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兼容三端,有容乃大—MapGIS M3D數據格式

發布者:管理員 發布時間:2020-01-09 瀏覽量:1416次

“有容乃大”最早見之于明代兵部尚書太子太保袁可立在河南睢州自己“弗過堂”中所著的自勉聯。二百年后又有清末民族英雄林則徐題于書室的八字聯:“海納百川,有容乃大;壁立千仞,無欲則剛?!北疽馐潜扔飨翊蠛R粯拥膶拸V胸襟。

在目前三維領域應用中總體趨于BS、移動端等輕量級客戶端發展,即經過源數據處理,建模并發布為數據服務后,web端/移動端等多端進行應用。而三維建模成果數據量較大,這就造成原來用于桌面端的三維數據格式不能很好的適應當前需要。一方面數據量較大,網絡傳輸對帶寬要求較高。另一方面傳統的客戶端緩存數據格式組織較為復雜并丟失了原始模型單體信息,且不能較好的適應WebGL瀏覽器客戶端、移動端等設備。所以兼容三端,有容乃大的MapGIS的M3D數據格式順應而生。

三維數據共享流程

 M3D作為MapGIS定義的針對多端應用的三維數據交換格式,對海量三維數據進行網格劃分與分層組織,采用流式傳輸模式,實現了三維數據多端一體的高效解析和渲染。

M3D技術優勢

M3D如何實現多端一體的高效解析和渲染?

優化數據分塊策略

為改善異構3D數據集的流式傳輸和渲染性能,M3D會將原始分散的模型數據進行分塊合并。傳統的分塊策略都是基于四叉樹,八叉樹等規則網分塊,這樣導致在模型密集的地方導致單個數據塊中的數據過多,數據量大,而數據稀疏的地方也是同樣的分塊大小但數據較小,造成數據分配嚴重不均勻。M3D采用改進版K-D樹對數據進行組織重構,使得數據塊的數據量相對均衡,并且還會把數據進行聚合操作,進一步將少數據分塊。

在數據組織方面,傳統的分開合并會造成數據單體信息的丟失,M3D在數據合并時仍會記錄數據要素的單體信息,可保證合并后的數據仍然能進行單體信息的提取、高亮顯示、屬性查詢等操作。

紋理集(紋理合并)技術

紋理集是包含一系列較小圖像的圖像,通常將較小的圖像拼接在一起,使用紋理集可以在使用不同紋理的幾何圖形之間進行批處理,極大的提升渲染流水線的工作效率。M3D集成了紋理集技術來提高渲染性能,采用紋理集的思路,對第一步中分塊后的模型數據中的紋理進行紋理的合并、紋理坐標的重算,生成新的紋理集,通過測試發現可以顯著的提升三維數據的渲染效率。

紋理集效果示意圖

多級LOD模型支持

M3D引入LOD技術來提升三維交互體驗,將分塊后的數據利用簡化算法對地理場景中的各類實體模型進行層次簡化,構建視點無關的層次模型;以達到在近處繪制其較精細的層次,在遠處繪制其較概況的層次,降低顯卡繪制的負擔,獲得高效率的渲染效果。

高效壓縮算法

為進一步減少分塊分級后數據的大小,M3D采用高效壓縮算法對數據的頂點法向等幾何信息進行壓縮處理,客戶端在渲染時進行動態解壓。這將進一步減少數據的大小更利于網絡傳輸。

應用示例

200G傾斜攝影數據和地質體數據發布為數據服務,無插件web端預覽效果;

地上景觀,地下管線,地質體M3D格式數據的web端的應用示例:

通過M3D數據格式,MapGIS實現了高壓縮比,流式傳輸的高效網絡傳輸模式;按數據分布特征進行精細網格劃分的多級LOD模型;全面支持無插件三維客戶端,保證WebGL無縫融合;支持單體化查詢、支持高亮選擇、支持修改對象顏色、批量修改對象可見性;桌面端、瀏覽器端、移動端的一體化應用模式的五大特性。同時支持將地質體,管線,景觀模型,ogsb等多種數據轉換成M3D,極大的提高數據顯示效率?;贛3D數據格式,從服務端數據服務發布,到多種客戶端加載應用,形成了一套完整的B/S應用解決方案。 

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