娄底市三维建模技术标准.doc
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娄底市三维建模技术标准
湖南省工程勘察院
二O一三年二月
12
目录
1产品规格和主要技术指标 1
1.1软件要求 1
1.2坐标系统与高程基准 1
1.3技术规范 1
1.4数据格式 1
1.5精度 1
2技术标准 2
2.1三维模型 2
2.1.1技术要求 2
2.1.2建模范围 2
2.1.3模型面 3
2.1.4模型精度 3
2.1.5层级结构 4
2.2模型贴图 5
2.2.1贴图要求 5
2.2.1纹理格式 5
2.2.2纹理大小 5
2.2.3纹理色调 5
2.2.4纹理精度 6
2.3命名规则 7
2.3.1模型名称命名 7
2.3.2纹理命名 8
3.属性结构 8
1产品规格和主要技术指标
1.1软件要求
AutoCAD2004，3DMAX9.0，PhotoShop，ArcGis。
1.2坐标系统与高程基准
城市三维模型的空间参照系与娄底市基础测绘所用的平面坐标系统和高程基准相一致。
平面坐标系统：
中央子午线112°，2000国家大地坐标系；
高程系统：
1985年国家高程基准。
1.3技术规范
（1）《城市三维建模技术规范》
（2）《三维模型生产规范》
（3）《三维模型产品规范》
1.4数据格式
*.Max、*.3ds格式数据各一套，纹理数据为JPG、TGA格式。
1.5精度
（1）建筑物基座平面精度：
≤30cm
（2）建筑物基顶部高差精度：
≤30cm
（3）建筑物其它特征平面精度：
≤50cm且小于量测对象间距尺寸的10%
（4）建筑物任意特征间点、线、面量测间距精度：
≤50cm且小于量测对象间距尺寸的
10%
（5）景观地形直线部分与CAD线误差小于4cm，曲线部分与CAD线误差小于8cm（严
格按照CAD制作）
2技术标准
2.1三维模型
2.1.1技术要求
（1）统一以“米”为计量单位；
（2）在满足各级别模型细节层次要求的情况下，应尽量减少几何模型的面数；不应存在漏缝、共面和废点等；
（3）模型制作必须使用捕捉工具，禁止产生漏缝模型或重叠闪烁现象。
（4）禁止使用镜像工具，如有镜像物体必须使用XFORM工具，再使用NORMAL翻转法线，避免镜像物体导入平台后模型偏移、飞出或轴心点错误现象。
（5）所有模型必须转换成可编辑多边形，塌陷。
2.1.2建模范围
建筑模型
（1）本标准所规定的须建实体模型的建筑物是指永久性建筑，含台阶、雨棚、阳台、
飘窗、永久性装饰、人字型屋顶、屋顶架子（方柱状或圆柱形）、柱子等建筑物附属物；
（2）在建、在修整建筑物等原则上按照城市设计方案或建设单位提供的方案制作模型；
（3）活动房屋、临时性建筑、拟于近期拆迁或正在拆迁的建筑不包含在本标准内；
（4）地形图上存在的消防栓、变电箱作为小品按照片实际放置。
（5）正在施工的地面根据实际情况平铺草地或铺砖。
地形模型、交通设施模型、植被模型以及其他模型
（1）地形模型应包括山地、丘陵、平原、河流和湖泊等建模内容；
（2）交通设施模型应包括下列建模内容：
a、道路，包括公路、城市道路、厂矿道路、林区道路、乡村道路及下穿通道等；b、轨道交通及桥梁，包括铁路、高架路、立交桥、人行天桥、支座、引桥、栏杆、拉索等。
c、道路附属设施，包括道路交通标志和标线、路沿、植被隔离带、栅栏、顶篷、路灯、信号灯等。
（3）植被模型包括公路或道路两旁成行栽植的行道树、绿地、公园、社区、庭院种植的景观植物。
（4）对除地形、建（构）筑物、交通和植被模型以外的其他城市要素的三维模型，可包括下列建模内容：
a城市雕塑，包括城市中各类装饰雕塑；b城市休息设施，包括座具、伞与座椅、步廊、路亭等；c、城市卫生设施，包括垃圾箱、公共厕所、饮水及清洗台等；d、城市信息和通讯设施，包括电话亭、邮箱、环境标识、告示板、宣传栏、计时装置、电子信息查询器等；e、城市娱乐休闲设施，包括游戏设施、娱乐设施、户外健身设施等；f、城市消防设施，包括消防水池、消防水塔等。
2.1.3模型面
（1）模型去除冗余的点、线、面和虚拟物体。
（2）建筑物模型内部接边处不存在缝隙，相交的点需焊接以确保相交点的空间拓扑关系严格重合。
（3）在系统平台中不存在闪烁的面，构成模型的多边形面不允许存在凹多边形面片。
（4）建筑物模型制作中简单房屋三角面数不超过1000，复杂房屋不超过5000，精细
房屋不超过10000，单个其他模型不超过5000。
2.1.4模型精度
城市三维各类模型按表现细节的不同可分为LOD1、LOD2、LOD3、LOD4四个细节层次，如下表所示：
模型类型
LOD1
LOD2
LOD3
LOD4
地形模型
DEM
DEM+DOM
高精度DEM+高精度DOM
精细模型
建筑模型
体块模型
基础模型
标准模型
精细模型
交通设施模型
道路中心线
道路面
道路面+附属设施
精细模型
管线模型
管线中心线
管线体
管线体+附属设施
精细模型
植被模型
通用符号
基础模型
标准模型
精细模型
其他模型
通用符号
基础模型
标准模型
精细模型
娄底市三维建模基本采用LOD3级别，各模型应符合下列规定：
①地形模型应为反映地形起伏特征、地表形态及其影像的模型；DEM格网单元尺寸不大于2.5m×2.5m；平坦地区的高程精度不宜低于0.7m，丘陵地区不宜低于1m，山地不宜低于2.4m，高山地不宜低于5m；DOM分辨率不宜低于0.2m。
②建筑模型应精确反映房屋屋顶及外轮廓的基本特征，平面尺寸和高度精度不宜低于0.5m。
道路面及附属设施模型应基本反映道路的起伏、车道、隔离带、照明、交通站点等，路面纹理和道路附属设施可采用标准纹理和通用模型建立和表现。
③植被模型宜采用单面片、十字面片或多片面的形式表现，宜采用标准纹理，基本反映树木的形态、高度、分布等主要特征，树木高度与实际误差宜在3m以内。
④其他模型应以实际测量数据为依据，结合真实的纹理图片，宜采用单面片、十字交叉面片、多面片等方式表现建模物体的基本形态、样式、高度、分布、位置及纹理特征，纹理宜采用简单贴图，高度精度不宜低于模型自身高度的20%。
三维建筑模型根据其复杂度分为四个级别，见下表：
模型复杂等级划分标准及应用范围
等级
外部造型
表现细节
纹理
应用范围
体块模型
粗模
球体、半球体、圆柱体、长方体等简单的立体造型
能够示意性表现外部大致的形体。
建筑四面采用统一的颜色或简单纹理贴图。
周边环境，区域规划建筑布局概念方案
基础模型
低精度模型
不包括球体、圆柱体在内的简单立体造型的组合与拼接。
存在的空洞数小于2个。
能够表现2米大小的建筑凹凸部分。
建筑四面采用不同的简单纹理帖图。
沿街道两边50~100米范围内的建筑
标准模型
中精细模型
包括球、圆柱体、圆环在内的形体拼接与组合。
存在的空洞数小于5个。
能够表现1米大小的建筑凹凸部分。
有简单的灯光设置。
建筑四面采用实际采集的帖图，位置精度低。
沿街道50米以内的建筑。
精细模型
包括各种简单形体的拼接与组合。
存在空洞数大于5个。
能够表现0.5米大小的建筑凹凸部分。
能够表现分页的门。
建筑表面采用实际采集的帖图，位置精度中。
沿街的建筑，重点建筑物，规划建筑设计方案。
精细模型
超精细模型
需要进行非规则的表面特殊处理。
能够表现0.2米大小的建筑凹凸部，表现分页的门、窗格、窗台、阶梯等。
建筑各个面根据需要采用实际采集的帖图，精度要求高。
重点建筑物，规划设计方案。
2.1.5层级结构
在MAX中保证每一个独立的建筑物或构筑物为一个物体对象，原则上不同类型地物（按3.1.1划分类型）必需区分为独立模型，不能合并，小区或单位内部路面与草地可做一物体处理，按植被类命名。
2.2模型贴图
2.2.1贴图要求
（1）所有模型面必须贴图。
（2）对于难以从原始照片上提取和修整的纹理采用公共材质替换，并注意材质大小（如瓦、砖块大小）与实际相符。
（3）在照片不完整的情况下，各面纹理应与周围建筑物的纹理相似。
（4）临时性门面牌、居民楼下面的小门面牌或较破旧的门面牌可以舍去，不贴纹理。
（5）铺地UV平铺后必须与实际位置、形状、尺寸一致，避免出现扭曲或歪曲的情况。
（6）有线条墙面纹理（如窗户之间、砖之间）贴图时必须保证每个交接面线条结合正常，禁止出现纹理线条错位现象。
（7）制作大量广告招牌（户外大型广告牌除外）时，要求采用拼图方式，将大量广告纹理整合为一张贴图纹理（不大于512*512），使用UnwrapUVW修改器展开贴图，达到节省资源的目的。
（8）现状照片上文字不完整且无法判断的广告牌不必建模、贴图，但不清晰的文字需自行在PS中制作纹理。
（9）停车场单个停车位按实际纹理贴图（铺砖上面有草地）。
（10）无论在MAX中透空纹理渲染是否有白边存在都必须在PS中进行修减白边处理，以防止在虚拟现实平台中透空纹理出现白边。
（植物、栏杆、文字招牌等）。
2.2.2纹理格式
纹理格式：
JPG、TGA（透明纹理）。
2.2.3纹理大小
纹理图像需要进行适当处理，每米用100像素表示，像素大小长宽为2的幂数，如64×64等，且所有的贴图尺寸最大不得超过512×512，特殊情况下（主要为大型广告牌等）不超过1024×1024。
2.2.4纹理色调
要求纹理清晰（提高对比度、锐化处理），色调均衡（特别是同一建筑物各面的色调须严格统一），色彩美观、明亮、柔和。
严禁使用纯色或近似纯色（特别是纯白色）、暗色调的纹理贴图；避免接缝处纹理明暗差别太大。
同一建筑玻璃颜色一致，原则上严禁出现同一建筑物多种玻璃色调的现象。
需注意：
（1）保证区域范围内整体色调的一致性，尤其是同一小区内类似建筑纹理必须一致，色调协调并必须重复使用。
（贴图前建立色板或公共纹理库，所有贴图人员从纹理库中提取纹理，但纹理名称不能改变，达到纹理重用以减少纹理数量或同一小区类似建筑统一由一人制作）。
（2）同一区域地块内，如出现两种或以上的不同色相地物，基本原则是以区域内大面积色调为主色调，个别不同色相地物与主色调协调（采用降低突出颜色饱和度、调整色相以偏向主色调方式）来达到整片区域的和谐统一效果。
（3）同一区域地块内，如出现个别地物明度过度突出以致曝光，基本原则是以区域内整体明度为中间明度，曝光地物通过降低明度的方式接近中间明度，如出现个别地物明度太低以致过度偏黑，基本原则是以区域内整体明度为中间明度，偏黑地物通过提高明度的方式接近中间明度。
2.2.5纹理精度
（1）使用正射投影数码照片制作纹理贴图。
（2）纹理须与实际一致（严格按照建筑物层数、窗户数量制作纹理），纹理贴图所表现的建筑特征（如门、窗、建筑层高等）尺寸精度≤50cm，且须保持其大小比例协调。
为保持协调统一，门、窗、橱窗等开、关须保持一致。
（3）为降低数据量，建筑物镂空、围栏、装饰性花纹等特征使用透明纹理进行表现。
（4）标志性文字（如政府部门、大型企事业单位、商业楼、公共建筑的名称、居民楼幢号）须与实际一致；独立的标志性文字原则上使用透明纹理表现。
（5）建筑物非永久性附属物（如空调室外机、雨水管、水箱、防盗网、节日宣传性标语、临时性贴画）、污浊部分、玻璃墙面的倒影等原则上不得表现（为提高建模效率，砖墙面、水泥墙面等可以采用纹理库中类似的公共材质纹理替代）。
（6）建筑物屋顶部分（平面屋顶、坡屋顶、瓦屋顶等），原则上参考航片使用纹理库中近似的屋顶面纹理贴图（瓦屋顶贴图时注意各个面要分别贴）。
（7）为增强建筑物的立体感，需调整同一物体的明暗面的亮度值（如台阶立面使用稍深颜色、平面使用稍浅颜色的纹理；女儿墙内侧使用稍深颜色、外侧使用稍浅颜色的纹理；保留墙面纹理上面的角线）。
（8）建筑物附属大型广告牌须使用贴图表现（需取实际照片制作纹理）。
2.3命名规则
2.3.1模型名称命名
城市三维模型建模单元的划分应符合下列规定：
1应以相对稳定的自然地形地物为界，并应保持边界的稳定性；
2应与管理单元统筹考虑，并应结合行政区划界线，方便项目实施及基础资料收集整理；
3应考虑城市历史、景观、生态等控制要素的相对完整；
4所有建模单元应完整覆盖建模区域，无缝衔接。
城市三维模型建模单元的编码应符合下列规定：
1城市三维模型建模单元宜按“区（县）、管理单元、建模单元”三级进行划分，其中，管理单元可以是街道（乡、镇）等行政管理单元，也可以是规划管理的分区；建模单元宜以道路围合区域（如街坊）为单位；
2建模单元编码应由行政区划代码、管理单元顺序号和建模单元顺序号三部分组成（如下图），并应符合下列规定：
XXXXXXXXXXX
建模单元编码
管理单元编码
行政区划代码
1）行政区划代码采用6位编码方式，其编码应符合现行国家标准《中华人民共和国行政区划代码》GB/T2260的规定；
行政区划代码
行政区划名称
431302
娄星区
431321
双峰县
431381
冷水江市
431382
涟源市
431322
新化县
2）当管理单元采用街道（乡、镇）划分时，应采用所在城市统一的街道编码；当采用规划管理的分区划分时，应采用管理单元的顺序号，并应使用3位编码方式；
管理单元编码
行政区划名称
001
娄星区黄泥塘办事处
002
娄星区花山办事处
003
娄星区长青办事处
004
娄星区乐坪办事处
005
娄星区大科办事处
006
娄星区涟滨办事处
3）建模单元编码参照城镇地籍调查街坊划分编号，取2位数。
使用2位编码方式。
2.3.2模型及纹理命名
城市三维模型及纹理的命名应符合下列规定：
1命名应正确、合理、简明；
2宜使用字母、数字和下划线组合命名；
3所有模型及纹理的命名必须唯一；
4命名规则应具有可扩充性。
城市三维模型的命名应符合下列规定：
1城市三维模型命名宜按“建模单元编码、模型类型、模型细节层次、模型顺序号”四级进行编码；模型类型应按地形模型、建筑模型、交通设施模型、植被模型和其他模型划分，可采用各类别名称字母缩写，依次分别为DX、JZ、JT、ZB、QT；细节层次应划分为LOD1～LOD4四个层次；模型顺序号应为各类建模物体顺序编号；
2城市三维模型命名应由建模单元编码、模型类型、模型细节层次和模型顺序号四部分组成（如下图）。
XXXXXXXXXXXXXXXXXX
模型顺序号
模型细节层次
模型类型
建模单元编码
纹理应与模型名称相对应，可采用“模型命名+顺序号”的方式。
如一个模型使用了3张纹理，则其使用的纹理命名分别是“模型名称01、模型名称02、模型名称03”，范围为00~ZZ，最大可容纳纹理数为1293（去掉易混淆的00，O0,OO），可满足需求。
若两模型在同一max文件中，为避免纹理的重复，可使用相同纹理，纹理命名使用其中某一模型的纹理命名方式即可。
纹理命名务必不要重名，尤其TGA和JPG格式的务必注意，不能重名。
公共纹理库中纹理使用时，必根据命名规范更改纹理名称。
3.属性结构
属性数据应依据城市三维模型的应用需要进行采集，宜包括下列内容：
1、建筑的名称、权属单位、地上建筑层数、建筑结构、建筑性质、建筑面积、停车位、建成时间等；
2、交通设施的名称、道路等级、道路宽度、建成时间等；
3、管线的类型、材料、埋设方式、断面尺寸、权属单位等；
4、植被的名称、种类、树龄、权属单位等；
5、其他模型对应的名称、权属单位等。
属性数据应利用已有的城市基础地理信息资料和其他统计资料提取，也可采取实地调查方式采集。
属性数据采集应符合下列规定：
1、每个建模地物均应具有相应的属性；
2、属性数据采集宜与框架数据、纹理数据的采集同步进行；
3、实地调查采集数据应进行校核检查，保证建模地物的属性信息正确完整。
属性数据结构宜符合下列规定：
1、建筑模型的属性结构：
建筑属性表
属性名称
属性描述
数据类型
字段长度
小数位
属性值域
约束/条件
说明
建筑编号
建（构）筑物的唯一标识
字符型
18
M
按照本方案3.3进行编码
建筑名称
建（构）筑物的具体名称
字符型
40
M
权属单位
建（构）筑物所属单位
字符型
50
O
地上建筑层数
整型
O
地下建筑层数
整型
O
建筑结构
建筑的框架和结构材料
字符型
16
混合结构/框架结构/框架剪力墙结构/剪力墙结构/框筒结构/筒中筒结构/钢网架、悬索结构
O
建筑高度
建（构）筑物的最高点与建筑基地之间的距离
浮点型
1
O
单位m
现状使用情况
建（构）筑物当前使用单位、用途
字符型
255
O
建筑性质
建（构）筑物的所属类别
字符型
16
商业/居住/办公/文化/教育/医疗/宾馆/厂房/仓库/其他
O
建筑面积
建（构）筑物的总建筑量
浮点型
2
O
单位m2
建筑基底面积
浮点型
2
O
单位m2
停车位
整型
O
门牌号码
字符型
16
O
建成时间
日期型
YYYYMMDD
O
备注
字符型
255
O
2、交通设施模型的属性结构：
道路属性表
属性名称
属性描述
数据类型
字段长度
小数位
属性值域
约束/条件
说明
道路编号
道路的唯一标识
字符型
18
M
道路名称
道路设施具体名称
字符型
20
M
道路等级
城市道路等级
字符型
16
快速路/主干道/次干道/支路/其他
O
车道数
机动车道数
整型
O
道路宽度
浮点型
2
O
单位m
道路长度
浮点型
1
O
单位m
路面材料
路面铺装材料
字符型
16
水泥/沥青/沙石/其他
O
建成时间
日期型
YYYYMMDD
O
指道路的全线贯通时间
备注
字符型
255
O
轨道及桥梁属性表
属性名称
属性描述
数据类型
字段长度
小数位
属性值域
约束/条件
说明
轨道及桥梁编号
轨道及桥梁的唯一标识
字符型
18
M
轨道及桥梁名称
轨道及桥梁具体名称
字符型
20
M
车道数
整型
O
轨道及桥梁宽度
浮点型
2
O
单位m
轨道及桥梁长度
浮点型
1
O
单位m，桥梁长度含主桥和引桥的长度
路面材料
路面铺装材料
字符型
16
水泥/沥青/其他
O
该项为桥梁可选
桥梁类型
字符型
16
梁桥/板桥/拱桥/钢结构桥/吊桥/组合体系桥
C（当为桥梁时）
建成时间
日期型
YYYYMMDD
O
指建成通车时间
备注
字符型
255
O
道路附属设施属性表
属性名称
属性描述
数据类型
字段长度
属性值域
约束/条件
说明
道路附属设施编号
道路附属设施的唯一标识
字符型
18
M
设施名称
道路附属设施具体名称
字符型
20
M
权属单位
道路附属设施所属单位
字符型
50
O
所属道路
字符型
40
O
建成时间
日期型
YYYYMMDD
O
备注
字符型
255
O
3、植被模型的属性结构：
植被模型属性表
属性名称
属性描述
数据类型
字段长度
小数位
属性值域
约束/条件
说明
植被编号
植被的唯一标识
字符型
18
M
名称
植物的名称
字符型
20
M
种类
植物类型
字符型
16
O
树龄
树木的年龄
整型
O
树高
树木的高度
浮点型
1
O
单位m
权属单位
植被所属单位
字符型
50
O
备注
字符型
255
O
4、其他模型的属性结构：
其他模型属性表
属性名称
属性描述
数据类型
字段长度
小数位
属性值域
约束/条件
说明
模型编号
模型的唯一标识
字符型
18
M
名称
字符型
20
M
权属单位
字符型
50
O
备注
字符型
255
O
升级会员 