的三維，但是在組件、桌面、服務l器、客戶端、移動端等全系列，都同時包含二維模塊和三維模塊；這樣用戶在一個中就可以使用二維和三維的各項功能，并且可以很方便的進行相學習成本，提升工作效率。用，從而降低 強大的數(shù)據(jù)承載力和流暢的性能隨著技術與 GIS 應用的不斷深入發(fā)展，TB 級影像地形數(shù)據(jù)、大規(guī)模行業(yè)矢量數(shù)據(jù)、城市級別精細模型數(shù)據(jù)、海量傾斜攝影數(shù)據(jù)，以及各種三維特效的集成應用致使 GIS 應用系統(tǒng)的總體數(shù)據(jù)量急劇增加，如何解決海量數(shù)據(jù)下三維性能瓶頸，已成為影響三維體驗的關鍵因一。此問題，SuperMap 三維通過全球

11、剖分、動態(tài)調度、GPU、多細節(jié)層次技術（LOD）等多項內置在海量多圖層影像、地形數(shù)據(jù)、城市級別三維精細模型、百萬級別的矢量與文字標注的加載和調度方面進行了多項技術優(yōu)化，大大提升對海量 GIS 空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)承載力和渲染性能。此外，還提供了性能一鍵診斷工具，全方位優(yōu)化場景性能，優(yōu)化用戶體驗。經(jīng)過多個項目驗證，SuperMap GIS 平臺可流暢加載與顯示 TB 級影像、地形數(shù)據(jù)、1000萬以上對象數(shù)量的矢量地物和文字、城市級別（1000 平方公里以上）的精細模型、TB 級傾斜攝影數(shù)據(jù)、以及百萬級別、面拉升模型等類型海量數(shù)據(jù)，做到全球、城市、街區(qū)、室內不同范圍場景平滑、連續(xù)瀏覽無感。

12、 絢麗的三維效果與二維 GIS 相比，三維 GIS 對客觀世界的表達能給人以更真實的感受。而直觀絢麗的三維效果，是三維的第一感官，也是三維區(qū)別二維所在。因此，作為三維 GIS 平臺軟件，除了提供諸多實用的 GIS 功能，同時也支持逼真絢麗的三維特效。與其他三維 GIS 平臺軟件不同的是， SuperMap 三維在渲染引擎級別融合了粒子、水面、太陽陰影、骨骼動畫、帶狀跟蹤符號等絢麗三維效果，無論是場景的細膩程度還是真實程度，都達到了“以假亂真”的效果，使得其他三維 GIS 平臺軟件難以望其項背。SuperMap 三維提供了豐富的三維特效:模型數(shù)據(jù)支持光照貼圖，可逼真表現(xiàn)、管線設施的光影效果；模型

13、數(shù)據(jù)支持動態(tài)紋理，可實現(xiàn)室外效果；提供實時倒影的水面效果，并支持設置水波大小、水面顏色等參數(shù)，幫助用戶制作出美觀、逼真的水面效果；粒子模擬火焰、噴泉、雨雪等效果，廣泛用于氣象模擬、應急演練、和安全防護等類型的項目；帶狀跟蹤符號效果可動態(tài)模擬管線中液體、氣體的效果的綜合運用，滿足石油方向；并且通過粒子、骨骼動畫、節(jié)點動畫、帶狀跟蹤符號、智慧城市等行業(yè)在應急演練、模擬的實際需求。 完整的終端和設備支持隨著互聯(lián)網(wǎng)技術和三維 GIS 技術的快速發(fā)展，用戶對三維地理信息系統(tǒng)的應用需求已經(jīng)從桌面端應用，擴展到 Web 端、移動端的多端應用。SuperMap基于統(tǒng)一的 GIS 底層內核研發(fā)，根

14、據(jù)不同的端系統(tǒng)平臺進行定制封裝，使桌面端、客戶端、移動端在保持一致的 GIS 功能基礎上，具備高效的數(shù)據(jù)調度策略與場景管理、LOD 技術、GPU 并行計算等，做到流暢逼真的展現(xiàn)三維場景以及水面、粒子特效，支持三對象的、三維通視分析與量算功能等 GIS 基礎功能；且特別iOS 和Android 移動設備的硬件特點優(yōu)化了顯示性能，使得移動平臺的數(shù)據(jù)可快速構建高性能二三維的移動 GIS 應用。同時對各個端的提供了豐富的開發(fā)接口，可以滿足用戶定制三維移動應用的功能需求，幫助用戶隨時隨地創(chuàng)造三維地理價值。同時，借助 IT 硬件領域新興技術的推陳出新，三維 GIS 在顯示效果和人機交互方式也有了。Supe

15、rMap 三維結合多點觸控設備，大大提高應急指揮等交互操作效率；配合三維立體顯示設備，可以做到足不出戶，體驗3D 大片的三維立體效果；與 Microsoft Kinect或 Leap Motion 體感設備一同使用，可擺脫傳統(tǒng)設備的，通過不同肢體動作變化，實現(xiàn)自由漫游三維場景、以及 GIS 功能交互操作。用戶可以根據(jù)自身業(yè)務需求的不同配置相應的外部設備，使得三維 GIS 應用在人機交互上擁有更豐富的視覺感、體驗感。1.1.2SuperMap 三維使用環(huán)境要求SuperMap 三維支持大眾化硬件配置要求，顯卡支持主流英偉達（Nvidia）、AMD 獨立顯卡，以及集成顯卡。系統(tǒng)環(huán)境方面，支持 Wi

16、n7、Win8、Win8.1、Windows XP 32 位與64 位主流操作系統(tǒng)，同時支持在 Microsoft Windows、Microsoft Windows Server 系列、以及紅帽、SUSE、Ubuntu、麒麟操作系統(tǒng)服務器版等 Linux 操作系統(tǒng)上發(fā)布三維服務。三維客戶端 支持在 IE（包含所有使用 IE 內核瀏覽器）、Chrome、Opera 等主流瀏覽器中顯示三維場景。推薦硬件配置：l 操作系統(tǒng)：Windows 7 ( 64 位)l 瀏覽器：Internet Explorer 9，Chrome（版本號 32）、Opera（版本號 15）l 處理器（CPU）：Intel

17、i7 或 AMD 同等級處理器l 內存（RAM）： 8G 及以上l 顯卡： NVIDIA GTX 660 或 AMD HD 7850 或以上的中、高端顯卡（需安裝顯卡驅動）1.2數(shù)據(jù)與管理1.2.1數(shù)據(jù)導入數(shù)據(jù)是 GIS 系統(tǒng)建設的基礎，強大便捷的數(shù)據(jù)處理能力為建設 GIS 系統(tǒng)提供保障。SuperMap GIS 支持包括影像、矢量、文字標注、模型、地形等不同的數(shù)據(jù)類型導入到數(shù)據(jù)庫中。l 支持主流影像和地形數(shù)據(jù)批量導入，包括 Erdas Image、Tiff、ASCII Grid、JPG、PNG 等l 支持主流 GIS 矢量數(shù)據(jù)批量導入，包括 Shape、DWG、DXF、MIF、TAB、DGN

18、 等l 支持主流模型數(shù)據(jù)和紋理批量導入，包括：3DS、.X、OSGB、FLT 等格式l 提供 3D Max 模型導出插件，可直接導入.max 格式的模型數(shù)據(jù)，并且支持模型的批量轉換；導出插件支持的版本包括 3D Max 9、3D Max 2010、3D Max 2012、3D Max 2014（32、64 位版本）等1.2.2數(shù)據(jù)與功能在 SuperMap 二三維技術體系中，二維與三維數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)結構上保持一體化，因此三維數(shù)據(jù)（如模型、粒子對象）與二維數(shù)據(jù)（地形、影像、矢量、文字標注等）支持和管理。圖 1-5 矢量數(shù)據(jù)二三維關聯(lián)l 支持多種關系型數(shù)據(jù)庫管理矢量數(shù)據(jù)、地形、影像、文字標注

19、、三維模型數(shù)據(jù)，包括：Oracle，SQL Server 和等；l 支持管理 TB 級的數(shù)據(jù)量，建立海量、無縫空間數(shù)據(jù)庫；l 具有多重空間數(shù)據(jù)索引機制，擁有良好的速度和檢索效率；l 支持選中矢量、模型數(shù)據(jù)進行空間詢；、屬性、關聯(lián)，支持字段值模糊匹配查l 支持矢量數(shù)據(jù)、模型數(shù)據(jù)擴展添加用戶自定義屬性字段。圖 1-6 模型數(shù)據(jù)支持屬性1.2.3數(shù)據(jù)輸出SuperMap 提供豐富的功能輸出場景中的內容，滿足用戶制作三維電子地圖等應用需求。l 支持用戶指定分辨率將三維場景輸出為 2.5D 地圖，并可使用 SuperMap iClient 瀏覽 2.5D 地圖效果l 三維場景支持輸出用戶指定分辨率的圖片

20、1.3場景表達完整三維場景的表達與應用離不開逼真的場景元素、豐富的數(shù)據(jù)類型、強大的功能，以及絢麗特效的支持。SuperMap 三維提供了一系列功能幫助用戶完成創(chuàng)建場景、添加二三維數(shù)據(jù)、設置圖層屬性與圖層風格、繪制對象、制作專題圖等實用操作，顯著提升三維場景的可視化效果的同時，滿足了直觀表達三維地理信息的需求。1.3.1球面場景、平面場景三維球面場景的主體是一個模擬地球的三維球體，該球體具有地理參考，三維場景位于地球球體之上，球體上的坐標點采用進行，支持加載和投影坐標系的地形、影像、模型、矢量、地圖等 GIS 空間數(shù)據(jù)。支持用戶在整個球體中瀏覽數(shù)據(jù)，實現(xiàn)更加直觀形象地反映現(xiàn)實地物的實際空間位置和

21、相互關系。圖 1-7 三維球面場景全球級別展示效果三維平面場景基于一個操作平面，支持加載投影坐標系以及平面坐標系的地形、影像、模型、矢量、地圖等類型 GIS 空間數(shù)據(jù)，可瀏覽地上場景、管線、室內數(shù)據(jù)。平面場景主要應用于城市、等行業(yè)，滿足用戶高精確的數(shù)據(jù)展示、瀏覽和功能操作。圖 1-8 三維平面場景城市展示效果圖 1-9 三維平面場景室內展示效果1.3.2場景元素SuperMap 三維提供了太陽、大氣環(huán)境、環(huán)境特效，以及導航羅盤、經(jīng)緯網(wǎng)、場景信息狀態(tài)欄、比例尺等場景元素。其境特效可實現(xiàn)更加真實地模擬地球所處的環(huán)境與光影效果。導航羅盤等、經(jīng)緯網(wǎng)等輔助工具幫助用戶更直觀地了解當前觀察點的位置信息、場

22、景中數(shù)據(jù)的空間位置信息，使用導航羅盤可方便進行場景縮放、旋轉、視角拉平等操作。1.3.3支持的圖層類型常用的柵格、矢量、模型等基礎空間數(shù)據(jù)是以圖層的方式加載到三維場景中顯示的，根據(jù)功能不同，圖層可以分為普通圖層、地形圖層、跟蹤圖層、屏幕圖層四種。 普通圖層普通圖層也可稱之為層，SuperMap GIS 支持將影像、矢量、模型、地圖、KML 等類型的數(shù)據(jù)以對應類型的圖層加載到三維場景中。普通圖層主要包括以下幾種類型：影像數(shù)據(jù)類型：n 支持將影像、柵格數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)集或緩存數(shù)據(jù)的方式加載到場景中顯示影像效果n 支持設置多種分辨率的顯示比例尺n 支持將多邊形范圍設置為影像數(shù)據(jù)的顯示范圍n

23、支持設置影像數(shù)據(jù)l圖 1-10 三維場景加載影像數(shù)據(jù)效果矢量、模型數(shù)據(jù)類型：n 支持矢量、模型數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)集或緩存數(shù)據(jù)的方式到場景中顯示n 通過對模型數(shù)據(jù)類型設置高度模式，支持模型的自動接地功能n 支持對矢量數(shù)據(jù)進行批量拉伸、貼圖等風格設置、快速建模傾斜攝影建模數(shù)據(jù)類型：支持場景直接加載傾斜攝影建模數(shù)據(jù)地圖類型：支持將整幅地圖加載到場景中，作為一個圖層顯示llll KML 類型：支持加載 .KML 、.KMZ（一個或幾個 KML 文件的壓縮集，采用 zip 格式壓縮，用于三維 B/S 應用）格式文件，并能夠在三維場景中顯示其中的包含點、線、模型、圖片數(shù)據(jù)l Web 類型：n 支持加載 Super

24、Map iServer、SuperMap Cloud 發(fā)布的 WMS、WMTS 服務n 支持加載第發(fā)布的 OGC 標準 WMS、WMTS 服務n 支持加載天地圖發(fā)布的 WMS、WMTS 服務n 支持加載Map，Baidu Maps，OpenStreetMap 等主流 Web 服務圖 1-11 矢量數(shù)據(jù)批量拉伸后的建模效果 地形圖層地形數(shù)據(jù)是能夠表示地球表面高低起伏狀態(tài)，即具有高程信息的數(shù)據(jù)。數(shù)字高程模型（DEM） 是一種對空間起伏變化的連續(xù)表示方法，是一種特殊的柵格數(shù)據(jù)模型，每個網(wǎng)格的值為高程值， 而且有標準的顏色表來表示。三維場景中通過加載地形圖層時，地形數(shù)據(jù)會依據(jù)其坐標參考信

25、息， 添加到三維球體上，使球體表面真實地模擬地球表面的高低起伏形態(tài)。SuperMap 三維支持將柵格數(shù)據(jù)集或者地形緩存數(shù)據(jù)添加到場景中顯示地形效果，滿足用戶在桌面端、客戶端、以及移動端使用；能夠設伏效果。形數(shù)據(jù)的地形夸張比，獲得更明顯的地形起圖 1-12 三維場景加載地形影像數(shù)據(jù)效果 跟蹤圖層三維跟蹤圖層可用于高效展示三維量算、分析等交互操作的動態(tài)對象和操作結果（如量算高度過程中實時顯示的臨時線與高程值）。每個三維場景顯示時都會對應唯一的跟蹤圖層，位于場景中所有圖層的最上層，以保證量算結果不被其他圖層中的內容遮擋。跟蹤圖層上支持添加矢量、文本標注、以及模型對象，并且支持對跟蹤層中

26、的幾何對象設置三維符號，。圖 1-13 跟蹤圖層中實時顯示高程量算結果 屏幕圖層三維屏幕圖層不同于層、地形圖層、影像圖層和跟蹤圖層，屏幕圖層中的對象并不是依據(jù)對象的坐標信息將其放到三維場景中的地球上，而是根據(jù)像素位置放在屏幕上（三維窗口表面），因此，屏幕圖層上的幾何對象不隨視角或球體的旋轉、傾斜等操作而變化。因此，可以使用屏幕圖層放置諸如公司 Logo 圖片、說明性的文字等需要固定顯示在三維窗口中的內容。圖 1-14 通過屏幕圖層添加 logo 圖片1.3.4三維符號化表達作為表示地圖內容的基本，符號可直觀表達地理事物和現(xiàn)象，并且會直接影響到質量以及對地理信息的理解。SuperM

27、ap GIS 提供二三維的符號解決方案，并提供靈活、便捷的三維符號制作能力。通過對二維矢量數(shù)據(jù)在三維場景中使用三維點、線型、填充符號，既免去了用戶重作數(shù)據(jù)的工作，也使得地物具有更直觀的表現(xiàn)力。l 支持二三維符號的與管理：支持二維、三維符號與用戶自定義分組管理，用戶可快速查找到制作好的符號數(shù)據(jù)，并支持將各行業(yè)的模型符號導入到符號庫中作為統(tǒng)一管理；l 支持制作、編輯三維點、線型、面填充符號：n 支持在點符號編輯器中使用 .3ds，.sgm 格式的模型數(shù)據(jù)創(chuàng)建三維點符號，并支持設置符號的旋轉角度和縮放比例，可用于模擬樹木、管點、交通設施等效果；n 支持符號編輯器中創(chuàng)建線型符號，通過繪制模型子線、設置

28、動態(tài)貼圖的方式制作線型符號，并支持設置符號的縮放比例，可用于制作管線等地物效果；n 支持在填充符號編輯器中創(chuàng)建水面符號，并支持設置水波大小、水面顏色等參數(shù)，制作出具有實時倒影且美觀、豐富的水面效果。圖 1-15 通過設置顏色等參數(shù)制作出多種水面效果l 支持對二維矢量數(shù)據(jù)在三維場景中使用三維點、線型、填充符號作為圖層風格或三維專題圖子項風格，表達三維效果。(a)(b)(c)圖 1-16 使用三維點（a）、線數(shù)據(jù)（b）設置管點、管線符號（c）制作出的效果1.3.5專題圖制作三維專題圖是在三維場景中使用層制作出的專題圖，可在三維場景中反映數(shù)據(jù)的空間分布特征和時間分布特征。SuperMap 三維提供了

29、單值、分段、統(tǒng)計、自定義五種三維專題圖，可滿足各行業(yè)著重表達某一種或幾種自然、現(xiàn)象或用戶自定義要素。l 支持制作、編輯三維單值、分段、統(tǒng)計專題圖，修改子項風格、顏色表、文字樣式、子項表；l 支持用戶通過字段表自定義百萬級別海量專題圖子項的顯示風格；l 文字標注支持設置字體、字號、字體前景色與背景色，是否貼地顯示、是否顯示輪廓線等屬性；l 專題圖圖層支持設置過濾顯示，通過設置過濾條件，選擇性地顯示重點要素；l 專題圖圖層支持設置最大、最小可見高度。圖 1-17 三維組網(wǎng)基本反射率專題圖圖 1-18 三維統(tǒng)計專題圖圖 1-19 三維自定義專題圖圖 1-20 三維模型專題圖1.3.6三維特效Supe

30、rMap GIS 系列平臺的三維效果，以真實性作為可視化的特色，在各個方面都最大可能地還原真實世界中的景觀。SuperMap 三維提供了一系列的三維特效，包括光照貼圖、實時水面效果、粒子效果、骨骼動畫、節(jié)點動畫、帶狀跟蹤符號、動態(tài)紋理、幀動畫、太陽陰影、海洋效果等。對于如應急演練、石油、安全防護，以及氣象模擬等類型的項目，三維特效在表現(xiàn)天氣、火焰等自然元素、模擬疏散過程、表達管線液體流向等方面，發(fā)揮了獨特的作用，顯著提升三維場景的視覺效果和真實感。其中：l 支持光照貼圖，使場景中的大提升真實感；物、管線設置等物體具有非常逼真的靜態(tài)光影效果，大圖 1-21 支持光照貼圖的模型效果l 實時水面效果

31、：支持通過設置三維面填充符號參數(shù)的方式，制作出不同顏色，或是靜止、波光粼粼的水面效果，并可實時反射岸邊物的倒影；l 粒子效果：提供了火焰、雨雪、煙花、等粒子效果，并支持用戶通過粒子編輯器定制粒子效果和粒子運動的方式，制作出如救火車噴出的水柱、櫻花雨等多種美觀實用的粒子，在氣象模擬、應急演練、和安全防護等中，起到了不可或缺的作用。SuperMap三維的雨雪等粒子特效和虛擬現(xiàn)實軟件不同的在于用戶指定雨雪降落區(qū)域，而并非固定在視野前，可以滿足類似于重點區(qū)域防護，帶有一定空間范圍的應用需要。圖 1-22 火焰、水柱粒子在石油應急場景的應用圖 1-23 使用粒子編輯功能制作出的櫻花雨效果l 骨骼動畫：支

32、持加載、顯示骨骼動畫模型，人物運動更加自然;圖 1-24 石油場景使用骨骼動畫模擬巡場l 節(jié)點動畫：支持自定義節(jié)點動畫的運動軌跡，并且可以保存在 KML 圖層中。結合骨骼動畫，可模擬場站巡場、應急疏散、交通車流模擬等實用場景；l 帶狀跟蹤符號：支持符號編輯器中制作、編輯帶狀跟蹤符號，包括設置符號的顏色、頭部紋理、尾部紋理、運行周期等參數(shù)；圖 1-25 三維帶狀跟蹤符號模擬石油向l 動態(tài)紋理：支持模型中的動態(tài)紋理顯示，可模擬物牌效果；l 幀動畫模型：支持將 3ds Max 制作的動畫模型文件導入到KML 文件或模型數(shù)據(jù)集中，用戶可以能夠獲取模型各個部位的動作信息、動畫的升機飛行、車輛飛馳等動態(tài)的

33、模型效果；，在三維場景中展現(xiàn)出直l 太陽陰影：根據(jù)設置的時間計算、調整當前太陽位形數(shù)據(jù)支持實時顯示山體陰影，模型圖層開啟陰影后可實時顯示模型數(shù)據(jù)的陰影效果；l 海洋效果：支持實現(xiàn)海面光照與海水效果模擬，達到模擬真實海水的視覺效果，同時支持設置海岸線紋理，使海岸的邊界更加清晰；l 支持場景反走樣：消除場景中對象邊緣的鋸齒效果，進一步提升細節(jié)美觀度。1.4場景瀏覽與操作豐富而流暢的交互操作是衡量三維體驗的重要標準。SuperMap 三維提供了一系列交互操作功能，如場景漫游、自定義飛行路線、創(chuàng)建與編輯對象等功能，滿足用戶在場景中實時瀏覽、編輯二三維數(shù)據(jù)的使用場景。1.4.1場景瀏覽SuperMap

34、三維提供了三本場景瀏覽的功能，包括放大、縮小、傾斜、拉平豎起、旋轉等。用戶既可以通過三維場景控件中提供的三維導航羅盤、也可以通過鼠標或鍵盤快捷鍵組合操作的方式對場景數(shù)據(jù)進行瀏覽。l 支持場景的漫游、縮放、快速操作。，以及旋轉相機任意角度、指向正北、調整俯仰角等交互操作支持以鼠標拾取點為中心，精確縮放到目標點，同時支持以鼠標拾取點為基準0 到 180 度的俯仰范圍。l支持場景的平滑操作。llll支持室內小范圍場景精確與漫游，可使用快捷鍵完成漫游速度的快慢調整。支持相機慣性，更加符合真實世界。支持用戶自定義鼠標、鍵盤快捷鍵，提升三維瀏覽操作體驗。如可使用鼠標雙擊實現(xiàn)飛行到某個物的功能。圖 1-26

35、 以鼠標拾取點為中心，精確縮放到目標1.4.2三維飛行三維飛行功能通過用戶預先設置一系列飛行站點的位置和觀察角度來確定飛行路線。在飛行過程中，將根據(jù)各飛行站點的位置，從不同方位、不同角度自動瀏覽場景。通過定制合理的飛行路線，能夠更好地展示場景數(shù)據(jù)，帶給用戶身臨其境的感覺。l 支持以當前相機位置或鼠標拾取位置兩種方式添加飛行站點l 支持飛行過程中轉彎，可實現(xiàn)平滑過渡的效果l 支持指置旋轉飛行，并且飛行過程中可以飛行的速度l 支持飛行過程中方位角、高度、俯仰角鎖定l 支持沿指定的線對象飛行l(wèi) 支持相機綁定運動物體飛行的效果除了使用飛行功能外，同樣支持從當前觀察位置直接切換至指定的區(qū)域，實現(xiàn)觀察角度

36、的快速切換。1.4.3對象操作SuperMap 三維支持在場景中創(chuàng)建點、矢量線、面、文字標注、三維體（立方體、球、圓柱等）、三維模型（如樹、牌、汽車等小品對象）、粒子等幾何對象，創(chuàng)建的對象可以臨時存放到跟蹤圖層或者保存到 CAD 復合數(shù)據(jù)集中。此外，SuperMap 三維支持通過編輯面對象， 實現(xiàn)實時修改該面對象范圍內的地形效果、地表開挖區(qū)域、傾斜數(shù)據(jù)壓平范圍等操作，。l 支持連續(xù)點選多個矢量、模型對象l 支持通過平移、旋轉、縮放操作編輯矢量、模型對象的位置與形狀l 支持實時編輯地表開挖區(qū)域和深度圖 1-27 編輯地表開挖區(qū)域l 通過三維面節(jié)點編輯功能，可實現(xiàn)實時修改地形，水面與傾斜攝影數(shù)據(jù)的

37、壓平區(qū)域圖 1-28 通過編輯矢量面節(jié)點修改地形，實現(xiàn)模型數(shù)據(jù)與地形數(shù)據(jù)的完美匹配圖 1-29 編輯水面區(qū)域1.5三維分析三維分析是在三維數(shù)據(jù)可視化表達的基礎上進行的系列分析， SuperMap 三維提供了基于GPU的三分析功能，三維網(wǎng)絡分析、三維量算分析等實用的三維分析能力，同時支持將二維分析的結果在三維場景中展示，充分利用三據(jù)自身的業(yè)務需求進行深度定制應用。中的信息和元素，使得開發(fā)者可以根1.5.1三分析隨著三維GIS 的快速發(fā)展和應用普及，三分析技術以其應用中的實用性成為當前GIS技術研究的熱點領域。面對日益龐大的三維數(shù)據(jù)處理現(xiàn)狀，為滿足 GIS 各行業(yè)對專業(yè)化三維空間分析的實用性需求，

38、SuperMap 三維具備基于 GPU 圖形硬件的三分析的能力，做到“即時分析、即時完成”的超強性能，具體包括通視分析、可視域分析、動態(tài)可視域分析、陰影率統(tǒng)計分析、天際線分析、剖面線分析、等高線圖分析、坡度坡向圖分析等，極大地提高了三維 GIS 的實用性，使得其在三維場景中不僅展示了栩栩如生的可視化效果而且提供了極具實用性的操作體驗。 通視分析通視分析用于觀察點與目標點之間可見或是被物阻擋。SuperMap 三維提供的通視分析功能，支持實時分析兩點間的通視性，通過顯示不同顏別觀察點到目標點是否被物阻擋，使得用戶的分析更加直觀。同時物處獲取點，方便用戶二次開發(fā)。通視分析廣泛應用于方

39、面。物視線遮擋，覆蓋率、通訊信號覆蓋、軍事設施布設、軍事火力覆蓋等多圖 1-30 通視分析 可視域分析可視域分析是基于給定的觀察點和觀察范圍，分析在觀察范圍內的被觀察物體是否可見。SuperMap 三維可視域分析通過設置觀察角度、觀察距離，以及水平、垂直方向的觀察范圍，實時分析一個或多個被觀察物體（如下圖所示的多個物）在觀察范圍內是否可見；也可根據(jù)指定行進路徑，實時動態(tài)展示可視域分析效果。三維可視域在安保航海導航、航空以及軍事方面有重要的應用價值。、森林防火瞭望設、圖 1-31 可視域分析 陰影率分析陰影率統(tǒng)計分析是指在特定時間段內統(tǒng)計指定物體被陰影覆蓋的時長所占比

40、例。SuperMap提供了陰影率統(tǒng)計分析功能，可在三維場景中指定某個區(qū)域，根據(jù)設置間隔可自動計算每個點在指定時間段的陰影率，通過分層設色策略顯示與分析該區(qū)域內的陰影率現(xiàn)象，并支持單點陰影率的。陰影率統(tǒng)計分析可廣泛應用在城市、物設計、景觀分析等方面。比如中的是否嚴重影響周邊的采光。的光照，影響的區(qū)域有多大，如何調整的高度，才不會影響周邊圖 1-32 陰影率分析 天際線分析天際線，又稱城市輪廓或，是由各種地形地貌和標志性地物等的以天空為背景的輪廓線。城市天際線很久以來就是城市設計中的一個重要因素。隨著出現(xiàn)，和超已經(jīng)成為了影響城市天際線的決定性因素。SuperMap 三維提供了天際線繪

41、制與分析功能，整，使城市，從任意視角快速繪制天際線，根據(jù)天際線輪廓對的位置和高度進行調工作省時省力。在濱水城市，由于自水面觀察城市的視野較為開闊，沿河（湖）岸、海岸的城市濱水天際線尤為醒目，天際線分析對表達和識別城市特色起到了重要的作用。(a)(b)圖 1-33 天際線分析效果 剖面線分析剖面表示表面高程沿某條線（截面）的變化，傳統(tǒng)的剖面分析是研究某個截面的地形剖面，包括研究區(qū)域的地勢、地質和水文特征以及地貌形態(tài)、輪廓形狀等。三維剖面線分析可以三維場景中的任意物體（包括物、管道等），在任意方向上畫出一條切線，自動生成剖面線圖，并且支持在剖面線圖上進行量算、位置等功能。剖面線分析廣

42、泛應用于土地利用、工程選線、設施選址、管道布設、煤礦開采等方面。(a)(b)圖 1-34 剖面線分析結果展示（a），位置與距離量測（b） 等高線分析等高線指的是地形圖上高程相等的相鄰各點所連成的閉合曲線，在水系水文特征、氣候特征、地形概況與區(qū)位選址等方面有重要的應用價值。SuperMap 提供了等高線分析功能，用戶可在地形上任意指定某一范圍，自動獲取并通過分層設色策略實時繪制此范圍內的等高線。用戶可根據(jù)顯示需求，自定義設置等高線的密度、顏色、填充等屬性。圖 1-35 等高線分析 坡度坡向分析坡度和坡向是兩個重要的地形特征因子，在地形表面分析中起到重要作用。其中，坡度

43、表示地球面某一位置的高度變化率的量度；而坡度變化的方向稱為坡向，表示地表面某一位置斜坡方向變化的量度。坡度坡向分析在土地利用、植被分析、環(huán)境評價、景觀分析等領域有重要的應用價值。SuperMap 三維提供了坡度坡向圖分析功能，用戶可在地形上任意指定某一范圍，自動獲取并通過分層設色策略繪制坡度坡向圖，生成坡度坡向指示箭頭，使用戶根據(jù)顏色和箭頭指向直觀的查看地形的起伏方向和起伏大?。徊⑶抑С衷O置最大、最小可見坡度，顏色表，以及單點的坡度坡向數(shù)值功能。圖 1-36 坡度坡向分析1.5.2三維網(wǎng)絡分析三維網(wǎng)絡為真實世界中的常見網(wǎng)絡和基礎設施提供了建模方法，如市政水網(wǎng)、輸電線、天然道網(wǎng)絡等。這些設施本質

44、都是析。有向的網(wǎng)絡結構，都可以用設施網(wǎng)絡來進行建模和分使用 SuperMap 三維設施網(wǎng)絡分析功能的前提是構建網(wǎng)絡數(shù)據(jù)集，即將待分析事物抽象成的點和線的數(shù)據(jù)集，利用網(wǎng)絡數(shù)據(jù)模型賦予點和線一定的拓撲關系，配合流向字段，模擬現(xiàn)實世界中的常見網(wǎng)絡和公共基礎設施的網(wǎng)絡結構。比如C/S、B/S 端實現(xiàn)如下圖所示的爆管分析功能，即如果要關閉的上游閥門以及影響的下游管線。等。通過使用三維網(wǎng)絡分析，可在其中一處發(fā)生爆裂，可快速出需圖 1-37 B/S 端三維爆管分析1.5.3三維量算分析SuperMap 三維提供了多種基礎的三維量算功能，例如空間距離量算、貼地距離量算、水平距離量算、空間距離量算、空間面積量算

45、、貼地表面積量算、高程量算等。這些功能和三維空間分析以及三維網(wǎng)絡分析功能一起具實用性。了三維 GIS 應用的量算分析，使得三維 GIS 應用更l 空間距離量算：計算空間內任意兩點之間的距離圖 1-38 空間距離量算l 貼地距離量算：計算在表面模型中任意兩點或多個點之間的表面距離圖 1-39 貼地距離量算l 水平距離量算：計算空間內任意兩點之間的水平距離圖 1-40 水平距離量算l 空間面積量算：計算空間內任意形狀的平面面積圖 1-41 空間面積量算l 貼地表面積量算：計算在場景中通過量算點擊的點所的若干三角面的計算面積圖 1-42 貼地表面積量算高程量算：計算兩點之間的高程距離，該功能方便用戶

46、量算三維場景中的樓層或者山體的高度l圖 1-43 高程量算1.5.4二維分析三維展現(xiàn)SuperMap GIS 平臺支持把二維的分析結果通過三維的效果進行展示，如下所示的二維 GIS 分析功能所分析的結果均可以加載到三維場景中更加直觀地展示分析結果。l 空間分析二維 GIS 空間分析包括緩沖區(qū)分析、疊加分析、對象交并差等。二維的空間分析結果可以作為參數(shù)在三維 GIS 上直接進行三，并把的結果展示在三維場景中。圖 1-44 緩沖區(qū)分析l 網(wǎng)絡分析二維 GIS 網(wǎng)絡分析包括最佳路徑、物流配送、服務區(qū)分析等。二維的網(wǎng)絡分析結果同樣可以在三維場景中直觀展示。圖 1-45 最佳路徑分析l 地形分析二維地形

47、分析包括坡度坡向、填挖方、可視域分析等。由于地形本身具有高程信息，因此二維 GIS 進行的地形分析計算展示在三維場景中更加直觀。圖 1-46 填挖方分析1.5.5分析功能擴展SuperMap 三維支持用戶更加直觀、方便地顯示。行業(yè)擴展深度分析功能，將分析結果數(shù)據(jù)加載到三維場景中圖 1-47 地質分析擴展的展示效果1.6傾斜攝影解決方案傾斜攝影自動化建模技術是測繪領域近些年發(fā)展起來的一項高新技術，通過使用同一飛行器的多臺傳感設備，同時從垂直和傾斜多個角度影像，批量全自動建模，快速還原真實世界。SuperMap GIS 7C 支持開發(fā)傾斜攝影模型應用，創(chuàng)新研發(fā)了直接加載傾斜攝影模型、疊加二維矢量面

48、數(shù)據(jù)實現(xiàn)單體化表達技術，開啟了三維 GIS 領域數(shù)據(jù)來源的新篇章。SuperMap GIS 為傾斜攝影建模應用提供了全方位的支持，在傾斜模型渲染、單體化表達與操作、多行業(yè)應用支持、模型效果修補等方面為用戶提供了簡單易用、快速高效的解決方案。目前，在 SuperMap iObjects .NET 7C、SuperMap iDesktop 7C、SuperMap iServer 7C、SuperMap iClient 7C for 3D 等體系中都已實現(xiàn)了對傾斜攝影建模數(shù)據(jù)的高效支持，該方案有如下特點：l 直接加載傾斜攝影模型數(shù)據(jù)傾斜攝影自動化建模成果往往數(shù)據(jù)量非常龐大，動輒數(shù)十 GB 乃至數(shù)百

49、GB，若進行數(shù)據(jù)導入，耗時較長，有時長達月余。SuperMap 三維可直接加載任意剖分類型（如四、八等剖分類型）OSGB 格式的傾斜攝影建模成果，無需導入數(shù)據(jù)，僅需幾分鐘即可輕松完成。同時充分利用傾斜攝影模型自帶的 LOD 層級，在占用較少硬件的同時擁有強大、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)承載能力。當前，SuperMap GIS 7C(2015)測試加載過中國最大一份 450 平方公里的傾斜攝影模型，運行非常流暢。圖 1-48 海量傾斜攝影模型數(shù)據(jù)加載與顯示l 單體化表達與操作傾斜攝影自動化建模模型由于其生成技術機制，本身沒有單體化，對于例如物的選中、屬性、空間以及專題圖制作等 GIS 操作都無法實施，Super

50、Map GIS 采用疊加與傾斜攝影模型所配套的二維矢量面的方法為用戶提供了實用的表達與操作體驗，可輕松實現(xiàn)單體化的表達與操作，由此打通了傾斜攝影模型與二維矢量面之間的二三維通道。n 選中傾斜攝影模型使其顯示，并且相關屬性圖 1-49特定屬性的傾斜攝影模型n 根據(jù)對象屬性搜索目標對象的空間位置圖 1-50傾斜攝影模型屬性n 制作各種三維專題圖，如三維單值專題圖、分段專題圖、統(tǒng)計專題圖、題圖專圖 1-51 傾斜攝影模型三維專題圖n 支持緩沖區(qū)分析圖 1-52 傾斜攝影模型緩沖區(qū)分析l 多行業(yè)應用支持傾斜攝影模型數(shù)據(jù)以其獨有的優(yōu)勢，在實際應用中有著廣泛的行業(yè)需求。為了滿足各行各業(yè)不同的需要，Supe

51、rMap GIS 對不需求使用以下功能：業(yè)需求提供了相應的解決方案。用戶可以根據(jù)自身行業(yè)n 模擬拆除物效果，壓平、拆除、置換精細模型一站式操作：可以指定編輯三維面數(shù)據(jù)，壓平傾斜攝影模型的局部區(qū)域，模擬拆除物的效果，再放置設計的新模型效果，可實現(xiàn)用。方案效果對比與展示，滿足行業(yè)的應（a）（b）（c）圖 1-53 編輯壓平區(qū)域范圍（a），局部區(qū)域壓平（b），置換數(shù)據(jù)（c）n 模擬地表開挖效果：傾斜攝影模型參與地表開挖，滿足地上應用。的 GIS圖 1-54 傾斜攝影模型地表局部開挖后看到的效果n 支持水面、地形效果修補：傾斜攝影建模大多數(shù)水面區(qū)域會出現(xiàn)“破洞”現(xiàn)象， 嚴重影響視覺效果。SuperMa

52、p 三維可以在傾斜攝影模型數(shù)據(jù)上添加水面特效，真實再現(xiàn)水面動態(tài)效果和倒影效果，還可以修改水面填充符號的參數(shù)，表現(xiàn)不同水面的效果。圖 1-55 修補水面效果（a）（b）圖 1-56 通過編輯矢量面修補地形，貼合傾斜攝影模型n 傾斜攝影模型作為一種數(shù)字表面模型（DSM），位置真實準確，非常適合對城市現(xiàn)狀進行三維分析。SuperMap 三維提供了基于GPU 的三分析能力，包括：通視分析、可視域分析、天際線分析、陰影率統(tǒng)計分析等，使傾斜攝影模型不再局限于“看一看”的功能，可以產(chǎn)生持輸出 2.5 維地圖。的實際應用。同時，支持支圖 1-57 傾斜攝影模型數(shù)據(jù)支持通視分析圖 1-58 傾斜攝影模型數(shù)據(jù)支持

53、可視域分析圖 1-59 傾斜攝影模型數(shù)據(jù)支持陰影率統(tǒng)計分析1.7三維 B/S 客戶端隨著互聯(lián)網(wǎng)技術和三維 GIS 技術的快速發(fā)展，用戶對 B/S 客戶端上應用三維地理信息系統(tǒng)的需求日益迫切。目前主流的 B/S 三維開發(fā)平臺的架構表現(xiàn)為三維服務端+客戶端開發(fā)包+瀏覽器插件。其中，服務端提供三維服務發(fā)布能力，客戶端開發(fā)包為開發(fā) B/S 三維項目開發(fā)提供接口，瀏覽器插件負責SuperMap iServer、顯示數(shù)據(jù)等功能。在 SuperMap GIS 系列軟件中，服務端采用，支持多用戶并發(fā)，客戶端開發(fā)包由 SuperMap iClient for 3D 客戶端提供。SuperMap iClient

54、for 3D（以下簡稱三維客戶端）基于 SuperMap統(tǒng)一的 GIS 內核開發(fā)，提供強大、實用、穩(wěn)定的 GIS 功能與海量數(shù)據(jù)承載能力。在此基礎上，使用 JavaScript封裝客戶端開發(fā)加便捷高效。庫，為開發(fā)者提供了一套簡單易用的 JavaScript 接口，讓三維 B/S 開發(fā)更三維客戶端支持二三維LOD 技術、GPU 并行計算等的專業(yè)GIS 功能，同時具備高效的數(shù)據(jù)調度策略與場景管理、。通過從服務端將三數(shù)據(jù)快速的傳送到客戶端本地，并能夠在瀏覽器中高效完成海量數(shù)據(jù)以及三維特效渲染。三維客戶端在功能上支持空間和屬性、基于 GPU的三分析、三維網(wǎng)絡分析、三維量算分析、二維三維地圖聯(lián)動、制作三維專題圖等功能。在 Web 服務方面，三維客戶端支持加載由 SuperMap iServer 或第三方發(fā)布符合 OGC 標準的 WMS、WMTS 服務，支持加載天地圖 WMS、WMTS 服務。1.7.1主要技術特點多級緩存技術。通過建立了服務端分布式緩存、