三维产品技术sup白皮书

1、SuperMap 三维白皮书对应版本：SuperMap 7C（2015），最后修订日期：2015 年 3 月 13 日1.1SuperMap 三维概述SuperMap 三于完全研发的二三维GIS 技术体系，并将三维 GIS 技术贯穿中，为用户提供强大实用的 GIS 功能与逼真到从组件、桌面到客户端再到移动端的全系列的三维可视化效果，了单纯三维可视化软件无法深度应用的瓶颈，使用户不论桌面应用、网络应用中还是单机应用，都能够根据的需求快速定制三维地理信息应用系统。1.1.1SuperMap 三维优势 领先的倾斜摄影解决方案倾斜摄影自动化建模技术是近年来国际遥感与测绘领域迅速发展起来的

2、一项高新技术。当前，国内外众多测绘和相关企业广泛采用该项技术来生产三维模型数据，并逐步取代传统手工建模，成为新的三维模型生产的重要方式。不过，由于倾斜摄影自动化建模存在数据量庞大、单体化等“拦路虎”，目前倾斜摄影模型无法在大范围内很好地应用起来，这也成为各主流三维 GIS 平台亟需解决的难题。SuperMap GIS 7C(2015)了倾斜摄影模型应用的难点，创新研发了直接加载倾斜摄影模型、叠加二维矢量面数据实现单体化表达等技术，为倾斜摄影建模应用提供了全方位的支持， 在海量倾斜模型高效渲染、单体化表达与操作、模型效果修补、多行业应用支持、支持三分析等方面为用户提供了简单易用、快速高效的解决方

3、案，开启三维 GIS 领域数据来源的新篇章。 完善的二三维技术体系二维 GIS 和三维 GIS 是从计算机对真实世界表达方式的角度划分的两种 GIS 技术，历经了四十余年的发展，二维 GIS 技术早已进入了成熟期，广泛应用于越来越多地涉足面向个人的信息服务领域。信息化和企业信息化，并与二维 GIS 相比，三维 GIS 有其独特的优势。三维 GIS 因更接近的视觉习惯而更加真实，同时三维能提供GIS 有迫切的需求。信息，能表现的空间关系。无论用户还是个人用户，三维因此，单独的二维 GIS未来发展的需要，同样，单独的三维 GIS 也不能满足应用要求。尽管三维 GIS 有二维 GIS

4、不可比拟的优势，但在相当长时间内还无法完全替代二维 GIS。此外，二维也有比三维更宏观、更抽象、更综合的优点，在部分应用中也需要忽略真实细节呈现关键信息，此时二维就可能比三维更合适。因此，发展二三维的 GIS 软件，而不仅仅是的三维 GIS，才是 GIS 软件未来的发展方向。这样的 GIS 软件，无论称它为二维 GIS 软件或三维 GIS 软件都是不全面的，这就需要引入一个新的 GIS 概念SuperMap 二三维GIS。SuperMap GIS 二三维的特点主要有：数据结构的二三维。优秀的 GIS 平台首先要有一个坚固的基石，即我们在最低l层的几何对象结构层面，二维与三维数据对象在最底层的数

5、据模型和数据结构的设计上保持；所有的二维数据无需任何转换处理，即可直接高性能地在三维场景中和表达三维效果；并且无论或者是分析功能，都同时考虑二维和三维，为二三维一体化 GIS 奠定了坚实的基础。二三维的空间数据管理。二维数据早已实现通过空间数据库进行数据管理，而三l维数据很多还是通过文件来进行管理。而超图 GIS 平台能够将三维模型数据和二维矢量、地形、影像到完全统一的数据库中，采用超图 SDX+数据引擎进行高效访问，从而非常方便向三维模型数据加入用户业务属性字段，支持复杂的 SQL、统计功能，便于数据管理和维护更新。对于倾斜摄影自动化建模数据，由于其本身没有单体化，所以无法单独选中某个，进行

6、或管理，导致倾斜摄影建模成果只能作为背景三维，而无法投入实用。超图三维巧妙地利用了二三维量底面数据与倾斜摄影建模数据进行关联，做到可以单独选中的能力，通过配套矢，同时支持各类属性和空间等功能。通过二三维的空间数据管理，彻底解决了二三维数据兼容问题，同时降低了系统构建的成本和复杂度，满足各类实际业务的需要。二三维的场景构建：三维数据特别是三维手工建模数据的获取成本获取居高不下，l制作一平方公里模型动辄要花费数万元。而矢量数据的成本则相对要便宜很多，并且经过二维 GIS，用户已经积累了大量的二维矢量数据，在二三维技术的支持下，能够将各类矢量数据加入到三维场景中，并以三维的方式来展现，让老数据重新焕

7、发青春，为用户节省了大量人力物力；同时数据本身仍是矢量数据，因此可以满足在查询、分析方面的业务需求。n 符号化的三维场景。符号化应用是三维地理信息系统与其他三维可视化软件的标志性区别。二三维符号体系旨在发挥的复用价值，快速地重复性表达地理信息。在三维场景中，绿植、水面等要素均可以用三维符号展现，既能大幅降低数据建模成本，同时兼顾数据的展现与分析。（a）符号化前（b）三维点符号图 1-1 矢量点数据配合三维树状点符号表达模型效果（c） 符号化后图 1-2 矢量点、线数据配合三维管点、管线符号效果图 1-3 三维水面填充符号图 1-4 二维矢量点线面数据配合三维状点符号表达三维模型效果n 三维专题

8、图表达。三维专题图是地理信息系统中一项非常重要的图形展示方式， 旨在三维场景中反映数据的空间分布特征和时间分布特征。SuperMap 三维提供了单值、分段、统计、自定义五种三维专题图，以三维方式更加直观地表达各行业的自然或现象及其有关特征。二三维的空间分析：三维分析是在三维数据可视化表达的基础上进行的，三维走l向实用，需要具备强大的分析能力。除了基础的三维量算分析外，SuperMap 三维提供了三大分析能力。第一，所有二维分析功能都可以在三维场景中进行，并支持将分析结果在三维场景用三维的方式予以展现。典型的二维分析功能包括空间分析（如缓冲区分析、叠加分析等）、网络分析（如最佳路径物流配送、服务

9、区等）和基于栅格数据的分析（如通视分析、可视域分析、坡度坡向分析等）。第二，支持强大的三维网络分析功能，对于市政水网、供热、天然道这样的网络其本质都是有向的网络结构，网络分析就是在网络模型上通过分析解决实际问题的过程。通过使用三维设施网络分析，在出现爆管时上游关闭阀门的搜索和爆管的影响区域分析上起到了重要作用。第三，提供高效的基于 GPU 图形硬件的三分析功能，具备“即时分析、及时展现”的超强性能，包括通视分析、可视域分析、动态可视域分析、阴影率统计分析、天际线分析、剖面线分析、等高线图分析、坡度坡向分析等。二三维的空间分析充分利用三中的信息和元素，极大的提高了三维 GIS的实用性，使得开发者

10、可以根据自身的业务需求进行深度定制应用。软件二三维。即超图并没有发布的三维，但是在组件、桌面、服务l器、客户端、移动端等全系列，都同时包含二维模块和三维模块；这样用户在一个中就可以使用二维和三维的各项功能，并且可以很方便的进行相学习成本，提升工作效率。用，从而降低 强大的数据承载力和流畅的性能随着技术与 GIS 应用的不断深入发展，TB 级影像地形数据、大规模行业矢量数据、城市级别精细模型数据、海量倾斜摄影数据，以及各种三维特效的集成应用致使 GIS 应用系统的总体数据量急剧增加，如何解决海量数据下三维性能瓶颈，已成为影响三维体验的关键因一。此问题，SuperMap 三维通过全球

11、剖分、动态调度、GPU、多细节层次技术（LOD）等多项内置在海量多图层影像、地形数据、城市级别三维精细模型、百万级别的矢量与文字标注的加载和调度方面进行了多项技术优化，大大提升对海量 GIS 空间数据的数据承载力和渲染性能。此外，还提供了性能一键诊断工具，全方位优化场景性能，优化用户体验。经过多个项目验证，SuperMap GIS 平台可流畅加载与显示 TB 级影像、地形数据、1000万以上对象数量的矢量地物和文字、城市级别（1000 平方公里以上）的精细模型、TB 级倾斜摄影数据、以及百万级别、面拉升模型等类型海量数据，做到全球、城市、街区、室内不同范围场景平滑、连续浏览无感。

12、 绚丽的三维效果与二维 GIS 相比，三维 GIS 对客观世界的表达能给人以更真实的感受。而直观绚丽的三维效果，是三维的第一感官，也是三维区别二维所在。因此，作为三维 GIS 平台软件，除了提供诸多实用的 GIS 功能，同时也支持逼真绚丽的三维特效。与其他三维 GIS 平台软件不同的是， SuperMap 三维在渲染引擎级别融合了粒子、水面、太阳阴影、骨骼动画、带状跟踪符号等绚丽三维效果，无论是场景的细腻程度还是真实程度，都达到了“以假乱真”的效果，使得其他三维 GIS 平台软件难以望其项背。SuperMap 三维提供了丰富的三维特效:模型数据支持光照贴图，可逼真表现、管线设施的光影效果；模型

13、数据支持动态纹理，可实现室外效果；提供实时倒影的水面效果，并支持设置水波大小、水面颜色等参数，帮助用户制作出美观、逼真的水面效果；粒子模拟火焰、喷泉、雨雪等效果，广泛用于气象模拟、应急演练、和安全防护等类型的项目；带状跟踪符号效果可动态模拟管线中液体、气体的效果的综合运用，满足石油方向；并且通过粒子、骨骼动画、节点动画、带状跟踪符号、智慧城市等行业在应急演练、模拟的实际需求。 完整的终端和设备支持随着互联网技术和三维 GIS 技术的快速发展，用户对三维地理信息系统的应用需求已经从桌面端应用，扩展到 Web 端、移动端的多端应用。SuperMap基于统一的 GIS 底层内核研发，根

14、据不同的端系统平台进行定制封装，使桌面端、客户端、移动端在保持一致的 GIS 功能基础上，具备高效的数据调度策略与场景管理、LOD 技术、GPU 并行计算等，做到流畅逼真的展现三维场景以及水面、粒子特效，支持三对象的、三维通视分析与量算功能等 GIS 基础功能；且特别iOS 和Android 移动设备的硬件特点优化了显示性能，使得移动平台的数据可快速构建高性能二三维的移动 GIS 应用。同时对各个端的提供了丰富的开发接口，可以满足用户定制三维移动应用的功能需求，帮助用户随时随地创造三维地理价值。同时，借助 IT 硬件领域新兴技术的推陈出新，三维 GIS 在显示效果和人机交互方式也有了。Supe

15、rMap 三维结合多点触控设备，大大提高应急指挥等交互操作效率；配合三维立体显示设备，可以做到足不出户，体验3D 大片的三维立体效果；与 Microsoft Kinect或 Leap Motion 体感设备一同使用，可摆脱传统设备的，通过不同肢体动作变化，实现自由漫游三维场景、以及 GIS 功能交互操作。用户可以根据自身业务需求的不同配置相应的外部设备，使得三维 GIS 应用在人机交互上拥有更丰富的视觉感、体验感。1.1.2SuperMap 三维使用环境要求SuperMap 三维支持大众化硬件配置要求，显卡支持主流英伟达（Nvidia）、AMD 独立显卡，以及集成显卡。系统环境方面，支持 Wi

16、n7、Win8、Win8.1、Windows XP 32 位与64 位主流操作系统，同时支持在 Microsoft Windows、Microsoft Windows Server 系列、以及红帽、SUSE、Ubuntu、麒麟操作系统服务器版等 Linux 操作系统上发布三维服务。三维客户端 支持在 IE（包含所有使用 IE 内核浏览器）、Chrome、Opera 等主流浏览器中显示三维场景。推荐硬件配置：l 操作系统：Windows 7 ( 64 位)l 浏览器：Internet Explorer 9，Chrome（版本号 32）、Opera（版本号 15）l 处理器（CPU）：Intel

17、i7 或 AMD 同等级处理器l 内存（RAM）： 8G 及以上l 显卡： NVIDIA GTX 660 或 AMD HD 7850 或以上的中、高端显卡（需安装显卡驱动）1.2数据与管理1.2.1数据导入数据是 GIS 系统建设的基础，强大便捷的数据处理能力为建设 GIS 系统提供保障。SuperMap GIS 支持包括影像、矢量、文字标注、模型、地形等不同的数据类型导入到数据库中。l 支持主流影像和地形数据批量导入，包括 Erdas Image、Tiff、ASCII Grid、JPG、PNG 等l 支持主流 GIS 矢量数据批量导入，包括 Shape、DWG、DXF、MIF、TAB、DGN

18、 等l 支持主流模型数据和纹理批量导入，包括：3DS、.X、OSGB、FLT 等格式l 提供 3D Max 模型导出插件，可直接导入.max 格式的模型数据，并且支持模型的批量转换；导出插件支持的版本包括 3D Max 9、3D Max 2010、3D Max 2012、3D Max 2014（32、64 位版本）等1.2.2数据与功能在 SuperMap 二三维技术体系中，二维与三维数据在数据模型和数据结构上保持一体化，因此三维数据（如模型、粒子对象）与二维数据（地形、影像、矢量、文字标注等）支持和管理。图 1-5 矢量数据二三维关联l 支持多种关系型数据库管理矢量数据、地形、影像、文字标注

19、、三维模型数据，包括：Oracle，SQL Server 和等；l 支持管理 TB 级的数据量，建立海量、无缝空间数据库；l 具有多重空间数据索引机制，拥有良好的速度和检索效率；l 支持选中矢量、模型数据进行空间询；、属性、关联，支持字段值模糊匹配查l 支持矢量数据、模型数据扩展添加用户自定义属性字段。图 1-6 模型数据支持属性1.2.3数据输出SuperMap 提供丰富的功能输出场景中的内容，满足用户制作三维电子地图等应用需求。l 支持用户指定分辨率将三维场景输出为 2.5D 地图，并可使用 SuperMap iClient 浏览 2.5D 地图效果l 三维场景支持输出用户指定分辨率的图片

20、1.3场景表达完整三维场景的表达与应用离不开逼真的场景元素、丰富的数据类型、强大的功能，以及绚丽特效的支持。SuperMap 三维提供了一系列功能帮助用户完成创建场景、添加二三维数据、设置图层属性与图层风格、绘制对象、制作专题图等实用操作，显著提升三维场景的可视化效果的同时，满足了直观表达三维地理信息的需求。1.3.1球面场景、平面场景三维球面场景的主体是一个模拟地球的三维球体，该球体具有地理参考，三维场景位于地球球体之上，球体上的坐标点采用进行，支持加载和投影坐标系的地形、影像、模型、矢量、地图等 GIS 空间数据。支持用户在整个球体中浏览数据，实现更加直观形象地反映现实地物的实际空间位置和

21、相互关系。图 1-7 三维球面场景全球级别展示效果三维平面场景基于一个操作平面，支持加载投影坐标系以及平面坐标系的地形、影像、模型、矢量、地图等类型 GIS 空间数据，可浏览地上场景、管线、室内数据。平面场景主要应用于城市、等行业，满足用户高精确的数据展示、浏览和功能操作。图 1-8 三维平面场景城市展示效果图 1-9 三维平面场景室内展示效果1.3.2场景元素SuperMap 三维提供了太阳、大气环境、环境特效，以及导航罗盘、经纬网、场景信息状态栏、比例尺等场景元素。其境特效可实现更加真实地模拟地球所处的环境与光影效果。导航罗盘等、经纬网等辅助工具帮助用户更直观地了解当前观察点的位置信息、场

22、景中数据的空间位置信息，使用导航罗盘可方便进行场景缩放、旋转、视角拉平等操作。1.3.3支持的图层类型常用的栅格、矢量、模型等基础空间数据是以图层的方式加载到三维场景中显示的，根据功能不同，图层可以分为普通图层、地形图层、跟踪图层、屏幕图层四种。 普通图层普通图层也可称之为层，SuperMap GIS 支持将影像、矢量、模型、地图、KML 等类型的数据以对应类型的图层加载到三维场景中。普通图层主要包括以下几种类型：影像数据类型：n 支持将影像、栅格数据以数据集或缓存数据的方式加载到场景中显示影像效果n 支持设置多种分辨率的显示比例尺n 支持将多边形范围设置为影像数据的显示范围n

23、支持设置影像数据l图 1-10 三维场景加载影像数据效果矢量、模型数据类型：n 支持矢量、模型数据以数据集或缓存数据的方式到场景中显示n 通过对模型数据类型设置高度模式，支持模型的自动接地功能n 支持对矢量数据进行批量拉伸、贴图等风格设置、快速建模倾斜摄影建模数据类型：支持场景直接加载倾斜摄影建模数据地图类型：支持将整幅地图加载到场景中，作为一个图层显示llll KML 类型：支持加载 .KML 、.KMZ（一个或几个 KML 文件的压缩集，采用 zip 格式压缩，用于三维 B/S 应用）格式文件，并能够在三维场景中显示其中的包含点、线、模型、图片数据l Web 类型：n 支持加载 Super

24、Map iServer、SuperMap Cloud 发布的 WMS、WMTS 服务n 支持加载第发布的 OGC 标准 WMS、WMTS 服务n 支持加载天地图发布的 WMS、WMTS 服务n 支持加载Map，Baidu Maps，OpenStreetMap 等主流 Web 服务图 1-11 矢量数据批量拉伸后的建模效果 地形图层地形数据是能够表示地球表面高低起伏状态，即具有高程信息的数据。数字高程模型（DEM） 是一种对空间起伏变化的连续表示方法，是一种特殊的栅格数据模型，每个网格的值为高程值， 而且有标准的颜色表来表示。三维场景中通过加载地形图层时，地形数据会依据其坐标参考信

25、息， 添加到三维球体上，使球体表面真实地模拟地球表面的高低起伏形态。SuperMap 三维支持将栅格数据集或者地形缓存数据添加到场景中显示地形效果，满足用户在桌面端、客户端、以及移动端使用；能够设伏效果。形数据的地形夸张比，获得更明显的地形起图 1-12 三维场景加载地形影像数据效果 跟踪图层三维跟踪图层可用于高效展示三维量算、分析等交互操作的动态对象和操作结果（如量算高度过程中实时显示的临时线与高程值）。每个三维场景显示时都会对应唯一的跟踪图层，位于场景中所有图层的最上层，以保证量算结果不被其他图层中的内容遮挡。跟踪图层上支持添加矢量、文本标注、以及模型对象，并且支持对跟踪层中

26、的几何对象设置三维符号，。图 1-13 跟踪图层中实时显示高程量算结果 屏幕图层三维屏幕图层不同于层、地形图层、影像图层和跟踪图层，屏幕图层中的对象并不是依据对象的坐标信息将其放到三维场景中的地球上，而是根据像素位置放在屏幕上（三维窗口表面），因此，屏幕图层上的几何对象不随视角或球体的旋转、倾斜等操作而变化。因此，可以使用屏幕图层放置诸如公司 Logo 图片、说明性的文字等需要固定显示在三维窗口中的内容。图 1-14 通过屏幕图层添加 logo 图片1.3.4三维符号化表达作为表示地图内容的基本，符号可直观表达地理事物和现象，并且会直接影响到质量以及对地理信息的理解。SuperM

27、ap GIS 提供二三维的符号解决方案，并提供灵活、便捷的三维符号制作能力。通过对二维矢量数据在三维场景中使用三维点、线型、填充符号，既免去了用户重作数据的工作，也使得地物具有更直观的表现力。l 支持二三维符号的与管理：支持二维、三维符号与用户自定义分组管理，用户可快速查找到制作好的符号数据，并支持将各行业的模型符号导入到符号库中作为统一管理；l 支持制作、编辑三维点、线型、面填充符号：n 支持在点符号编辑器中使用 .3ds，.sgm 格式的模型数据创建三维点符号，并支持设置符号的旋转角度和缩放比例，可用于模拟树木、管点、交通设施等效果；n 支持符号编辑器中创建线型符号，通过绘制模型子线、设置

28、动态贴图的方式制作线型符号，并支持设置符号的缩放比例，可用于制作管线等地物效果；n 支持在填充符号编辑器中创建水面符号，并支持设置水波大小、水面颜色等参数，制作出具有实时倒影且美观、丰富的水面效果。图 1-15 通过设置颜色等参数制作出多种水面效果l 支持对二维矢量数据在三维场景中使用三维点、线型、填充符号作为图层风格或三维专题图子项风格，表达三维效果。(a)(b)(c)图 1-16 使用三维点（a）、线数据（b）设置管点、管线符号（c）制作出的效果1.3.5专题图制作三维专题图是在三维场景中使用层制作出的专题图，可在三维场景中反映数据的空间分布特征和时间分布特征。SuperMap 三维提供了

29、单值、分段、统计、自定义五种三维专题图，可满足各行业着重表达某一种或几种自然、现象或用户自定义要素。l 支持制作、编辑三维单值、分段、统计专题图，修改子项风格、颜色表、文字样式、子项表；l 支持用户通过字段表自定义百万级别海量专题图子项的显示风格；l 文字标注支持设置字体、字号、字体前景色与背景色，是否贴地显示、是否显示轮廓线等属性；l 专题图图层支持设置过滤显示，通过设置过滤条件，选择性地显示重点要素；l 专题图图层支持设置最大、最小可见高度。图 1-17 三维组网基本反射率专题图图 1-18 三维统计专题图图 1-19 三维自定义专题图图 1-20 三维模型专题图1.3.6三维特效Supe

30、rMap GIS 系列平台的三维效果，以真实性作为可视化的特色，在各个方面都最大可能地还原真实世界中的景观。SuperMap 三维提供了一系列的三维特效，包括光照贴图、实时水面效果、粒子效果、骨骼动画、节点动画、带状跟踪符号、动态纹理、帧动画、太阳阴影、海洋效果等。对于如应急演练、石油、安全防护，以及气象模拟等类型的项目，三维特效在表现天气、火焰等自然元素、模拟疏散过程、表达管线液体流向等方面，发挥了独特的作用，显著提升三维场景的视觉效果和真实感。其中：l 支持光照贴图，使场景中的大提升真实感；物、管线设置等物体具有非常逼真的静态光影效果，大图 1-21 支持光照贴图的模型效果l 实时水面效果

31、：支持通过设置三维面填充符号参数的方式，制作出不同颜色，或是静止、波光粼粼的水面效果，并可实时反射岸边物的倒影；l 粒子效果：提供了火焰、雨雪、烟花、等粒子效果，并支持用户通过粒子编辑器定制粒子效果和粒子运动的方式，制作出如救火车喷出的水柱、樱花雨等多种美观实用的粒子，在气象模拟、应急演练、和安全防护等中，起到了不可或缺的作用。SuperMap三维的雨雪等粒子特效和虚拟现实软件不同的在于用户指定雨雪降落区域，而并非固定在视野前，可以满足类似于重点区域防护，带有一定空间范围的应用需要。图 1-22 火焰、水柱粒子在石油应急场景的应用图 1-23 使用粒子编辑功能制作出的樱花雨效果l 骨骼动画：支

32、持加载、显示骨骼动画模型，人物运动更加自然;图 1-24 石油场景使用骨骼动画模拟巡场l 节点动画：支持自定义节点动画的运动轨迹，并且可以保存在 KML 图层中。结合骨骼动画，可模拟场站巡场、应急疏散、交通车流模拟等实用场景；l 带状跟踪符号：支持符号编辑器中制作、编辑带状跟踪符号，包括设置符号的颜色、头部纹理、尾部纹理、运行周期等参数；图 1-25 三维带状跟踪符号模拟石油向l 动态纹理：支持模型中的动态纹理显示，可模拟物牌效果；l 帧动画模型：支持将 3ds Max 制作的动画模型文件导入到KML 文件或模型数据集中，用户可以能够获取模型各个部位的动作信息、动画的升机飞行、车辆飞驰等动态的

33、模型效果；，在三维场景中展现出直l 太阳阴影：根据设置的时间计算、调整当前太阳位形数据支持实时显示山体阴影，模型图层开启阴影后可实时显示模型数据的阴影效果；l 海洋效果：支持实现海面光照与海水效果模拟，达到模拟真实海水的视觉效果，同时支持设置海岸线纹理，使海岸的边界更加清晰；l 支持场景反走样：消除场景中对象边缘的锯齿效果，进一步提升细节美观度。1.4场景浏览与操作丰富而流畅的交互操作是衡量三维体验的重要标准。SuperMap 三维提供了一系列交互操作功能，如场景漫游、自定义飞行路线、创建与编辑对象等功能，满足用户在场景中实时浏览、编辑二三维数据的使用场景。1.4.1场景浏览SuperMap

34、三维提供了三本场景浏览的功能，包括放大、缩小、倾斜、拉平竖起、旋转等。用户既可以通过三维场景控件中提供的三维导航罗盘、也可以通过鼠标或键盘快捷键组合操作的方式对场景数据进行浏览。l 支持场景的漫游、缩放、快速操作。，以及旋转相机任意角度、指向正北、调整俯仰角等交互操作支持以鼠标拾取点为中心，精确缩放到目标点，同时支持以鼠标拾取点为基准0 到 180 度的俯仰范围。l支持场景的平滑操作。llll支持室内小范围场景精确与漫游，可使用快捷键完成漫游速度的快慢调整。支持相机惯性，更加符合真实世界。支持用户自定义鼠标、键盘快捷键，提升三维浏览操作体验。如可使用鼠标双击实现飞行到某个物的功能。图 1-26

35、 以鼠标拾取点为中心，精确缩放到目标1.4.2三维飞行三维飞行功能通过用户预先设置一系列飞行站点的位置和观察角度来确定飞行路线。在飞行过程中，将根据各飞行站点的位置，从不同方位、不同角度自动浏览场景。通过定制合理的飞行路线，能够更好地展示场景数据，带给用户身临其境的感觉。l 支持以当前相机位置或鼠标拾取位置两种方式添加飞行站点l 支持飞行过程中转弯，可实现平滑过渡的效果l 支持指置旋转飞行，并且飞行过程中可以飞行的速度l 支持飞行过程中方位角、高度、俯仰角锁定l 支持沿指定的线对象飞行l 支持相机绑定运动物体飞行的效果除了使用飞行功能外，同样支持从当前观察位置直接切换至指定的区域，实现观察角度

36、的快速切换。1.4.3对象操作SuperMap 三维支持在场景中创建点、矢量线、面、文字标注、三维体（立方体、球、圆柱等）、三维模型（如树、牌、汽车等小品对象）、粒子等几何对象，创建的对象可以临时存放到跟踪图层或者保存到 CAD 复合数据集中。此外，SuperMap 三维支持通过编辑面对象， 实现实时修改该面对象范围内的地形效果、地表开挖区域、倾斜数据压平范围等操作，。l 支持连续点选多个矢量、模型对象l 支持通过平移、旋转、缩放操作编辑矢量、模型对象的位置与形状l 支持实时编辑地表开挖区域和深度图 1-27 编辑地表开挖区域l 通过三维面节点编辑功能，可实现实时修改地形，水面与倾斜摄影数据的

37、压平区域图 1-28 通过编辑矢量面节点修改地形，实现模型数据与地形数据的完美匹配图 1-29 编辑水面区域1.5三维分析三维分析是在三维数据可视化表达的基础上进行的系列分析， SuperMap 三维提供了基于GPU的三分析功能，三维网络分析、三维量算分析等实用的三维分析能力，同时支持将二维分析的结果在三维场景中展示，充分利用三据自身的业务需求进行深度定制应用。中的信息和元素，使得开发者可以根1.5.1三分析随着三维GIS 的快速发展和应用普及，三分析技术以其应用中的实用性成为当前GIS技术研究的热点领域。面对日益庞大的三维数据处理现状，为满足 GIS 各行业对专业化三维空间分析的实用性需求，

38、SuperMap 三维具备基于 GPU 图形硬件的三分析的能力，做到“即时分析、即时完成”的超强性能，具体包括通视分析、可视域分析、动态可视域分析、阴影率统计分析、天际线分析、剖面线分析、等高线图分析、坡度坡向图分析等，极大地提高了三维 GIS 的实用性，使得其在三维场景中不仅展示了栩栩如生的可视化效果而且提供了极具实用性的操作体验。 通视分析通视分析用于观察点与目标点之间可见或是被物阻挡。SuperMap 三维提供的通视分析功能，支持实时分析两点间的通视性，通过显示不同颜别观察点到目标点是否被物阻挡，使得用户的分析更加直观。同时物处获取点，方便用户二次开发。通视分析广泛应用于方

39、面。物视线遮挡，覆盖率、通讯信号覆盖、军事设施布设、军事火力覆盖等多图 1-30 通视分析 可视域分析可视域分析是基于给定的观察点和观察范围，分析在观察范围内的被观察物体是否可见。SuperMap 三维可视域分析通过设置观察角度、观察距离，以及水平、垂直方向的观察范围，实时分析一个或多个被观察物体（如下图所示的多个物）在观察范围内是否可见；也可根据指定行进路径，实时动态展示可视域分析效果。三维可视域在安保航海导航、航空以及军事方面有重要的应用价值。、森林防火瞭望设、图 1-31 可视域分析 阴影率分析阴影率统计分析是指在特定时间段内统计指定物体被阴影覆盖的时长所占比

40、例。SuperMap提供了阴影率统计分析功能，可在三维场景中指定某个区域，根据设置间隔可自动计算每个点在指定时间段的阴影率，通过分层设色策略显示与分析该区域内的阴影率现象，并支持单点阴影率的。阴影率统计分析可广泛应用在城市、物设计、景观分析等方面。比如中的是否严重影响周边的采光。的光照，影响的区域有多大，如何调整的高度，才不会影响周边图 1-32 阴影率分析 天际线分析天际线，又称城市轮廓或，是由各种地形地貌和标志性地物等的以天空为背景的轮廓线。城市天际线很久以来就是城市设计中的一个重要因素。随着出现，和超已经成为了影响城市天际线的决定性因素。SuperMap 三维提供了天际线绘

41、制与分析功能，整，使城市，从任意视角快速绘制天际线，根据天际线轮廓对的位置和高度进行调工作省时省力。在滨水城市，由于自水面观察城市的视野较为开阔，沿河（湖）岸、海岸的城市滨水天际线尤为醒目，天际线分析对表达和识别城市特色起到了重要的作用。(a)(b)图 1-33 天际线分析效果 剖面线分析剖面表示表面高程沿某条线（截面）的变化，传统的剖面分析是研究某个截面的地形剖面，包括研究区域的地势、地质和水文特征以及地貌形态、轮廓形状等。三维剖面线分析可以三维场景中的任意物体（包括物、管道等），在任意方向上画出一条切线，自动生成剖面线图，并且支持在剖面线图上进行量算、位置等功能。剖面线分析广

42、泛应用于土地利用、工程选线、设施选址、管道布设、煤矿开采等方面。(a)(b)图 1-34 剖面线分析结果展示（a），位置与距离量测（b） 等高线分析等高线指的是地形图上高程相等的相邻各点所连成的闭合曲线，在水系水文特征、气候特征、地形概况与区位选址等方面有重要的应用价值。SuperMap 提供了等高线分析功能，用户可在地形上任意指定某一范围，自动获取并通过分层设色策略实时绘制此范围内的等高线。用户可根据显示需求，自定义设置等高线的密度、颜色、填充等属性。图 1-35 等高线分析 坡度坡向分析坡度和坡向是两个重要的地形特征因子，在地形表面分析中起到重要作用。其中，坡度

43、表示地球面某一位置的高度变化率的量度；而坡度变化的方向称为坡向，表示地表面某一位置斜坡方向变化的量度。坡度坡向分析在土地利用、植被分析、环境评价、景观分析等领域有重要的应用价值。SuperMap 三维提供了坡度坡向图分析功能，用户可在地形上任意指定某一范围，自动获取并通过分层设色策略绘制坡度坡向图，生成坡度坡向指示箭头，使用户根据颜色和箭头指向直观的查看地形的起伏方向和起伏大小；并且支持设置最大、最小可见坡度，颜色表，以及单点的坡度坡向数值功能。图 1-36 坡度坡向分析1.5.2三维网络分析三维网络为真实世界中的常见网络和基础设施提供了建模方法，如市政水网、输电线、天然道网络等。这些设施本质

44、都是析。有向的网络结构，都可以用设施网络来进行建模和分使用 SuperMap 三维设施网络分析功能的前提是构建网络数据集，即将待分析事物抽象成的点和线的数据集，利用网络数据模型赋予点和线一定的拓扑关系，配合流向字段，模拟现实世界中的常见网络和公共基础设施的网络结构。比如C/S、B/S 端实现如下图所示的爆管分析功能，即如果要关闭的上游阀门以及影响的下游管线。等。通过使用三维网络分析，可在其中一处发生爆裂，可快速出需图 1-37 B/S 端三维爆管分析1.5.3三维量算分析SuperMap 三维提供了多种基础的三维量算功能，例如空间距离量算、贴地距离量算、水平距离量算、空间距离量算、空间面积量算

45、、贴地表面积量算、高程量算等。这些功能和三维空间分析以及三维网络分析功能一起具实用性。了三维 GIS 应用的量算分析，使得三维 GIS 应用更l 空间距离量算：计算空间内任意两点之间的距离图 1-38 空间距离量算l 贴地距离量算：计算在表面模型中任意两点或多个点之间的表面距离图 1-39 贴地距离量算l 水平距离量算：计算空间内任意两点之间的水平距离图 1-40 水平距离量算l 空间面积量算：计算空间内任意形状的平面面积图 1-41 空间面积量算l 贴地表面积量算：计算在场景中通过量算点击的点所的若干三角面的计算面积图 1-42 贴地表面积量算高程量算：计算两点之间的高程距离，该功能方便用户

46、量算三维场景中的楼层或者山体的高度l图 1-43 高程量算1.5.4二维分析三维展现SuperMap GIS 平台支持把二维的分析结果通过三维的效果进行展示，如下所示的二维 GIS 分析功能所分析的结果均可以加载到三维场景中更加直观地展示分析结果。l 空间分析二维 GIS 空间分析包括缓冲区分析、叠加分析、对象交并差等。二维的空间分析结果可以作为参数在三维 GIS 上直接进行三，并把的结果展示在三维场景中。图 1-44 缓冲区分析l 网络分析二维 GIS 网络分析包括最佳路径、物流配送、服务区分析等。二维的网络分析结果同样可以在三维场景中直观展示。图 1-45 最佳路径分析l 地形分析二维地形

47、分析包括坡度坡向、填挖方、可视域分析等。由于地形本身具有高程信息，因此二维 GIS 进行的地形分析计算展示在三维场景中更加直观。图 1-46 填挖方分析1.5.5分析功能扩展SuperMap 三维支持用户更加直观、方便地显示。行业扩展深度分析功能，将分析结果数据加载到三维场景中图 1-47 地质分析扩展的展示效果1.6倾斜摄影解决方案倾斜摄影自动化建模技术是测绘领域近些年发展起来的一项高新技术，通过使用同一飞行器的多台传感设备，同时从垂直和倾斜多个角度影像，批量全自动建模，快速还原真实世界。SuperMap GIS 7C 支持开发倾斜摄影模型应用，创新研发了直接加载倾斜摄影模型、叠加二维矢量面

48、数据实现单体化表达技术，开启了三维 GIS 领域数据来源的新篇章。SuperMap GIS 为倾斜摄影建模应用提供了全方位的支持，在倾斜模型渲染、单体化表达与操作、多行业应用支持、模型效果修补等方面为用户提供了简单易用、快速高效的解决方案。目前，在 SuperMap iObjects .NET 7C、SuperMap iDesktop 7C、SuperMap iServer 7C、SuperMap iClient 7C for 3D 等体系中都已实现了对倾斜摄影建模数据的高效支持，该方案有如下特点：l 直接加载倾斜摄影模型数据倾斜摄影自动化建模成果往往数据量非常庞大，动辄数十 GB 乃至数百

49、GB，若进行数据导入，耗时较长，有时长达月余。SuperMap 三维可直接加载任意剖分类型（如四、八等剖分类型）OSGB 格式的倾斜摄影建模成果，无需导入数据，仅需几分钟即可轻松完成。同时充分利用倾斜摄影模型自带的 LOD 层级，在占用较少硬件的同时拥有强大、稳定的数据承载能力。当前，SuperMap GIS 7C(2015)测试加载过中国最大一份 450 平方公里的倾斜摄影模型，运行非常流畅。图 1-48 海量倾斜摄影模型数据加载与显示l 单体化表达与操作倾斜摄影自动化建模模型由于其生成技术机制，本身没有单体化，对于例如物的选中、属性、空间以及专题图制作等 GIS 操作都无法实施，Super

50、Map GIS 采用叠加与倾斜摄影模型所配套的二维矢量面的方法为用户提供了实用的表达与操作体验，可轻松实现单体化的表达与操作，由此打通了倾斜摄影模型与二维矢量面之间的二三维通道。n 选中倾斜摄影模型使其显示，并且相关属性图 1-49特定属性的倾斜摄影模型n 根据对象属性搜索目标对象的空间位置图 1-50倾斜摄影模型属性n 制作各种三维专题图，如三维单值专题图、分段专题图、统计专题图、题图专图 1-51 倾斜摄影模型三维专题图n 支持缓冲区分析图 1-52 倾斜摄影模型缓冲区分析l 多行业应用支持倾斜摄影模型数据以其独有的优势，在实际应用中有着广泛的行业需求。为了满足各行各业不同的需要，Supe

51、rMap GIS 对不需求使用以下功能：业需求提供了相应的解决方案。用户可以根据自身行业n 模拟拆除物效果，压平、拆除、置换精细模型一站式操作：可以指定编辑三维面数据，压平倾斜摄影模型的局部区域，模拟拆除物的效果，再放置设计的新模型效果，可实现用。方案效果对比与展示，满足行业的应（a）（b）（c）图 1-53 编辑压平区域范围（a），局部区域压平（b），置换数据（c）n 模拟地表开挖效果：倾斜摄影模型参与地表开挖，满足地上应用。的 GIS图 1-54 倾斜摄影模型地表局部开挖后看到的效果n 支持水面、地形效果修补：倾斜摄影建模大多数水面区域会出现“破洞”现象， 严重影响视觉效果。SuperMa

52、p 三维可以在倾斜摄影模型数据上添加水面特效，真实再现水面动态效果和倒影效果，还可以修改水面填充符号的参数，表现不同水面的效果。图 1-55 修补水面效果（a）（b）图 1-56 通过编辑矢量面修补地形，贴合倾斜摄影模型n 倾斜摄影模型作为一种数字表面模型（DSM），位置真实准确，非常适合对城市现状进行三维分析。SuperMap 三维提供了基于GPU 的三分析能力，包括：通视分析、可视域分析、天际线分析、阴影率统计分析等，使倾斜摄影模型不再局限于“看一看”的功能，可以产生持输出 2.5 维地图。的实际应用。同时，支持支图 1-57 倾斜摄影模型数据支持通视分析图 1-58 倾斜摄影模型数据支持

53、可视域分析图 1-59 倾斜摄影模型数据支持阴影率统计分析1.7三维 B/S 客户端随着互联网技术和三维 GIS 技术的快速发展，用户对 B/S 客户端上应用三维地理信息系统的需求日益迫切。目前主流的 B/S 三维开发平台的架构表现为三维服务端+客户端开发包+浏览器插件。其中，服务端提供三维服务发布能力，客户端开发包为开发 B/S 三维项目开发提供接口，浏览器插件负责SuperMap iServer、显示数据等功能。在 SuperMap GIS 系列软件中，服务端采用，支持多用户并发，客户端开发包由 SuperMap iClient for 3D 客户端提供。SuperMap iClient

54、for 3D（以下简称三维客户端）基于 SuperMap统一的 GIS 内核开发，提供强大、实用、稳定的 GIS 功能与海量数据承载能力。在此基础上，使用 JavaScript封装客户端开发加便捷高效。库，为开发者提供了一套简单易用的 JavaScript 接口，让三维 B/S 开发更三维客户端支持二三维LOD 技术、GPU 并行计算等的专业GIS 功能，同时具备高效的数据调度策略与场景管理、。通过从服务端将三数据快速的传送到客户端本地，并能够在浏览器中高效完成海量数据以及三维特效渲染。三维客户端在功能上支持空间和属性、基于 GPU的三分析、三维网络分析、三维量算分析、二维三维地图联动、制作三维专题图等功能。在 Web 服务方面，三维客户端支持加载由 SuperMap iServer 或第三方发布符合 OGC 标准的 WMS、WMTS 服务，支持加载天地图 WMS、WMTS 服务。1.7.1主要技术特点多级缓存技术。通过建立了服务端分布式缓存、