高德地圖的城市三維模型,是怎樣建模的?


城市三維模型獲取途徑:

1. 手動建模。像幾年前的Google Earth上的建築模型基本上都是藝術家們手動建出來的(所以才買了Sketchup)國內各種號稱三維城市但實際上看起來跟真實世界差十萬八千里的譬如E都市這種無一例外屬於手動建模。

1.5 利用高度數據的所謂2.5D 。就是在二維地圖上,加上Z軸的高度信息變成三維。但是對於x,y上同一點,只有一個高度,就是說像橋樑、高架路、下窄上寬奇葩建築等等「懸空」的東西一律無法表示。

2. 自動建模。從輸入數據來分為LiDAR激光掃描和圖片兩大門派。簡單來講LiDAR掃描數據本身已含三維坐標,並且建模準確度更高,但缺點是拿著激光掃來掃去太累了,而且依然需要圖片數據來補全紋理(不然就是像石膏雕塑一樣沒有顏色的模型)。圖片派利用stereo vision基本原理(就像我們兩個眼睛從兩個不同位置看到圖像,經過我們腦補變成三維一樣),從多張純二維圖片里推算出三維坐標,好處是只需要拿單反卡卡卡照就可以,簡單實用,缺點是準確度並沒有很高。現在大部分的大規模三維地圖已經是自動建模的結果,像現在的Google Earth,Apple Map等等都是航拍圖片三維重建出來的,當然為了彌補準確度問題會有後期手動加工。


城市三維建模主要有三種途徑:

1 是傳統的攝影測量+手工3Dmax模型製作法,目前已經是夕陽產業了,主要是是政府部門購買,用於規劃和城市展示,造價在2-3w/平方公里(不含攝影) 6-8w/平方公里(含攝影)左右;

2 基礎地形數據+樓層高,此法不常用,主要用與生產2.5D假三維地圖

3 混合法。用攝影測量法得到建築物的實體模型,通過其他感測器獲得的紋理進行自動貼膜,目前的互聯網地圖提供商多採用這種工藝

因此,個人認為高德是第三種


1.三維模型製作內容

(1) 房屋:是指永久性建築(包括設計方案),含台階、雨棚、陽台、飄

窗、永久性裝飾、人字型屋頂、屋頂架子(方柱狀或圓柱形)、柱子等建築物附屬物。

(2) 地形:是指公園、綠地、景觀、水域等自然或人工地貌,包括小區

景觀、內部道路、植物、花壇、水池、圍牆、涼亭、遊樂設施、體育設施、石凳、石桌、雕塑等設施。

(3) 道路:是指反映車道、隔離帶、照明、交通站點等設施,包括道路、

交通軌道、橋樑、路燈、交通指示牌、路牌、公交站牌、交通指示燈、交通崗亭等設施。

(4) 其它:需用模型表示的其它物體(根據實際情況另行約定)。

2. 基礎數據要求

(1) 模型數據源:大比例尺地形圖,真彩色正射影像或高解析度彩色衛

星影像圖、設計方案及相關其它數據。

(2) 模型空間參照系:所有模型均採用獨立平面坐標系,提交成果不得

扭曲、旋轉、放大和平移,模型基座面高度統一定義為零。

(3) 模型平面精度:精度須達到城市規劃用模型分類精度指標。

(4) 模型季節表現:夏季。

3. 模型製作要求

(1) 模型成果統一採用3DMAX格式,製作單位統一以「米」為計量單位。

(2) 所有模型中心點定義統一,可定義在各自外圍的幾何中心或模型基

底中心。

(3) 建築模型的基底、立面輪廓結構與建築高度須準確,紋理拼接過渡

自然,不得有漏縫、重面、交叉點、廢點等現象,模型與模型之間不得出現重面、漏面和反面。模型的面數、段數、曲面必須進行精簡優化,刪除模型之間的重疊面,相交面及底面。

(4) 模型的基底輪廓線由地形圖(設計方案)直接生成,模型的基底與

所處地形位於同一水平面上,與地形起伏相吻合。為避免閃爍,須製作高出地面0.1米的基底面模型。

(5) 建築模型的屋頂應有層次,需反映屋頂結構形式與附屬設備等,如

女兒牆等。屋頂紋理原則上採用影像圖,影響美觀則需另行處理,視美觀情況在屋頂設置水箱、設備房、天線等。

(6) 所有模型三角形面數應控制在2000以內。建築輪廓凸凹面表現大於

等於0.5米時,必須建模表現,小於0.5米時可以用貼圖來表現,貼圖紋理中對於0.5米以內的建築細節應清晰可辨。建築模型的立面輪廓線需反映立面上的陽台、窗及各類附屬設備的變化。

(7) 建築物附屬大型廣告牌、在道路附屬設施上作為設施主體的廣告牌

必須按實際照片製作按實際照,非主體性廣告可以省略。

(8) 道路路面不建模,採用航片,但須對影響美觀的航片進行處理,反

映道路真實情況。

(9) 完整小區的地面須建模,和小區色調統一、整潔美觀,能反映小區

現狀。方案模型較完整的地面可採用總平面圖為基底,如影響美觀,須建模。

(10) 部分重點道路除道路路面外區域須建模,根據美觀情況,如有必要,

則須對道路路面進行修飾處理。

(11) 人行天橋、立交橋樑、跨河橋樑、公交車站、站台等,按照實際建

模(其建模規範、貼圖方法可參考建築物建模規範),路面與橋樑之間接合部位必須正確、平滑,嚴禁出現拼接生硬的現象。橋面的道路中心線、欄杆、橋墩、路燈或斑馬線需要實際表示。橋樑上可增加一些人、車的模型,點綴場景,達到視覺美觀效果。

(12) 市政道路的路燈按實際形狀、位置建模,但面片數量盡量少。路燈

模型必須先烘焙。交通路牌、路標、交通指示標誌牌等模型,文字表示應清晰,方向指示正確,建模時不能做成單片,應具有一定厚度的實模。

(13) 市政道路的花壇、分車綠化帶、水泥台、樹池等按照實際尺寸、位

置建模,花壇中以具有一定間距單簇花為主的採用十字交叉面片雙面貼圖,成片的花則直接貼圖,要求花的種類合適。

(14) 樹木採用單面樹,隨視覺中心自動調整法線角度。樹木密度適中,

要求姿態、樹冠大小、樹冠顏色要有變化,高低錯落,形態美觀,嚴禁行道樹同寬同高,樹種應有相應變化。保護樹木須按照實際尺寸、樹種、位置製作模型。

(15) 有地形起伏的公園、景觀綠地的草地須按草地的實際範圍、形狀、

種類建立模型。

(16) 公園裡主要遊樂設施需要建模、貼圖。

(17) 臨街的圍牆、柵欄(含與臨街圍牆相連的側面圍牆)需要建模按實

際位置、尺寸建模。

(18) 停車棚,以及與圍牆相連的警衛室、門衛室等需要建模。

(19) 沿街或者公園重要位置(如入口處)的異形小品進行建模,人像、

動物等複雜模型採用透明紋理貼片,但基座需實際建模,具有重要意義的雕塑必須按實際建模。

(20) 球場地面按實際貼圖,也可採用與實際相似的公共紋理。

4. 模型紋理要求

(1) 所有建築物及景觀均要求烘培,模型烘焙必須按照要求使用統一的

燈光文件。

(2) 烘焙某一建築物或景觀時要求擺放其附近建築物,以表達相互之間

的陰影關係,增強真實感。

(3) 如出現個別建築因紋理明度過高或過低造成烘焙後紋理曝光或黑暗

的情況應立即調整貼圖明度,再重新進行烘焙,直至光影效果正常。

(4) 烘焙後文件格式為JPG格式,其命名規則為:在名字後面加後綴_h。

(5) 紋理數據圖像應色調均勻、清晰、自然美觀,與實地相符,真實反

映實際材質的圖案、質感、顏色及透明度,真實反映現狀情況,禁止使用純色或近似純色、過亮、過暗色調的紋理貼圖。

(6) 模型中影響美觀的人、樹影、雜物等需去除。

(7) 整個區域範圍內整體色調應保證一致性,尤其是同一小區內類似建

築紋理必須一致,色調協調。

(8) 模型紋理格式採用JPG,保存解析度為72,品質為8,透明紋理格式

採用TGA格式,禁止使用其它格式紋理。

(9) 貼圖的單位尺寸嚴格採用2的N次冪,最大不可超過512×512,長

寬比不宜過大,過大則對模型面進行分割,單獨貼圖。

(10) 模型紋理儘可能通過烘焙貼圖方式,大小不超過1024×1024,對於

較為複雜模型或紋理要求較高的模型,其烘焙過的紋理圖片張數可增加,但不宜超過4張,模型紋理材質通道烘焙到通道1上。

(11) 應保證烘焙後紋理的清晰度,如烘焙後導致紋理清晰度下降,則必

須將建築物模型拆分烘培。


可是高德地圖並沒有看到他們的城市模型啊,急求下載一份真實的深圳市城市模型


有一天看見百度地圖的探測車了,上面架著類似攝像頭的設備,轉了一圈就走了,應該是這麼探測的吧。


推薦閱讀:

3D列印建模與遊戲建模是相通的嗎?
假如人的壽命可以買賣的話,經過市場的磨合,最終價格將會是怎樣?
關於未來3D建模與CG手繪的發展?
管理諮詢公司項目中的建模究竟指的是什麼?
這種紋路的杯子怎麼用犀牛建模?

TAG:地圖 | GIS地理信息系統 | 建模 | 三維設計軟體 |