PIE-3D Builder構(gòu)建城市建筑群三維數(shù)字孿生底座

隨著數(shù)字孿生城市的發(fā)展以及元宇宙概念的提出，三維數(shù)字孿生城市已成為了人們思考未來城市發(fā)展的新方向；三維地理空間數(shù)據(jù)成為一種非常普遍的地理空間數(shù)據(jù)資源，三維大規(guī)模場景建模的需求越來越大，特別是面向地下管網(wǎng)、城市建筑群、高精度地圖（道路）、地下巷道等大規(guī)模三維場景模型構(gòu)建。但傳統(tǒng)的三維場景模型制作多采用人工、半人工半等方式，制作周期長、成本高，無法滿足大規(guī)模三維場景建模應(yīng)用的需求。

因此，依托傳統(tǒng)的GIS數(shù)據(jù)快速生成語義信息豐富的三維場景模型，有效實(shí)現(xiàn)不同領(lǐng)域數(shù)據(jù)與GIS相關(guān)信息的集成及互操作，應(yīng)用于CIM、實(shí)景三維中國建設(shè)、數(shù)字孿生城市、透明礦井等眾多領(lǐng)域。

01

產(chǎn)品概述

PIE-3D Builder支持批量快速構(gòu)建地下管網(wǎng)、城市建筑群、高精度地圖（道路）、地下巷道、產(chǎn)權(quán)體等大規(guī)模三維場景模型。將地理空間實(shí)體以立體造型展現(xiàn)給用戶，立體表達(dá)對象間的空間位置關(guān)系，并能進(jìn)行三維空間分析和操作，用戶無需在模型構(gòu)建、可視化表達(dá)等方面耗費(fèi)大量時間及人力成本。

02

產(chǎn)品應(yīng)用方向

構(gòu)建地下管網(wǎng)三維數(shù)字孿生底座

采用先進(jìn)的建模技術(shù)，基于城市地下市政設(shè)施數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)批量化、流程化、規(guī)則化三維建模，高效直觀的展示隱蔽于地面之下的、不可見的管網(wǎng)要素的空間分布、空間結(jié)構(gòu)及空間關(guān)系，形象展現(xiàn)埋設(shè)在地質(zhì)層中管線的埋深、材質(zhì)、形狀、走向以及工井結(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境，并提供多種管網(wǎng)分析功能。通過構(gòu)建地下管網(wǎng)數(shù)字孿生底座，為地下市政三維場景應(yīng)用提供支撐，促進(jìn)數(shù)字孿生CIM融合。

構(gòu)建城市建筑群三維數(shù)字孿生底座

基于城市建筑物輪廓面數(shù)據(jù)，結(jié)合矢量面屬性建筑物高度數(shù)據(jù)，通過模型拉伸生成城市建筑場景，支持二維到三維大規(guī)模場景的快速構(gòu)建，并生成不同類別的坡屋頂，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)GIS數(shù)據(jù)在三維場景中的復(fù)用。結(jié)合游戲引擎高效加載顯示大規(guī)模三維城市場景，直觀展示立體城市中多種要素及其空間關(guān)系，對城市建筑物、地形、基礎(chǔ)設(shè)施等城市地物的三維場景表達(dá)。通過構(gòu)建城市建筑群數(shù)字孿生底座，為數(shù)字城市、城市規(guī)劃等三維場景應(yīng)用提供支撐。

基于高精度地圖（道路）數(shù)據(jù)快速搭建大規(guī)模三維場景模型，將道路及附屬物進(jìn)行地理實(shí)體化表達(dá)，實(shí)現(xiàn)模型單體化與語義化。并結(jié)合高精度地形以及傾斜攝影模型，依據(jù)拓?fù)?a target="_blank">網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，對地形與路面模型進(jìn)行銜接融合，使傳統(tǒng)二維或2.5維地圖導(dǎo)航呈現(xiàn)出高仿真三維沉浸式實(shí)景導(dǎo)航。在智能交通管理方面具有重要意義。通過構(gòu)建高精度地圖（道路）數(shù)字孿生底座，為智慧交通等三維場景應(yīng)用提供支撐。

03

產(chǎn)品能力與優(yōu)勢

核心能力1：多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合

基于三維地球可視化顯示，可實(shí)時加載地圖數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確還原區(qū)域內(nèi)三維地形環(huán)境，并通過視角調(diào)整瀏覽不同層級地圖數(shù)據(jù)。以地球做背景，融合在線影像地圖數(shù)據(jù)及地形服務(wù)數(shù)據(jù)還原真實(shí)地理大場景。

基于多源矢量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)場景模型與地圖的準(zhǔn)確匹配，結(jié)合建模規(guī)則，高效完成各類大規(guī)模場景三維展示及空間關(guān)系表達(dá)。

與GIS引擎打通，具備大規(guī)模三維場景融合能力。支持場景模型與地形模型數(shù)據(jù)、傾斜攝影模型數(shù)據(jù)相融合，打造地上地下一體化數(shù)字孿生城市模型。

核心能力2：數(shù)據(jù)更新與維護(hù)更便捷

靈活便捷的數(shù)據(jù)修改或更新功能，可保證城市模擬的實(shí)時性和交互性，展示已有或規(guī)劃中的數(shù)字孿生城市模型底座。

核心能力3：多比例、多尺度和多維空間數(shù)據(jù)表達(dá)

LOD多層次細(xì)節(jié)表達(dá)的三維模型，并支持模型幾何語義一體化，能夠滿足不同領(lǐng)域的應(yīng)用需求，為實(shí)現(xiàn)流暢、高效的可視化與分析，為大場景可視化和空間分析提供了有利條件。

核心能力4：城市夜景可視化

通過調(diào)節(jié)時間軸查看晝夜環(huán)境變化，展現(xiàn)晝夜交替光線變化，夜間更好地展現(xiàn)夜景光線與地面源所產(chǎn)生的環(huán)境效果，提升模型環(huán)境場景真實(shí)性。

核心能力5：與游戲引擎打通

使用物理引擎材質(zhì)，按比例映射各種材質(zhì)，基于游戲引擎實(shí)現(xiàn)高真實(shí)感渲染，支持不同類型模型體材質(zhì)球按照類型分類，實(shí)現(xiàn)對大規(guī)模模型快速貼圖。

核心能力6：快速生成多類型屋頂

結(jié)合遙感影像及屬性數(shù)據(jù)識別不同類型屋頂，快速生成多種類別坡度屋頂模型，并可定義模型細(xì)節(jié)參數(shù)，提升模型精度。

核心能力7：SDK服務(wù)及規(guī)則化建模

對于有定制化開發(fā)需求的高級用戶提供靈活、完善的二次開發(fā)建模接口，實(shí)現(xiàn)基于python腳本的規(guī)則化建模。用戶只需構(gòu)建建模相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，就可快速實(shí)現(xiàn)三維場景建模工作。

核心能力8：多平臺兼容

支持跨平臺協(xié)作：由PIE-3D Builder產(chǎn)品生成的模型數(shù)據(jù)，支持gltf+json、3DTiles格式輸出，可加載到Cesium、U3D/UE4、UE5及PIE-Earth 產(chǎn)品中。

核心能力9：資源庫靈活可擴(kuò)展

提供靈活的資源庫擴(kuò)展機(jī)制，可根據(jù)用戶業(yè)務(wù)需求，對模型庫進(jìn)行靈活擴(kuò)展。對于個性化三維建模需求可提供定制化開發(fā)服務(wù)。

04

總結(jié)

PIE-3D Builder可基于二維矢量數(shù)據(jù)快速批量搭建城市建筑群、地下管網(wǎng)、地下巷道、高精度地圖（道路）、產(chǎn)權(quán)體等大范圍三維場景，軟件將BIM+GIS相融合，快速快速高效構(gòu)建地上地下一體化數(shù)字孿生底座，為CIM、實(shí)景三維中國建設(shè)、數(shù)字孿生城市、透明礦井等眾多領(lǐng)域賦能。

審核編輯：彭菁