牛艷霞　亓青

摘 要：主要論述了在“數(shù)字德令哈”項(xiàng)目中各類三維模型的生產(chǎn)流程，質(zhì)量檢查的內(nèi)容與方法。希望相關(guān)的工作人員提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：數(shù)字德令哈；三維模型；數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查

引言

隨著科技的不斷進(jìn)步，城市的信息化成為了必然的趨勢(shì)，數(shù)字城市的不斷完善已經(jīng)成為城市發(fā)展的新契機(jī)，成為城市信息化建設(shè)的目標(biāo)。數(shù)字三維城市已成為城市規(guī)劃和管理中重要的手段。三維模型能夠真實(shí)、生動(dòng)地表達(dá)三維空間信息，成為數(shù)字城市的研究重點(diǎn)。

德令哈市是青海省海西蒙古族藏族自治州州府所在地，是全州政治、教育、科技、文化中心，也是海西東部經(jīng)濟(jì)區(qū)中心。作為青海省重要的工業(yè)城市，德令哈市在青海省經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有重要地位。隨著德令哈市經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，對(duì)城市規(guī)劃和城市管理提出了更高的要求，政府部門(mén)對(duì)信息化建設(shè)有著迫切的需求，“數(shù)字德令哈”的建設(shè)為各部門(mén)信息化系統(tǒng)提供了一個(gè)統(tǒng)一的定位基礎(chǔ)和信息共享平臺(tái)，加快了城市信息化進(jìn)程。

目前，有關(guān)數(shù)字三維模型的相關(guān)文件有《中華人民共和國(guó)測(cè)繪行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：三維地理信息模型生產(chǎn)規(guī)范CH/T 9016-2012》《中華人民共和國(guó)測(cè)繪行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)： 三維地理信息模型數(shù)據(jù)產(chǎn)品規(guī)范CH＼T9015-2012》《中華人民共和國(guó)測(cè)繪行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：三維地理信息模型數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范CH＼T9017-2012》，這些標(biāo)準(zhǔn)對(duì)三維模型的制作進(jìn)行了定義和要求，但對(duì)三維模型質(zhì)量評(píng)定沒(méi)有明確的要求， 也沒(méi)有形成一套有效的質(zhì)量檢查方法與質(zhì)量評(píng)價(jià)體系。

文章針對(duì)“數(shù)字德令哈”項(xiàng)目中已經(jīng)產(chǎn)生的大量三維模型成果，參照《中華人民共和國(guó)測(cè)繪行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：三維地理信息模型生產(chǎn)規(guī)范 CH/T 9016-2012》《中華人民共和國(guó)測(cè)繪行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)： 三維地理信息模型數(shù)據(jù)產(chǎn)品規(guī)范CH＼T9015-2012》標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)內(nèi)容并結(jié)合工作中進(jìn)行三維模型質(zhì)量控制的實(shí)踐， 探討了如何對(duì)三維模型進(jìn)行質(zhì)量檢查。

1 模型的生產(chǎn)流程

“數(shù)字德令哈”中三維模型數(shù)據(jù)的制作流程主要如圖1所示。

1.1 矢量數(shù)據(jù)采集

立體采集使用MapMatrix全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站完成，模型定向采用空三自動(dòng)恢復(fù)模型進(jìn)行立體測(cè)圖，采集道路、水系、屋頂、基礎(chǔ)設(shè)施等數(shù)據(jù)。

1.2 紋理照片采集及處理

用符合要求的相機(jī)實(shí)地采集房屋、道路、植被、基礎(chǔ)設(shè)施等要素的照片以及興趣點(diǎn)。將采集的實(shí)地照片在Photoshop軟件下處理成紋理數(shù)據(jù)。

1.3 建筑模型制作情況

利用立體量測(cè)的方式，將建筑物屋頂結(jié)構(gòu)全部表示出來(lái)，再將該結(jié)構(gòu)結(jié)合地面dem，提取成立體模型。后期貼圖時(shí)參照外業(yè)實(shí)拍的照片形狀進(jìn)行核實(shí)、修改，將處理好的紋理數(shù)據(jù)賦在建筑面上，保證模型與實(shí)際相符。

1.4 道路模型制作情況

人行道、行車(chē)路面按照大比例尺地形圖精確制作；地形圖上未表示的較窄的道路按航片或照片制作；全區(qū)域范圍內(nèi)同材質(zhì)路面使用了同一紋理表示；跨河橋梁等全部按照實(shí)際建模。

1.5 植被模型制作情況

城市中植被種類繁多，數(shù)量巨大，因此植被利用十字交叉面片雙面貼圖的方式進(jìn)行建模。

1.6 基礎(chǔ)設(shè)施模型制作情況

交通信號(hào)燈、路牌、路標(biāo)、交通指示標(biāo)志牌等按實(shí)際形狀建模，按實(shí)際位置表示，方向指示正確；道路中間、兩側(cè)的柵欄及柵欄兩頭的圓柱形墩子按實(shí)際表示，使用透明紋理表現(xiàn)。包圍綠地或隔離帶的圍欄按實(shí)際建模，并使用透明紋理表現(xiàn)；道路附屬設(shè)施上作為設(shè)施主體的廣告牌按實(shí)際照片制作紋理貼圖。

2 質(zhì)量控制內(nèi)容

三維模型數(shù)據(jù)是“數(shù)字德令哈”地理空間框架中的重要內(nèi)容。

2.1 質(zhì)量檢查內(nèi)容

2.1.1數(shù)據(jù)命名、格式的檢查：包括模型的命名，紋理的命名，紋理尺寸和格式的正確性。

2.1.2 空間數(shù)據(jù)的檢查：包括平面位置精度、高程精度和坐標(biāo)精度。平面位置精度主要檢查與地形圖中基底輪廓線的套合情況；高程精度主要檢查模型與實(shí)際高度是否一致；坐標(biāo)精度檢查是否符合項(xiàng)目設(shè)計(jì)書(shū)中的坐標(biāo)系統(tǒng)要求。

2.1.3 場(chǎng)景中模型的檢查：（1）檢查模型結(jié)構(gòu)是否完整、正確；模型有無(wú)缺漏、穿插；有無(wú)多余面或丟失面。（2）檢查紋理是否與實(shí)地相符；紋理是否清晰，有無(wú)扭曲、變形、炫光等；紋理間銜接是否合理。（3）平臺(tái)場(chǎng)景中檢查地形模型、建筑模型、道路模型、植被模型、基礎(chǔ)設(shè)施模型以及各類型模型之間相互位置關(guān)系。（4）附件的質(zhì)量控制主要指文檔的完整性。

2.2 檢查平臺(tái)

德令哈市的三維模型是使用3ds max軟件進(jìn)行原始模型的制作、光照烘培效果和格式轉(zhuǎn)換的，利用Photoshop軟件進(jìn)行紋理處理，利用City Maker Building平臺(tái)進(jìn)行大場(chǎng)景整合。所以質(zhì)檢人員也是在上述軟件下進(jìn)行檢查。

3 檢查方法

3.1 原始模型數(shù)據(jù)檢查

3.1.1 平面檢查

對(duì)于制作好的模型，首先檢查模型的平面坐標(biāo)，將德令哈1：500的CAD圖導(dǎo)入3ds max軟件作為依據(jù)，在頂視圖中檢查建筑的基地邊線是否與CAD數(shù)據(jù)套合，對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的建筑應(yīng)多角度進(jìn)行檢查。

3.1.2 模型檢查

坐標(biāo)檢查完后要檢查模型文件中存在空物體，打開(kāi)摘要信息命令（Summary info）檢查文件中物體數(shù)量、面片數(shù)量等信息，查找到統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中點(diǎn)與線都為0的模型即為空物體，記錄后需在max場(chǎng)景中刪除。接下來(lái)打開(kāi)模型列表，檢查模型的命名是否與設(shè)計(jì)方案一致，如有問(wèn)題需要記錄，若沒(méi)有就可進(jìn)行下一步檢查。“數(shù)字德令哈”項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求模型需100%檢查，所以檢查時(shí)是按照模型的名稱進(jìn)行順序檢查，主要檢查模型結(jié)構(gòu)與實(shí)地是否一致，是否符合設(shè)計(jì)方案的精度要求，貼圖是否完整；整個(gè)max場(chǎng)景中模型是否有重疊、穿插、漏縫等情況；最后需檢查模型軸心位置。如檢查有上述問(wèn)題需記錄后返還給作業(yè)人員進(jìn)行修改。

3.1.3 紋理檢查

模型的紋理首先需在photoshop軟件中打開(kāi)后檢查紋理的命名與格式是否符合軟件要求，尺寸是否是2的N次冪，并小于2048像素；其次需要檢查場(chǎng)景中紋理圖像的清晰度與真實(shí)度，交界面紋理應(yīng)合理銜接，保證所有的模型紋理必須賦予UV，利用反轉(zhuǎn)法線制作的兩個(gè)透明面要避免閃爍，制作的透明貼圖不能出現(xiàn)明顯的白邊。如檢查有上述問(wèn)題需記錄后返還給作業(yè)人員進(jìn)行修改。

3.2 平臺(tái)數(shù)據(jù)檢查

原始模型檢查修改完成后，將模型轉(zhuǎn)換成City Maker平臺(tái)所需的.Osg格式數(shù)據(jù)，在平臺(tái)中整合好的數(shù)據(jù)還需檢查建筑模型、地面模型、道路模型、植物模型、基礎(chǔ)設(shè)施模型之間的相互關(guān)系，檢查各類模型底面與地面的銜接是否在設(shè)計(jì)書(shū)要求精度范圍內(nèi)，檢查各類模型互相之間銜接是否合理。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著數(shù)字城市的不斷發(fā)展建設(shè)，我省的數(shù)字項(xiàng)目會(huì)越來(lái)越多，對(duì)三維模型的需求也會(huì)越來(lái)越大，但目前對(duì)三維模型的質(zhì)量檢查還沒(méi)確切的標(biāo)準(zhǔn)，影響三維模型質(zhì)量的因素很多，不同的項(xiàng)目需求對(duì)三維模型的質(zhì)量起著決定的作用。文章通過(guò)“數(shù)字德令哈”項(xiàng)目對(duì)三維模型的質(zhì)量檢查設(shè)定了一套方法與流程，希望可以對(duì)其他數(shù)字城市項(xiàng)目中三維模型的質(zhì)量檢查提供一些參考。

參考文獻(xiàn)

[1]張軍.數(shù)字城市中三維模型的質(zhì)量控制[J]地理信息世界，2013，4.

[2]“數(shù)字德令哈”地理空間框架建設(shè)城市三維建模技術(shù)總結(jié)[Z].