了解世界最直觀的方式是通過(guò)我們的眼睛看到的五彩繽紛的三維客觀世界，但是從早期的紙質(zhì)地圖到電子地圖呈現(xiàn)給我們的都是一個(gè)平面的世界，是對(duì)客觀世界的抽象表達(dá)，與真實(shí)的地理環(huán)境有較大的差距。而三維客觀世界的絢麗展示則是以大量的三維模型數(shù)據(jù)為前提、功能強(qiáng)大的三維地圖引擎為基礎(chǔ)、完善的海量三維模型數(shù)據(jù)處理及優(yōu)化的解決方案為核心才得以實(shí)現(xiàn)。MapGIS 10.5產(chǎn)品家族成員MapGIS 3DClient for WebGL以開(kāi)源三維地圖框架Cesium為基礎(chǔ)，通過(guò)多種技術(shù)手段優(yōu)化升級(jí)了輕量級(jí)的數(shù)據(jù)交換格式M3D、數(shù)據(jù)調(diào)度策略和數(shù)據(jù)化簡(jiǎn)策略等，使其能輕松駕馭海量的三維模型數(shù)據(jù)，在多個(gè)城市級(jí)的應(yīng)用中流暢、完美呈現(xiàn)三維精致世界。
傾斜攝影、BIM、點(diǎn)云等都是目前熱門的城市數(shù)據(jù)框架的重要內(nèi)容，正應(yīng)用到城市各個(gè)領(lǐng)域的信息化建設(shè)中，大數(shù)據(jù)量、高精度、多源數(shù)據(jù)融合是其主要特點(diǎn)，Web端的三維GIS應(yīng)用在WebGL等技術(shù)的不斷發(fā)展中逐漸成為主流，從數(shù)據(jù)加工到數(shù)據(jù)服務(wù)發(fā)布，而后數(shù)據(jù)完美渲染的整體解決方案也是各GIS廠商角力的重點(diǎn)。此處我們僅以MapGIS 3DClient for WebGL針對(duì)城市級(jí)的傾斜攝影數(shù)據(jù)加載優(yōu)化方案為切入點(diǎn)、以點(diǎn)帶面，剖析海量數(shù)據(jù)加載在Web端三維GIS應(yīng)用中的技術(shù)創(chuàng)新升級(jí)。
傾斜攝影技術(shù)是國(guó)際測(cè)繪領(lǐng)域近些年發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)高新技術(shù)，目前國(guó)內(nèi)外已廣泛開(kāi)展傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用研究。城市級(jí)傾斜攝影數(shù)據(jù)范圍大、級(jí)別多、精度高，Web端海量數(shù)據(jù)快速共享成為當(dāng)前面臨的主要問(wèn)題。在前端的渲染過(guò)程中，大范圍則會(huì)使數(shù)據(jù)劃分更多的網(wǎng)格，Web端共享數(shù)據(jù)會(huì)增加線程中的請(qǐng)求次數(shù)，嚴(yán)重影響數(shù)據(jù)的請(qǐng)求效率；多級(jí)別則可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)請(qǐng)求長(zhǎng)時(shí)間停留在某一個(gè)區(qū)域，造成的現(xiàn)象是某一塊數(shù)據(jù)可能已經(jīng)很清晰，但是其他地方的數(shù)據(jù)卻還沒(méi)有被請(qǐng)求，加載級(jí)別不統(tǒng)一，顯示效果不美觀；高精度則當(dāng)數(shù)據(jù)加載到精細(xì)級(jí)別時(shí)，數(shù)據(jù)非常清晰，但機(jī)器的內(nèi)存及顯存將被大量占用。
針對(duì)這些具體存在的問(wèn)題，MapGIS提供了一套從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)渲染優(yōu)化的方案，徹底解決這一三維GIS在項(xiàng)目應(yīng)用中不容忽略的頑疾，其核心是要提供一種開(kāi)放式、可擴(kuò)展的三維數(shù)據(jù)交換格式，為海量多源異構(gòu)空間三維模型數(shù)據(jù)在不同終端之間的傳輸、交換與共享提供支撐，支持表達(dá)多源地理空間數(shù)據(jù)，具備海量數(shù)據(jù)高效繪制的能力。同時(shí)針對(duì)海量?jī)A斜攝影數(shù)據(jù)特性采取相應(yīng)的優(yōu)化策略，在保持原有顯示效果的情況下，提高前端顯示性能。主要包含如下方面：
1、在保證數(shù)據(jù)的完整性和顯示精度的前提下，按序進(jìn)行節(jié)點(diǎn)合并，對(duì)頂層節(jié)點(diǎn)、次級(jí)節(jié)點(diǎn)、最精細(xì)節(jié)點(diǎn)采取不同的處理策略，可視化層面保證數(shù)據(jù)的完整性及顯示精度情況下平衡數(shù)據(jù)量，減少前端壓力。
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2、依據(jù)數(shù)據(jù)量對(duì)數(shù)據(jù)執(zhí)行化簡(jiǎn)策略，包括：幾何化簡(jiǎn)、紋理化簡(jiǎn)和紋理合并三個(gè)層面,不同級(jí)別采用不同的化簡(jiǎn)策略，達(dá)到減少數(shù)據(jù)量的目的。
3、數(shù)據(jù)壓縮：對(duì)傾斜攝影數(shù)據(jù)采用優(yōu)化算法進(jìn)行壓縮處理，減少前端共享數(shù)據(jù)的傳輸壓力、提升前端數(shù)據(jù)共享效率。
通過(guò)采用以上優(yōu)化策略，海量?jī)A斜攝影數(shù)據(jù)在Web前端渲染中，性能和效果有了明顯的改善。以約600余平方公里的傾斜攝影數(shù)據(jù)為例進(jìn)行測(cè)試，優(yōu)化之前前端加載顯示在20幀以下，會(huì)有明顯的卡頓情況出現(xiàn)，而優(yōu)化之后可以穩(wěn)定保持在50幀以上，數(shù)據(jù)顯示完整，瀏覽順暢。
城市級(jí)傾斜攝影數(shù)據(jù)加載效果
同時(shí)該優(yōu)化策略也可以應(yīng)用到其他模型數(shù)據(jù)的處理過(guò)程中，如BIM、點(diǎn)云、景觀模型等，前端的渲染效果和效率都可以得到明顯提升，可保持幀率50+以上。
城市精模附加細(xì)化效果
BIM效果
隨著信息技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)實(shí)的客觀世界與數(shù)字世界正形成兩大體系平行發(fā)展，以數(shù)字孿生技術(shù)支撐實(shí)現(xiàn)城市智能運(yùn)行的新型智慧城市建設(shè)也在如火如荼開(kāi)展，而三維GIS可以充分展示城市地下的地質(zhì)、管線、構(gòu)筑物，地上的土地、交通、建筑、植被，以及室內(nèi)的設(shè)施、房產(chǎn)、人口，成為數(shù)字孿生不可或缺的技術(shù)。MapGIS 3DClient for WebGL技術(shù)不斷創(chuàng)新升級(jí)，輕松駕馭城市級(jí)別的三維模型數(shù)據(jù)，流暢、完美呈現(xiàn)三維精致世界，為新型智慧城市建設(shè)加碼！
