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10平方公里三维城市模型生产技术要求-城市亮化
作者:引航灯照明  更新时间:2016-01-15  点击:
一、项目概述
     三维城市模型生产项目是以项目区1:500真彩色正射影像DOM数据、1:500数字高程模型DEM数据、1:500比例尺地形图为基础数据,通过城市外业实景照片制作模型纹理,通过整理提取CAD平面轮廓进行三维建模与贴图等一系列生产过程,城市亮化,城市亮化工程-完成项目区10平方公里范围内三维城市模型生产。

具体工作内容:
1、项目技术设计方案。
2、项目区外业实景拍照。
3、按照本技术要求,完成10平方公里的建筑模型、道路模型、植被模型、水系模型、城市部件模型、地面模型及其他模型等数据制作与质检工作,按期提交项目成果。

二、三维建模总体要求城市亮化,城市亮化工程
城市三维模型采集生产应是综合考虑三维软件、模型数据量、数据快速加载、三维快速浏览等各方实际应用需要,在具体分析DLG\DOM地物基本形状和特征的基础上,在总体保持城市外观风貌的情况下根据城市不同区域在功能定位上的差异以及不同模型其三维形象表现价值的不同,对地物进行综合取舍,视形象需求有选择的进行三维模型生产:
1)城市三维建模数据采集应只对地表以上现状室外可见部分地物建模;
2)实体模型采集是指永久性建筑物、道路、河流、其他地面永久性地物;
3)危旧房、棚房,简易房、老旧杂乱的棚户区等实体建模,用于城市改造;
4)在建、在修整建筑物、道路或其他地面地物要素不予实体建模;
5)移动类房屋、临时性建筑或其他临时性设施不予实体建模;
6)实地已标记拆迁或正在拆迁的建筑不予实体建模;
7)建筑物非永久性附属物,如空调室外机、雨水管、防盗网、节日宣传性标语、临时性贴画不予建模表现
下图是项目区范围示意图,红色为项目区总范围,绿色为非建模区,扣除非建模区,本项目三维模型生产区域面积为10平方公里。

三、实地数码相片拍摄要求
1)  所有照片应实地拍摄,照片格式JPG,规格约为4MB-8MB。城市亮化,城市亮化工程
2)  建筑物拍摄需进行多角度实地拍摄,需对建筑物每一侧面进行整体和局部的分别拍摄,拍摄照片应清晰表现建筑物结构特点和门窗结构。先拍整体,再拍局部建筑物的每个面都要求尽量按正视角度进行拍摄,应尽量避免逆光拍摄,以方便后期图片处理。有些需要局部拍摄(如重复单元、门、窗、建筑物上的特殊标志和图案等)。无重复单元的建筑,如果拍摄距离允许要尽可能做到一张照片拍摄建筑的一个面,要尽量使照片中建筑物占满整体布局拍摄完整表面,这样便于建模人员理解和处理照片。拍摄时应注意照片的连续性,所以常应用顺时针、或逆时针的拍摄顺序,不能出现跳跃性的拍照。各个面都要拍摄,不要漏拍。拍照时相机设置中将日期显示全部关闭。另外,拍摄相片时不能出现手或其它异物遮挡镜头的情况,拍摄的每个建筑物图片要尽量让别人能够看懂,不得出现抖动或模糊情况,最好不要出现行人过多影响拍照质量等情况。
3)  对结构复杂或无法正视拍摄的或高大建筑拍摄角度不够的,需在远处对建筑进行整体拍照,然后再在近处分段拍照,每段照片需要有重叠部分进行首尾相连,以便明细照片内容顺序,方便后期图像处理软件进行纠正和拼接处理。
4)  相机取景时尽量将相机视线垂直于要拍摄的面。注意相机视角与拍摄面的夹角不能小于50度。
5)  对建筑实体进行拍摄的时候,必须反应出建筑的整体结构,不能出现部分建筑结构漏拍。对于杂乱无章及无法进入内部的建筑,尽量获取其顶视照片(找一个相对高一点的建筑进行拍照),并且要沿四周进行整体拍照。
6)  对于小区同一类型风格、高矮相同、颜色相同的建筑,只需拍摄一幢即可,不过至少要有一张能体现多幢建筑样式风格相同的照片;有门面的建筑就算是建筑风格样式完全和内部或连近的建筑一样,也一定要单独做为一个实体进行拍摄,重点表现门面,同时标注与那个楼类型一样。
7)  门店应先拍摄整体,明确门店排序,再局部正视分段拍摄门店,拍摄门店时范围要完整,不要过小,门店牌匾应尽量正视角度拍摄,拍摄相片应显示清晰,保证纹理贴图时不模糊。门店的相片尽量不要有人、车等太多的杂物,遇到遮挡较多时,应选取多个合适角度切换拍摄,方便后期通过图像处理软件进行纠正和拼接处理。
8)  桥梁采集标准:拍摄天桥时,能反应出天桥的各个面,并记录天桥的名称,拍摄过河的桥梁时,要能反应出桥梁的宽度、幅度等情况,并记录桥梁的名称,拍摄立交桥时,要能反应立交桥的分布状况,并记录桥梁的名称,拍摄高架桥时,能反应高架桥的侧面的状况、宽度、高架桥与地面之间的关联关系,还需要对高架桥的进出口进行拍摄和标注位置。
9) 道路及附属设施拍摄: 以徒步形式进行沿街拍摄,主要目标是道路两侧的路灯,道路指示牌,车站,站牌、护栏、隔离带等道路设施。要求按连贯顺序拍摄前后正视图,图像无缺失,拍摄信息清晰完整。
10)地块拍摄:以正视角拍摄局部材质纹理,图像清晰,无投影,无明显色差及纹理变化,以此确认材质风格,制作无缝贴图等。大型铺装图案则可使用透视角度尽量捕捉完整的材质信息。对于栏杆,铁艺大门等带有镂空性质的物体,要求最大限度拍摄完整图像,保证单独构件图像完整性。
11) 遇遮挡时拍照要求
拍照距离应距离建筑物30-50米之间,如建筑物间距离过近或出现大面积遮挡情况(如树木、围栏或其它建筑物遮挡等)可自行调近拍照距离选取局部或建筑物侧面整体照,也可选用仰角拍照,但仰角拍照不能角度过大,否则相片不满足要求。
12) 拍照时取景要求
拍摄建筑物时每张照片应有其侧重点和表现对象,不能出现相片表现对象不明或多种表现对象同时出现但无任何对象表现完整清晰的情况。
拍照取景时需表现建筑物各面靠近地面处和顶部纹理特征,对于建筑物单元门应予以表示,单元门应完整表示至与地面接触处。取景时还应对局部细节进行拍照,拍摄完整组窗户和墙面纹理。
拍照时对光线要求均匀,不能出现同张相片内光线明暗变化过大或者光线过强过暗引起的建筑物拍照不清晰情况。此外,对于建筑物门窗的拍照选择上,要尽量选择没有围栏且关闭、干净的窗户采集,以方便内业选择。拍摄建筑物时必须拍摄建筑物整体照片以表现建筑物整体结构,对于结构复杂的建筑物需拍摄多张建筑物整体照片使内业人员可以清晰看清建筑物结构,方便作业。
拍照单位时尽量将单位名称拍摄完全,遇遮挡或距离影响无法在一张相片内表现完全单位名称时可以对单位名称进行平移拍照。
13)照片分组要求
每天的照片拍摄后数据集中汇总,进行分组,按照拍摄记录表的照片编号对所有照片分组。对于相同楼型或者相同侧面的建筑物可以对其中一座建筑物进行拍照后用于其余所有和此座建筑物相同的房屋和拍照面。
14)分组检查
对于每天分组的相片数据按照以上作业标准进行检查,其中每座建筑物的拍照相片必须可以清晰表现此座建筑物所有特征,如果出现所拍照片无法看清晰表示此座建筑物特征的将由负责此座建筑物采集的小组进行重新拍照。

四、建模内容与模型分级标准
u  建筑模型
建筑模型是城市三维模型的重要组成部分,按照表现细节的根据实际需求制作不同细节层次模型,保障建筑模型的完整性和城市三维模型的形象性。

1)标志性建筑、风貌与文物保护建筑、主次干道以上临街的重要公共建筑(如政府类大楼、学校教学楼、医院主楼等)以及高级商业楼、大型商场、高级写字楼、高级宾馆、高级公寓或高层建筑物(≥15层)按精细模型标准生产。以1:500地形图中建筑物的基底轮廓线直接生成主体模型,主要的屋檐、阳台、下穿结构、门廊、女儿墙等进行建模表现,鞍形屋顶、脊形屋顶、鞍脊屋顶合成、菱形屋顶、复杂形态屋顶等屋顶结构进行建模表现,其他的建筑几何凹凸特征≥1米的特征结构进行建模表现,贴图采用能精确反映物体色调、饱和度、明度等特征的实地数码照片,其他烟囱、围墙、栅栏、避雷针、旗杆和水箱等附属可贴图表现,附属的栅栏、围墙、门房等按完整围合状态建模表示。体量较小的台阶、室外楼梯其立体三角面数量不多的可进行建模表现,体量较大的台阶、室外楼梯其立体三角面数量较大的应采用立体效果贴图表现,可视具体情况做相应调整。台阶高度、宽度按常规尺寸即可。建筑物附属大型广告牌按实际照片制作,非主体性广告可以省略。主要政府机关、企事业单位等重点展示对象,应比上述建筑模型要求更精细、更美观。亮化工程

2)一般楼房建筑物(如普通住宅楼、一般工业建筑、普通办公楼),非临街普通楼房建筑等按一般模型标准生产。以1:500地形图中建筑物的基底轮廓线直接生成主体模型,一般阳台予以建模表现,其他主体建筑几何凹凸特征≥1.5米结构的进行建模表现,鞍形屋顶、脊形屋顶、鞍脊屋顶合成、菱形屋顶、复杂形态屋顶等屋顶结构进行建模表现,临街建筑物体量较小的台阶、室外楼梯其立体三角面数量不多的可进行建模表现,临街建筑物体量较大的台阶、室外楼梯其立体三角面数量较大的应采用立体效果贴图表现,可视具体情况做相应调整。封闭小区、院校、企事业单位、厂区等围墙、栅栏等按完整围合状态建模表示;一般楼房建筑物临街部分的台阶、室外楼梯、围墙、栅栏等建模体现;非临街部分的普通居民区内部的一般性的台阶、室外楼梯、围墙、栅栏等不必建模。台阶高度、宽度按常规尺寸即可。一般楼房建筑物贴图采用正常反映物体色调、饱和度、明度等特征的实地数码照片,门廊、屋檐、檐廊等可贴图表现,其他烟囱、避雷针、旗杆和水箱等附属不表现,视具体情况可做相应调整。建筑物附属大型广告牌按实际照片制作,非主体性广告可以省略。

3)具备功能性作用的普通单层建筑(如公共厕所、加油站、幼儿园、物业管理、警所、公园设施类、广场公共设施类平房、瓦房、仓库、厂房等)以1:500地形图中建筑物的基底轮廓线直接生成主体模型,鞍形屋顶、脊形屋顶等屋顶造型建模,其它特征不需实体建模。贴图采用基本反映物体色调、饱和度、明度等特征的数码照片或与实地相似的材质库通用纹理。

4)危旧房、棚房,简易房、老旧杂乱的棚户区等出于旧城改造规划目的需要实体建模,1:500地形图中建筑物的基底轮廓线直接生成主体模型,鞍形屋顶、脊形屋顶等屋顶造型建模,其它特征不需实体建模。贴图采用基本反映物体色调、饱和度、明度等特征的数码照片或与实地相似的写实材质库通用纹理,其它特征不需实体建模。

u  交通设施模型
交通设施模型是城市三维模型的重要组成部分,为了明晰交通设施模型的建设内容,把交通设施模型分为道路、轨道交通及桥梁、道路附属设施三个部分。

道路,包括公路、城市道路、厂矿道路、林区道路、乡村道路及下穿通道。
轨道交通及桥梁,包括铁路、轻轨、地铁、高架路、立交桥、人行天桥、公铁两用桥、支座、引桥、栏杆、拉索等。
道路附属设施,包括道路附属设施,包括道路交通标志和标线、路沿、植被隔离带、栅栏、顶篷、路灯、信号灯、公交车站(牌)、站台等。

1)道路以1:500地形图道路边线进行三维几何面建模,弧线路段可作圆滑处理,道路中心线、车道分界线、斑马线、方向指示标志等按照实际表示(要求行车道数量必须准确)。交通护栏、隔离带等建模表示。交通信号灯、路牌、路标、交通指示标志牌、视频监控、公交车站(牌)、站台等建模表示。路面贴图统一使用具备写实风格的纹理图片(方砖路面、水泥路面、沥青路面、沙石路面等),且全区域范围内同一路面材质须使用同一种纹理表示,保持风格统一协调。大型桥梁按照实际建模,路面、影像等与桥梁之间接合部位必须正确、平滑。

2)道路与道路临街两侧,道路上的大型公共广场等花坛、绿化带、灌木丛、水泥地面、草地、铺装地面等按照1:500地形图平面轮廓建模表示。道路的三维模型应与道路两侧建筑物模型做好过渡衔接,使之协调美观,合乎常理。路灯按实际建模或使用相近写实风格的模型库,采用先烘焙再按参照复制的方法进行实例化制作。绿化树原则上采用与实地树种近似的公共模型库中十字交叉面片模型(双面贴图)表现,沿街道选择相应位置与间距摆放,高低错落,形态美观。花坛、草坪、灌木丛等常规植被纹理可参照实地照片或采用与实地植被近似的公共模型库中的相似的通用纹理。绿化树原则上采用与实地树种近似的公共模型库中十字交叉面片模型(双面贴图)表现,选择相应位置与间距摆放,高低错落,形态美观。

u  地面模型、植被模型、水系模型
1)商业步行街、住宅小区、厂矿企业内部地面区域、其他一般建筑中间围成的地面区域,主要以1:500地形图对应的水泥地面、铺装地面、内部道路、球场、运动场等按1:500地形图平面轮廓建模表示,必要时可通过图像或视频等方式辅助描述几何形态,纹理参照实地照片或采用与实地近似的公共模型库中的相似的通用纹理。
2)、住宅小区、企业园区、商业区、广场、景观树木、草地、花坛、灌木丛等模型表现与道路植被模型要求相同
3)大型河流、湖泊水面、码头、停泊场、防洪墙(堤)、河堤、护栏、拦水坝、水闸、亲水平台、亲水台阶等建模表现。城市排水沟、排污沟不予建模。

u  部件模型、其他模型
1)文档附表1是本项目规定的城市部件模型建模内容。本项目采用Skyline做为基础三维平台,城市部件模型建模方式主要分两类,一类是点性质的城市部件(无向点和有向点)具备有规律的统一特征,可按不同特征建立三维模型符号,以1:500地形图中的城市部件点数据为模型定位点,通过Skyline进行批量三维模型符号化,对于有向点的城市部件需结合实地照片辅助调整模型角度方向,使之与实地相符,方向表达正确。另一类城市部件类型尺寸、形状可能较复杂多变,则需要每种类型都建立相应的部件模型。

2)广场或公园里游乐设施等主体建模结合面片贴图表现。道路沿街或者广场、公园的人像、动物雕塑等复杂景观,大型雕塑、喷泉等制作简单基座模型并采用透明纹理贴图表现。具有地标性、标志性重要意义的雕塑按实际建模表现。

五、模型精度要求
1)建筑物模型平面精度与地形图精度基本保持一致,可在兼顾模型几何曲率、三角面数量控制、几何直角正交的前提下做适度调整。
2)精细建筑物模型基顶部高差精度:≤1m。
3)一般模型建筑物基顶部高差精度:≤2m。

本项目通过航测立体相对采集的建筑物主体高度、电梯间高度、房脊高度、房屋各种造型高度、阁楼高度、女儿墙高度等数据存储在1:500地形图对应图层中,1:500地形图中建筑物顶部辅助线层是建筑物顶部各种造型的平面轮廓投影数据,本项目模型高度和顶部结构特征应以此为生产依据,同时以模型实地数码照片结合以下表1、表2所列通用高度标准作为模型整体几何特征辅助调整参照。注意表中高度尺寸仅为城市通用建筑和构筑物常规高度参照,不能完全照搬,应以实景照片具体分析模型对象实际尺寸比例关系确定贴近实际的高度比例。


建筑结构 标准尺寸
建筑层高 住宅 标准层 一层(底商)高度
3 米 3.5 米
3-7 层 3 米 3.5 米
8 层以上 3 米 3.5 米
多层公共建筑 3.5 米 4 米
高层公共建筑 3.9 米 5 米
商业建筑 4 米 5 米
女 儿 墙 不上人 高60cm,厚40cm 
可以上人 高100cm,厚40cm 
建筑台阶 高 15cm,宽 30cm
坡道 高 1米,宽 7米
栏杆\墙 高 1米\1-1.5米
结构柱子 保证显示效果自然圆滑即可,一般高度段数为 1,直径 80cm 以下圆周段数不超过 6,直径 80cm 以上圆周段数不超过 10-12
门的高度 2—2.2 米

类别 大型树木 中型树木 行道树 灌木 绿篱 路灯 景观路灯 路牙
高度(m) 12-20m 6-12m 4-10m 0.2-5m 0.3-0.5m 5-18m 2-8m 0.2m

六、建模单元划分、模型图层分类与文件命名规则
1)建模单元划分
在模型建设前,应根据城市现状,区域模型数量、模型表现标准、建筑共性特征、建模工作量、软件操作效率等对项目区进行建模单元分区,分区可以按图幅区域划分,也可以行政区、规划管理单元作为模型分区的基本单元。在本项目中,以行政区划作为建模单元的划分依据,结合现有路网状况,将全项目区划分为n个区域。
建模单元命名规则如下所示:
                □□          +             □□□
              行政区划标识简码                分区流水编号
行政区划标识简码:ZS中山公园街道,XG兴工街道,BS白山路街道,XH星海湾街道,HS黑石礁街道,NS南沙街道,CL春柳街道,LJ李家街道。
分区流水编号:数字编号001起始,如001,002……。
建模单元命名示例如下:
例如ZS001,代表中山街道001建模单元区块。

2) 建模单元MAX模型图层分类与命名规则
序号 二级类 小类 图层简写 内容
1 建筑模型   JZ  
2 道路模型 高速公路、国道、省道、乡道、主干道、次干道、支路、下穿通道、隧道、涵洞、立交、高架、轻轨、铁路、人行天桥、地下人行通道等;
各类交通性桥梁(公路、铁路等含桥梁支座、引桥等组件及栏杆、拉索等附属设施)
DL 各类路面(路面交通标识:行驶线、人行横道线、警示信息、转向指示、其他路面标示等)、立交路面及底座、支柱等附属、人行天桥及底座、支柱附属、桥梁面及底座、支柱附属等
3 交通设施模型 道路相关的各类交通设施,如道路指示牌、警示牌、信号灯、警亭、治安岗亭、公交站牌、公交站亭、出租车站牌、收费亭、道路信息显示屏等 JTSS  
4 道路附属模型 路面上绿化带、隔离带、围栏等其他交通附属设施 DLSS 路牙、栅栏、围栏、以体块形式表达的草地、灌木、绿篱、花坛等,
5 道路行数模型 道路行树 HS 道路两侧或中间隔离带具备规则间距分步的单株模型类树木
6 道路路灯模型 城市公共服务性设施 LD 城市道路两侧公共路灯、景观灯
7 地面模型 道路、水系、建筑、景观等所占地面之间以外围合的地面模型 DM 人行道、道路与两侧建筑之间铺装地面、广场、公园、学校、企业单位、办公场所、住宅小区等水泥、砖石等铺装地面、操场、蓝球场、足球场、网球场等运动场地、内部道路、以体块形式表达的草地、灌木、绿篱、花坛、喷泉等,封闭式学校、企业单位、办公场所、住宅小区、公园等场所沿城市交通道路围合的门柱、围墙、栅栏等
8 水系模型 自然和人工水体及附属设施 SX 江、河、湖、海、泉等;蓄水池、池塘、渠、井、游泳池等;含水面、河床、河堤、防洪墙、护栏等
9 植被模型 除道路行树外的城市街头、广场、公园、小区、公共场所、机关、企业等场所各类景观树木 ZB 城市主城区内除道路行树外的以单株模型表达的景观类树木、古树、保护性树种、灌木等
10 部件模型 城市公共服务性设施、城市美化、装饰类园林景观模型 BJ 雕塑、纪念碑、雕像、假山、大型独立广告牌匾、电话亭、邮箱、消防栓、自动售货机、休闲桌椅等,详见附表1

2)建模单元模型成果文件命名规则如下所示:城市亮化,城市亮化工程
                □□□□□       +        *   
                     建模单元代码         模型分类标示符    
模型分类标示符:JZ代表建筑模型, DM代表地面模型,BJ代表城市部件模型,详见下表:
模型分类标示与命名规则表
序号 模型分类标示符 中文名称 模型内容 图层
简写
部件
代码
模型成果文件命名规则示例 贴图文件命名规则示例
1 JZ 建筑模型 楼宇房屋 JZ   ZS001JZ.MAX ZS001JZ001001.JPG
2 DM 道路模型 高速公路、国道、省道、乡道、主干道、次干道、支路、下穿通道、隧道、涵洞、立交、高架、轻轨、铁路、人行天桥、地下人行通道等;各类交通性桥梁(公路、铁路等含桥梁支座、引桥等组件及栏杆、拉索等附属设施),如各类路面(路面交通标识:行驶线、人行横道线、警示信息、转向指示、其他路面标示等)、立交路面及底座、支柱等附属、人行天桥及底座、支柱附属、桥梁面及底座、支柱附属等 DL   ZS001DM.MAX ZS001DL001.JPG
交通设施模型 道路相关的各类交通设施,如道路指示牌、警示牌、信号灯、警亭、治安岗亭、公交站牌、公交站亭、出租车站牌、收费亭等 JTSS   ZS001DM.MAX ZS001JTSS001.JPG
道路附属模型 路面上绿化带、隔离带、围栏等其他交通附属设施,如路牙、栅栏、围栏、以体块形式表达的草地、灌木、绿篱、花坛等 DLSS   ZS001DM.MAX ZS001DLSS001.JPG
道路行树模型 道路行树,如道路两侧或中间隔离带具备规则间距分步的单株模型类树木 HS  
 
 
 
 
ZS001DM.MAX ZS001HS001.JPG
道路路灯模型 城市道路两侧公共路灯、景观灯 LD   ZS001DM.MAX ZS001LD001.JPG
地块模型 道路、水系、建筑、景观等所占地面之间以外围合的地面模型,如人行道、道路与两侧建筑之间铺装地面、广场、公园、学校、企业单位、办公场所、住宅小区等水泥、砖石等铺装地面、操场、蓝球场、足球场、网球场等运动场地、内部道路、以体块形式表达的草地、灌木、绿篱、花坛等,封闭式学校、企业单位、办公场所、住宅小区、公园等场所沿城市交通道路围合的门柱、围墙、栅栏等 DK   ZS001DM.MAX ZS001DK001.JPG
水系模型 自然和人工水体及附属设施,如江、河、湖、海、泉等;蓄水池、池塘、渠、井、游泳池等;含水面、河床、河堤、防洪墙、护栏等 SX   ZS001DM.MAX ZS001SX001.JPG
植被模型 城市内除道路行树外的城市街头、广场、公园、小区、公共场所、机关、企业等场所各类景观树木 ZB   ZS001DM.MAX ZS001ZB001.JPG
3 BJ 部件模型 上水井盖 BJ 0101 ZS001BJ.MAX ZS0010101001.JPG
污水井盖 0102 ZS0010102001.JPG
雨水井盖 0103 ZS0010103001.JPG
雨水篦子 0104 ZS0010104001.JPG
电力井盖 0105 ZS0010105001.JPG
路灯井盖 0106 ZS0010106001.JPG
通讯井盖 0107 ZS0010107001.JPG
电视井盖 0108 ZS0010108001.JPG
网络井盖 0109 ZS0010109001.JPG
热力井盖 0110 ZS0010110001.JPG
燃气井盖 0111 ZS0010111001.JPG
公安井盖 0112 ZS0010112001.JPG
消防设施 0113 ZS0010113001.JPG
无主井盖 0114 ZS0010114001.JPG
电话亭 0122 ZS0010122001.JPG
邮筒 0123 ZS0010123001.JPG
中水井盖 0127 ZS0010127001.JPG
公交井盖 0128 ZS0010128001.JPG
输油(气)井盖 0129 ZS0010129001.JPG
特殊井盖 0130 ZS0010130001.JPG
民用水井 0131 ZS0010131001.JPG
监控电子眼 0136 ZS0010136001.JPG
垃圾站(楼) 0304 ZS0010304001.JPG
垃圾箱 0305 ZS0010305001.JPG
古树古木 0401 ZS0010401001.JPG
雕塑 0406 ZS0010406001.JPG

u  建模单元建筑模型成果文件
各建模单元区块内的单体建筑模型生产阶段要按单体模型命名规则保存文件,最终按建模单元区块为单位整合内区块内所有建筑模型保存一个总建筑模型MAX成果文件提交。

①建模单元—总建筑模型MAX成果文件灯光设计
□□□□□□□           +               JZ
                 建模单元代码                    建筑模型分类标示符
例如ZS001JZ.MAX,代表中山街道001建模单元区块总建筑模型模型成果文件。各区块以此类推, ZS002JZ.MAX,ZS003JZ.MAX。

②建模单元—单体建筑模型命名规则
□□□□□    +         JZ        +          □□□
               建模单元代码     建筑模型分类标示符         模型流水编号
模型流水编号:自数字编码001起始,如001,002……。
例如ZS001JZ001.MAX,代表中山街道001建模单元区块001号单体建筑模型文件。以此类推, ZS001JZ002.MAX,ZS001JZ003.MAX……ZS001JZ058.MAX。

③建筑模型贴图文件命名规则
    □□□□□+JZ+□□□              + □□□
单体建筑模型文件编号                   贴图流水编号
贴图流水编号:自数字编码001起始,如001,002……。
例如ZS001JZ001001.JPG,代表中山街道001建模单元区块001号单体建筑模型001号贴图文件。以此类推, ZS001JZ001002.JPG,ZS001JZ001002.JPG……ZS001JZ001028.JPG。

u  建模单元地面模型成果文件
各建模单元区块内地面模型最终按建模单元区块为单位整合内区块内所有地面模型保存一个总地面模型MAX成果文件提交。地面模型包含内容详见模型分类标示与命名规则表。
①建模单元—地面模型MAX成果文件命名规则
   □□□□□           +                    DM         
              建模单元代码                      地面模型分类标示符
例如ZS001DM.MAX,代表中山街道001建模单元区块总地面模型成果文件。各区块以此类推, ZS002DM.MAX,ZS003DM.MAX。
⑤地面模型贴图文件编号与命名
□□□□□□□□     +        *     +            □□□
建模单元代码             图层简写            贴图流水编号
贴图流水编号:自数字编码001起始,如001,002……。
例如ZS001DL001.JPG,代表中山街道001建模单元区块道路模型001号贴图文件。
例如ZS001JTSS001.JPG,代表中山街道001建模单元区块交通设施模型001号贴图文件。
例如ZS001SX001.JPG,代表中山街道001建模单元区块水系模型001号贴图文件。

u  建模单元部件模型成果文件
部件模型模型包含内容详见模型分类标示与命名规则表。
①建模单元—部件模型MAX成果文件命名规则
   □□□□□           +                    BJ         
              建模单元代码                      地面模型分类标示符
例如ZS001BJ.MAX,代表中山街道001建模单元区块部件模型成果文件。各区块以此类推, ZS002BJ.MAX,ZS003BJ.MAX。

⑤建模单元—部件模型贴图文件命名规则
□□□□□□□□     +     □□□□       +      □□□
建模单元代码             部件代码            贴图流水编号
贴图流水编号:自数字编码001起始,如001,002……。
例如ZS0010101001.JPG,代表中山街道001建模单元区块上水井盖001号贴图文件。
例如ZS0010123003.JPG,代表中山街道001建模单元区块邮筒003号贴图文件。
例如ZS0010136001.JPG,代表中山街道001建模单元区块监控电子眼001号贴图文件。

3)成果文件目录存储与命名规则
本项目各环节生产平台数据格式和作业辅助数据格式统一采用以下规定:
DLG数据格式:AutoCAD2004 版.DWG数据格式;
GIS数据格式:ArcGIS10 版.SHP数据格式;
三维模型数据格式:3dsMax 9版.MAX数据格式;
数码相片格式:.JPG数据格式;
贴图材质分层文件:.TIFF的分层保存文件;
纹理贴图材质格式:.JPG数据格式;
透明贴图格式:.PNG数据格式;
烘焙贴图材质格式:.TGA数据格式;
模型中间转换格式:.3DS数据格式;
技术文档格式:.DOC数据格式;
本项目所有成果数据目录、文件命名存储必须按上述命名规则执行,名称只使用英文字母加数字、严禁使用中文名和含有空格。 

本项目城市三维模型成果总目录为:\\SHKQ3DCITY\
公园街道(ZS)001区块模型成果目录为:\\SHKQ3DCITY\ ZS001
1)建筑模型总成果为:\\SHKQ3DCITY\ ZS001\ ZS001JZ
建筑MAX成果文件:\\SHKQ3DCITY\ ZS001\ ZS001JZ\ ZS001JZ.MAX
建筑模型贴图文件:\\SHKQ3DCITY\ ZS001\ ZS001JZ\ ZS001JZ001001.JPG、ZS001JZ001002.JPG……ZS001JZ055016.JPG。

2)地面模型总成果为:\\SHKQ3DCITY\ ZS001\ ZS001DM
地面模型MAX成果文件:\\SHKQ3DCITY\ ZS001\ ZS001DM\ ZS001DM.MAX。
地面模型贴图文件:\\SHKQ3DCITY\ ZS001\ ZS001DM\ ZS001DL001.JPG、ZS001DL002.JPG……ZS001ZB055.JPG。

3)部件模型总成果为:\\SHKQ3DCITY\ ZS001\ ZS001BJ
部件模型MAX成果文件:\\SHKQ3DCITY\ ZS001\ ZS001BJ\ ZS001BJ.MAX。
部件模型贴图文件:\\SHKQ3DCITY\ ZS001\ ZS001BJ\ ZS0010101001.JPG、ZS0010101002.JPG……ZS0010406005.JPG。
经过质量检查合格的三维模型以建模单元区块为单位转为Skyline三维场景成果文件,按建筑、地面、部件三类配置。
城市部件模型成果提交分三类,一是无向点性质的城市部件,成果提交包括MAX模型符号文件和包含在Skyline三维场景的批量三维模型符号化的部件模型;二是有向点性质的城市部件,成果提交包括MAX模型符号文件和包含在Skyline三维场景的批量三维模型符号化的部件模型,模型角度方向已调整与实地相符,方向表达正确;三是尺寸复杂、形状多变的城市部件,需要建立相应的单体部件模型,成果提交包括MAX模型和包含在Skyline三维场景的部件模型。
建模单元烘焙贴图文件: 采用3DMAX的CompleteMap烘焙方式,3DMAX自动以ZS001JZ.MAX,ZS001DM.MAX的文件名为前缀+3位流水号+CompleteMap尾缀生成.TGA格式烘焙贴图文件,分别保存在建筑模型成果存储目录、地面模型成果存储目录下和部件模型成果目录下。

七、三维模型结构建模与贴图要求城市亮化,城市亮化工程
1) 模型数据统一以“米”为计量单位。建筑模型的基底、立面轮廓结构与建筑高度须准确,与1:500地形图中的对应数据相吻合,地面模型的基底须准确,与1:500地形图中的对应数据相吻合,各模型底部应与1:500DEM贴合,衔接过渡正确 。led亮化工程
2) 为方便模型生产和检查,所有生产阶段的三维模型X\Y坐标可缩减统一坐标值,模型中心点统一定义在模型基底中心,中心点X\Y\Z分别为缩减后的坐标值X.Y.Z,模型所有可视面法线方向向外,通过质量检查的最终正式模型成果需还原为1:500DLG地物对应实地坐标和实地高程。
3)采用Skyline批量三维模型符号化的城市部件模型按其有规律的统一特征分别创建对应的模型符号文件,其MAX文件中心点统一定义在模型基底中心,中心点 X\Y\Z 分别为0.0.0,模型所有可视面法线方向向外。可批量符号化城市部件模型主要分两类,一类是无向点性质的城市部件,一类是有向点性质的城市部件,这两类点符号化的城市部件模型要以1:500地形图中的城市部件点数据为模型定位点,通过Skyline进行批量三维模型符号化,无向点性质的城市部件不用考虑方向问题。对于有向类的城市部件需结合实地照片辅助调整模型角度方向,使之与实地相符,方向表达正确。
4) 建筑模型的基底轮廓线、道路、水系、地面等模型基底轮廓线以1:500比例尺地形图中地物的平面轮廓线为几何建模基础,对于弧、圆、曲线等曲面模型可在保持总体位置基本一致的前提下,适度精简节点以便控制模型三角面数据量,对建筑物轮廓线正交直角不足的可适当直角化调整保证模型几何形态正确美观。对实地无法完整取景的建筑,其不明部分可依据已知建筑形态结合周边类似建筑人工推理建模。
5) 建筑模型层数与建筑高度须准确相一致,建筑各特征比例应协调。各模型点线面要精确相接,不得有漏缝、共面、交叉点、废点、废线、虚拟物体等现象,建筑模型应焊接为一体。模型与模型之间不得出现共面、漏面和反面。法线方向相同的两面之间最小间距为 30cm,两面间距过小的要将大面模型的共面区域掏空,避免共面闪烁。对于曲面要统一曲面的光滑组,避免烘焙的时候贴图出现黑色接缝。各类模型的基底应与 DEM 地形处理协调。
6) 常规精细模型技术参数标准:单个常规精细模型其三角面数一般控制在1500-2500 以内,贴图单边象素数≤1024,常规建筑的精细模型在保证良好效果的前提下单个一组输出的.MAX 文件和其调用的所有贴图总数据量一般在 2M-4M左右。部分少量特殊造型重点建筑由于主体几何结构较复杂,在保证精细反映建筑主体结构,体现模型良好显示效果和尽量控制模型面数的前提下,可适当放宽面数标准,一般视情况控制在 2500-5000 左右,其数据量标准可放宽在 3M-8M左右。常规一般模型技术参数标准:单个一般模型其三角面数一般控制在 800以内,贴图单边象素数≤1024,一般常规建筑的精细模型在保证良好效果的前提下单个一组输出的.MAX 文件和其调用的所有贴图总数据量一般在 1M-2M 左右。
7) 所有的模型中物体的编辑尽量使用 Edit Mesh 或 Edit Poly 方式,尽量不用布尔运算 ,尽量不使用缩放、镜像,如使用缩放、镜像需进行塌陷处理。
8) 本项目客户领导重点要求是模型外观效果要真实,不要使用人工手绘或全新材质库贴图,造成一眼看去城市一片崭新面貌,假不真实,要求模型效果能反映出现实的不同历史年代效果,要具备写实效果。具体要求:必须从现场采集的数码照片制作模型贴图文件,保留原照片素材上的纹理、色彩、细小结构阴影、历史、风化痕迹等必要元素,使用修图软件处理掉照片素材上的大结构阴影、明显的反射、折射、小广告、人、车、杂物等不必要元素。图像模式采用 RGB,纹理贴图格式采用 JPG,保存分辨率为 72,JPG 压缩品质为 8, 透明贴图格式采用PNG。纹理的象素尺寸应该是 2 的 N 次方,最小不小于 16*16;最大不超过1024*1024。纹理宽高比可能的话优先为 1:1 或 2:1 (如 512*512, 512*256),可视具体情况做相应调整(如门店、牌匾 512*128,512*64),但尽量控制长宽比不能过大(如 16*1024)。纹理贴图应清晰(提高对比度、锐化处理),色调均衡(同一建筑物各面的色调应协调),模型应尽量避免大面积使用纯白色或近似纯白色、纯黑色或近似纯黑的暗色调,同一建筑模型、同一风格建模区块的纹理贴图色调应和谐,避免出现个别建筑明度过曝现象。 模型贴图的透视关系矫正准确,所有贴图的门窗、层高线、字体、建筑立面、底商等比例合理协调,保持横平竖直,清晰可见, 不可以出现因贴图平铺而造成的大面积特征图案要素重复。纹理需要表达出其建筑材质的重要特征,如玻璃、大理石、铝塑板等常见材质。纹理拼接要过渡自然,避免纹理接缝处缝隙明显或明暗反差太大。 对于实地难以取景或原始照片难以提取和修整的纹理可采用与实地相似的手绘材质代替。临时性门面牌、居民楼下面的小门面牌或较破旧的门面牌可以舍去, 采用与该建筑近似效果纹理贴图。 建筑顶部纹理贴图以 0.2 分辨率 DOM 影像为基础采集处理, 建筑楼顶贴图截取正射影像整体材质, 贴图效果不清晰的或不满足美观效果要求的,可选正射影像局部效果好的平铺贴图,或采用与正射影像效果相近的具备写实感的公共材质代替,建筑顶部纹理应真实、色调均衡、效果显示清晰协调。
9) 贴图统一使用 UVWMAP 模式,使用位图(bimap)模式,使用 Standard材质,材质类型使用 Blinn,所有纹理的镜面属性和光泽度都应该定为零。贴图通道使用 Diffuse与 Opacity 通道,不能在 max 材质编辑器中对贴图进行裁切,Shader Basic 与 Bitmap 面板中的参数不可用,不能使用Multi/Sub-Object 材质嵌套,一个物体对应一个多维子材质球,物体与多维子材质球名称及贴图名一致,一个物体不能有多余的空材质 ID 存在,多余的 ID必须清掉。模型纹理路径不能使用绝对路径,如 D:/纹理库/123.JPG。
10)按建模单元区块场景整合,确认各区块无重叠、无缝衔接。模型成果烘焙前应备份一套未烘焙数据。模型场景烘焙必须按照要求使用统一的灯光文件。烘焙贴图格式 TGA, 采用漫反射的 CompleteMap 烘焙方式,烘焙尺寸统一为1024*1204,如出现个别建筑因纹理明度过高或过低造成纹理曝光或黑暗的情况应调整贴图明度,再重新进行烘焙,直至光影效果正常。
11)三维模型必须按其模型标准要求反映建筑的主要结构和主要细节,即在满足模型良好可视效果的前提下尽量压缩几何面数与贴图数据量。 三维模型必须经过预检查,能被 3DMAX 软件正常打开,模型贴图显示无误,显示效果正常。

八、质量控制城市亮化,城市亮化工程
本项目的三维模型质量控制要深入每一个工作流程,确保每个阶段的工作质量,从而确保整个项目的成果质量。对项目成果要按照技术要求中模型精度要求、模型几何拓扑要求、模型分级标准要求、建模与贴图质量要求等,结合DLG\DOM\DEM以及项目区实景相片进行全面质量检查。
模型成果以准确、美观,贴近实际展现城市建设现状为目标,模型整体位置、体量、形态与实地基本一致,模型纹理较为真实反映城市各年代建筑物现状图案、观感,展现城市不同区域的写实风貌。

九、成果提交
乙方提交本合同项目数据成果如下表:
名称 内容 数据格式 份数 说明
三维模型MAX数据成果 三维模型 MAX格式 1份 3DMAX9.0版本,未烘焙模型与烘焙模型各一套
纹理贴图 JPG格式
透明贴图 PNG格式
烘培贴图 TGA 格式
Skyline 三维场
景文件
三维模型工作空间 FLY 格式 1份 烘焙模型转化的
Skyline 三维场景文件
模型定位数据 SHP 格式
模型文件 XPL2 格式
三维模型实景照片   JPG格式 1份 照片按每个模型编号目录分别存储

 

乙方提交本合同项目文档资料如下表:
内容 数据格式 介质 份数
项目技术设计书 .DOC格式 纸质/光盘 2
项目技术总结 .DOC格式 纸质/光盘 2
项目检查报告 .DOC格式 纸质/光盘 2

附表1
项目区城市部件三维模型列表
序号 代码 名称 模型分类 附加属性 Skyline
三维模型符号化
1 0101 上水井盖 城市部件BJ 材质(铸铁、混凝土、其他) 按实地照片做实体模型
2 0102 污水井盖 城市部件BJ 材质(铸铁、混凝土、其他) 按实地照片做实体模型
3 0103 雨水井盖 城市部件BJ 材质(铸铁、混凝土、其他) 按实地照片做实体模型
4 0104 雨水篦子 城市部件BJ 材质(铸铁、混凝土、其他) 按实地照片做实体模型
5 0105 电力井盖 城市部件BJ 材质(铸铁、混凝土、其他) 按实地照片做实体模型
6 0106 路灯井盖 城市部件BJ 材质(铸铁、混凝土、其他) 按实地照片做实体模型
7 0107 通讯井盖 城市部件BJ 材质(铸铁、混凝土、其他) 按实地照片做实体模型
8 0108 电视井盖 城市部件BJ 材质(铸铁、混凝土、其他) 按实地照片做实体模型
9 0109 网络井盖 城市部件BJ 材质(铸铁、混凝土、其他) 按实地照片做实体模型
10 0110 热力井盖 城市部件BJ 材质(铸铁、混凝土、其他) 按实地照片做实体模型
11 0111 燃气井盖 城市部件BJ 材质(铸铁、混凝土、其他) 按实地照片做实体模型
12 0112 公安井盖 城市部件BJ 材质(铸铁、混凝土、其他) 按实地照片做实体模型
13 0113 消防设施 城市部件BJ 类型(消防栓、喷淋接口器、消防蓄水池) 按实地照片做实体模型
14 0114 无主井盖 城市部件BJ 材质(铸铁、混凝土、其他) 按实地照片做实体模型
15 0118 路灯 地面模型DM 材质(金属、混凝土) 按实地照片做实体模型
16 0120 景观灯 地面模型DM   按实地照片做实体模型
17 0122 电话亭 城市部件BJ   按实地照片做实体模型
18 0123 邮筒 城市部件BJ   按实地照片做实体模型
19 0127 中水井盖 城市部件BJ 材质(铸铁、混凝土、其他) 按实地照片做实体模型
20 0128 公交井盖 城市部件BJ 材质(铸铁、混凝土、其他) 按实地照片做实体模型
21 0129 输油(气)井盖 城市部件BJ 材质(铸铁、混凝土、其他) 按实地照片做实体模型
22 0130 特殊井盖 城市部件BJ 材质(铸铁、混凝土、其他)类型(测绘、国防、其他) 按实地照片做实体模型
23 0131 民用水井 城市部件BJ 材质(铸铁、混凝土、其他) 按实地照片做实体模型
24 0136 监控电子眼 城市部件BJ 类型(交警、公安、执法等) 按实地照片做实体模型
25 0138 治安岗亭 地面模型DM   按实地照片做实体模型
26 0203 公交站亭 地面模型DM 名称称、有无广告(有、无) 按实地照片做实体模型
27 0204 出租车站牌 地面模型DM   按实地照片做实体模型
28 0205 过街天桥 地面模型DM   按实地照片做实体模型
29 0206 高架立交桥 地面模型DM   按实地照片做实体模型
30 0208 跨河桥 地面模型DM 名称、结构形式(钢、钢筋混凝土) 按实地照片做实体模型
31 0209 交通标志牌 地面模型DM   按实地照片做实体模型
32 0210 交通信号灯 地面模型DM   按实地照片做实体模型
33 0211 交通护栏 地面模型DM 材质(金属、混凝土、树脂) 按实地照片做实体模型
34 0213 路名牌 地面模型DM 名称、材质(不锈钢、玻璃钢、铝合金) 按实地照片做实体模型
35 0214 交通信号设施 地面模型DM 材质(金属、非金属) 按实地照片做实体模型
36 0215 道路信息显示屏 地面模型DM 类型(落地、贴墙、楼顶、悬挂) 按实地照片做实体模型
37 0216 道路隔音屏 地面模型DM 材质(金属、非金属) 按实地照片做实体模型
38 0217 交通岗亭 地面模型DM   按实地照片做实体模型
39 0304 垃圾站(楼) 城市部件BJ 名称、类型(压塑式、平台式、垃圾屋) 按实地照片做实体模型
40 0305 垃圾箱 城市部件BJ 材质(玻璃钢、不锈钢、铁、复合材料、塑料、其他) 按实地照片做实体模型
41 0307 广告牌匾 地面模型DM
建筑模型JZ
类型(电子显示屏幕、喷绘外打灯广告、大型立柱) 按实地照片做实体模型
42 0401 古树古木 城市部件BJ 树种、树龄 按实地照片做实体模型
43 0402 行道树 地面模型DM 树种 十字交叉面片模型符号
44 0405 绿地 地面模型DM    
45 0406 雕塑 城市部件BJ 名称  
46 0410 喷泉 地面模型DM    
47 0604 水域护栏 地面模型DM   按实地照片做实体模型
注:上表为需要建模表现的城市部件,其中部分城市部件包含在本文“四、建模内容与模型分级标准”中,其建模要求见本文“四、建模内容与模型分级标准”中的相关说明,其文件命名要求见本文灯光设计“六、建模单元划分、模型图层分类与文件命名规则”。
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