-室内地图产品解决方案

室内高精度地图绘制与更新技术总体方案V1.0北京四维图新科技股份有限公司2020年03月22日

目录1. 背景和目标 31.1. 背景 31.1.1. 室内地图数据要素多变 31.1.2. 室内地图数据精度要高 31.1.3. 编辑工具可操作性要强 31.1.4. 编辑工具可操作性要强 41.2. 目标 41.2.1. 二三维一体化渲染 41.2.2. 局部纹理变化的更新 41.2.3. 局部的可移动对象增删 41.2.4. 建立室内地图二维数据标准 42. 建设方案 52.1. 构建二三维一体化渲染引擎 52.1.1. 全数据对象支持 52.1.2. 参数化建模 82.1.3. 空间分析能力 102.1.4. 大数据可视化 122.2. 建立二维地图数据编辑平台 152.2.1. 数据编辑研究 152.2.2. 数据质检研究 282.2.3. 数据导出研究 312.3. 基于二维数据的三维场景快速构建 322.3.1. 二维数据到三维场景转换难点 322.3.2. 快速构建三维场景的解决方案 332.4. 室内外一体可视化研究 372.4.1. 一体化展示功能 372.4.2. 室内BIM相关功能 382.4.3. 技术方案 38

背景和目标背景室内地图数据要素多变室内地图应用场景多样，区域功能划分繁杂，且使用情况复杂多变。因此，如何将室内地图变化信息快速高效地反映到室内地图数据中并更新使用，成为一个亟待解决的难题。室内地图数据精度要高由于室内场景要比室外场景小很多，但是室内场景中包含的要素信息量（点、线、面）要远大于室外场景，加之基于室内地图数据的应用（POI搜索、路网绘制、路径规划等）对数据精细化程度的要求很高，因此高精度的地图数据对于室内场景就显得尤为重要。编辑工具可操作性要强基于室内地图复杂多变的场景，并且要求数据表达的精细化程度很高，因此，迫切需要提供一套可操作性极强的编辑工具，能够科学、便捷、高效地完成室内地图数据的构建，并支持可视化展示。支持基于VGI的自主更新室内地图局部区域的变化频繁，而且要求要快速进行地图的更新，以满足高鲜度地图应用的需要。这种需求如果采用专业的地图测绘，将面临高成本、需求难以快速满足的问题，特此提出研究面向非专业的自主更新技术，重点突出利用非专业的人员和非专业的设备，来实现地图的快速更新。满足更新周期小于1天为了保证室内现场的变化能快速做出反应，这样约束建立的VGI更新体系可以在1天内完成室内变化要素的更新。目标二维平台升级（1）桌面版到WEB版针对原有的桌面版的更新平台存在需要进行客户安装才能使用的问题，升级为WEB版本以满足只要有电脑就可以进行更新的场景，同时也解决以前版本升级需要下发软件进行安装的不变性。（2）支持分楼层多人同时更新原有的平台支持一个建筑物同时只能一个人进行作业，当一个建筑物的更新量大于一个人一天的工作量场景时，将不能满足1天内完成更新的指标，因此需要平台能支持按楼层作业，这样可以多人分别对个楼层作业，以保证指标的实现。（3）支持路网的一键生成原有平台室内导航路网的构建需要人工进行，这样当每次发生变化时都要带来响应的修改，而且这个路网的构建要保证拓扑的完整性，容易带来人工作业量和潜在的错误发生，为此需要增加路网自动生成能力。（4）支持2.5D的地图显示为了提升2维地图的显示效果，需要能进行2.5D地图的显示。三维数据模型的更新根据课题的需要要建立三维室内地图模型，针对三维室内地图模型的更新，为了满足基于VGI更新的需要，需要研究适合非专业制图人员进行三维室内地图模型更新的软件。更新软件要具备操作简单的特点。针对这个需求和三维室内模型经常发生变化的特点，锁定三维模型基于VGI允许更新的场景，提出主要两个目标。（1）局部纹理变化的更新室内场景中由于装修、装饰等原因，墙体纹理变化会比较频繁，因此需要建立基于局部纹理变化的更新机制，提供纹理更新功能使得将局部变化情况快速在室内三维模型中进行更新体现。（2）局部的可移动对象增删室内场景中可移动对象较多（例如：工位、椅子…），当可移动对象位置发生变化时，需要提供技术手段实现这些物体对象的增、删、移动操作，并在地图中快速反应出来。三维数据模型的渲染构建一套三维数据模型渲染引擎，以满足三维室内数据模型的应用场景。根据需求的分析，渲染引擎需要满足一下能力。（1）WEB模式现在的应用场景，WEB模式成为主流模式。（2）支持第1人称视角流行的第1人称视角，容易给用户带来浸入感，增强使用的体验。（3）支持基于给定坐标位置的室内自动漫游结合室内高精度定位的验证需要，能将定位的位置在地图上展现出来，同时当用户在室内移动时，能在三维室内地图模型上伴随用户在真实场景中的移动而移动。实现与其他课题的集成基于VGI地图的更新需要以及三维室内地图模型只是整个课题或整个系统中的局部，为了体现系统的整体性，需要将这些能力与其他课题有机结合起来。（1）更新工具要实现和云文件管理系统的对接由于二维和三维室内地图模型数据文件是在云文件管理系统中进行管理，这样更新工具能访问云文件系统提供的上传和下载能力，将对应的文件下载下来，修改完成后在进行文件的上传。（2）三维室内模型渲染引擎具备接收定位的坐标能力三维室内模型渲染引擎能接收定位系统反馈的坐标位置，进行室内的自动漫游。基于VGI的三维点云模型更新实验随着手机相机的普及和性能的提高，如何充分发挥手机这种便携的VGI工具进行三维室内模型的更新是一个值得探讨的课题。为了验证整个技术体系的可行性，需要开展基于VGI的三维点云模型更新实验。总体方案二维平台升级方案WEB数据更新方案基于LeafLet的二维编辑（1）LeafLetAPI概述API各种类中的核心部分，用来在页面中创建地图并操纵地图，如下图所示：（2）使用LeafLet进行绘制首先需引入CSS,再引入JS,都是在线引入，如下图所示：引入leafletCSS引入leafletJS封装绘制点线面的方法。如下图所示：封装绘制多边形的方法封装完成后，可在平台上进行绘制编辑，如下图所示：绘制点线面其他编辑功能（1）绘制要素在已经上传楼层参考图上边绘制点(POI)、线(LINK)、面要素，绘制需同时生成相关要素(如绘制面时生成对应的POI，绘制路网时生成路网的Node节点)。绘制同时需要提供属性编辑功能。（2）选择要素可通过点击，框选，选中一个或多个要素，对选中的要素做高亮展示，对于线和面要素，还需要高亮其所有的节点。对于选中的多个要素，可进行整体移动。（3）修改属性对于选中的要素，在编辑状态下可编辑、修改其对应的属性信息。（4）删除要素对于选中的要素，在编辑状态下可进行删除。（5）节点修改在编辑状态下选中的要素，双击边线上某个位置可以在双击处增加一个节点。单击某一节点，弹出选项框可对其进行删除操作，可对其节点进行拖拽修改节点的位置。

（6）吸附/拆分绘制要素的时候，可以捕捉吸附到临近要素的节点、边线上。对于吸附在一起的节点，拖动时需要同步移动。同时可对之前吸附到一起的节点进行拆分。 （7）撤销/重做对于任何修改要素的编辑功能，可对其进行撤销，重做。本地保存操作步骤，实现履历记录。本地可撤销重做。暂定操作20步进行保存到服务器。（8）面状数据拆分选择一个需要被拆分的面，在所选的面范内围画一条线段将其切分成两个面，两个面的属性同时继承拆分前的面属性，可对拆分后的任一面属性进行编辑。（9）面状数据合并不存在复杂多边形合并，选定需要合并的多个相邻面之后，再选择需要被继承属性的面，确定后完成面状数据合并，并可对属性进行编辑。（10）通行设施连接两个窗口同步显示两个楼层的数据，可对上下楼层的通行设施进行连接操作。（11）配准在创建建筑物时可上传建筑物参考图，支持常见的图片格式。可对上传图进行配准，支持等比例缩放、平移和控制点配准2种方式。（12）新建建筑物可新建修改、删除室内图建筑及楼层。（13）检索功能建筑物检索：通过建筑物的名称、ID对建筑物进行检索查询，以列表的形式展示检索结果记录，可进一步对建筑物进行编辑、查看、导出等操作。要素检索：通过要素的名称、ID可以定位到要素的位置，在相应的权限范围内可对要素进行操作。（14）复制/粘贴对选中的要素可进行复制、粘贴、移动、跨楼层粘贴。（15）批量赋值选中多个同一类要素，可以统一修改这些要素的共有属性。（16）贝塞尔曲线对于面和线要素，绘制要素时可以绘制贝塞尔曲线。 路网自动生成方案由于室内地图中路网绘制一直以来都是劳动密集型工作，不仅繁琐枯燥，还影响室内地图的生产效率。本平台采用多变形的直骨架原理，实现路网的一键生成，从而让作业者从枯燥的工作中解放。（1）直骨架原理定义2D简单多边形的直骨架（straightskeleton），它是一种新的多边形的骨架，是仅由简单多边形的一些边的角平分线所组成的（如下图所示）。轮廓边（contouredge），原简单多边形上的边。下图红色的边。骨架边（skeletonedge），由原多变形的边与边的角平分线所组成的边。下图中蓝色和绿色的边。轮廓顶点（contourvertex），就是原多边形上的顶点。下图中红色轮廓边相交的顶点骨架顶点（skeletonvertex）,是由骨架边相交而成的顶点。下图中绿色边和绿色边，蓝色边和蓝色边，或绿色边和蓝色边相交而成的顶点。轮廓平分线（contourbisector），产生该种平分线的两条边在轮廓是相邻的。下图中绿色的边。内部平分线（innerbisector），产生该种平分线的两天边在轮廓上不是相邻的。下图中蓝色的边。（2）直骨架在平台的应用实现的这个直骨架生成算法不仅能针对凸多边形，而且能针对非凸多边形，甚至可以针对带洞的多边形。带洞的简单多边形，这个洞必须要完全位于多边形外轮廓的内部，而且存在多个洞的情况下，洞与洞之间不能重叠，更重要的是不能存在洞中有洞的情况。平台将绘制好的楼层边界各个点经纬度以及洞边界各个点经纬度传递给服务端，服务端进行角平分线的计算，最后生成路网效果如下图所示：一键生成路网分楼层权限体系方案系统提供了一种基于楼层为最小单位的权限和任务分配体系，从而能够实现多人同时对一栋建筑物进行写作编辑，大大提高了编辑作业效率。（1）设计场景在室内地图实际制作场景中，要求短时间制作出一张室内图成品，因此进行了应用此平台的生产效率测试。具体场景如下：（1）要求在一个工作日内生产出一商场（北京爱琴海购物公园）的室内地图。（2）商场共9层（地上6，地下3），面积13w平米，商户超300家。（3）配置作业员9人。（2）实施策略在室内地图实开发前期的设计中，考虑到生产效率情况，制定出如下策略：（1）支持一栋建筑按楼层分配的方式，任务的最小粒度位单个楼层，即对于五层商场，可同时分配给9位作业员同时作业。（2）平台支持不同图层间的复制、粘贴，适用于各个楼层bound的复制，既可缩短绘制边界的作业时间、又可保证成果物的准确一致性。（3）方案效果5位作业员在7小时完成了北京爱琴海购物公园室内图的绘制，成果物如下：数据质检方案由于室内地图数据目前仍然依赖人工编辑手段，所以无法避免因为编辑方式和辅助手段的不足带来的数据质量问题，例如：功能面质检的缝隙、名称不合规、编号不唯一、连续性检查等。因此，迫切需要提供一套质检（辅助）系统来协助数据质量的检查，以便快速高效地完成高质量的数据编辑工作。程序质检室内地图数据，较之室外，更加精细；且室内建筑类型多样，使得室内地图数据更加复杂。既包括服务台、母婴室、卫生间、ATM、等在内的室内公共设施，也包括扶梯、电梯、楼梯、商铺门、出入口等在内的室内通行设施；既包括详细的属性信息，也包括精准位置的空间信息。与此同时，室内地图数据对数据空间坐标精度也有较高要求。地图数据是地图应用的基础，需要严格控制数据质量，以更好地支撑地图应用。（1）程序质检配置系统提供可视化、便捷化的配置体系，能够根据需求自定义程序质检项，如下图所示：（2）程序质检过程数据绘制完成后，作业者可先行进行自测，点击程序质检，将会查找数据库，不符合配置标准的数据将被罗列。程序质检结果人工质检程序质检并不能检测出全部的数据问题，例如一个商店的名称或者类型错误，一个服务台的位置有偏差等，需要人工的检查才能被发现。建筑物被提交质检后，质检人员方可开始质检，点击点线面等，可查看相应数据属性信息，一旦发现错误，可添加一条错误信息，如下图所示。质检完成后，如有错误，选择质检不合格，数据将被重新打回至作业员进行修改编辑工作。如未发现错误，选择质检合格。整个建筑的编辑工作完成。人工质检添加错误数据导出方案数据编辑完成后，可进行导出操作。导出的shapefile文件包含以下三种文件类型：如下图*.shp

存储的是几何要素的的空间信息，也就是XY坐标。*.shx

存储的是有关*.shp存储的索引信息。它记录了在*.shp中，空间数据是如何存储的，XY坐标的输入点在哪里，有多少XY坐标对等信息。*.dbf

存储地理数据的属性信息的dBase表。这三个文件是一个shapefile的基本文件，shapefile还可以有其他一些文件，但所有这些文件都与该shapefile同名，并且存储在同一路径下。导出的shapefile文件基于二维数据的2.5维展现方案二维数据到三维场景转换难点直接基于二维功能面的边界生成三维墙体会存在以下问题：（1）POI点跟墙体未直接关联如下图所示是一个二维的商铺区域面，如果单纯的基于这个边界去生成一个三维功能区域，将会形成一个封闭的三维空间，与真实场景不符合。二维商铺面基于二维商铺面直接生成三维立体商铺如下所示：三维商铺空间图由于二维数据制作中，门被标记为poi点，虽然可以找出poi点属于哪个商铺。但人工操作会有误差，在数据质量上无法保证门的poi点可以准确落在商铺的边线上，这种情况无法在商铺面生成墙体后自动生成门。（2）点数据不具备三维展示特性点数据不具备三维展示特性，在三维展示中门应该通过面的形式展现，故需要进行缓冲处理。（3）墙体与门需要进行三维有效融合在进行三维展示的时候，需要做墙体与门的结合，生成可出入的室内结构，需要用到对几何面数据的交集与差集计算，最后在进行准确的数据拼装融合。快速构建三维场景的解决方案（1）技术基础前端空间计算库的主流为JSTS，turf。其中JSTS主要是javaJST的一个接口，turf为mapbox官方推荐的函数式的空间计算库。最后选择turf为空间数据计算库，主要因为它对geojson数据支持较好，还很轻量和能按需加载预期成果。（2）墙体生成方案方案一（备选）：通过对商铺面进行倍化处理，在用倍化商铺面和原始商铺面做几何差集，生成墙面,此方法简单，但生成的墙面薄厚不一致。方案二（已选）：通过倍化商铺面，在对商铺面的线做buffer操作，二个面做交集取出公共部分，得到就是等宽的墙体数据，参考下图。其中，黄色区域就为交集墙体部分：具体方案实现过程：POI点数据匹配到墙体（1）通过门poi与商铺cell的的距离找出门poi属于此商铺的哪一条边线；（2）通过算法算出a1点，表示门点数据在此边线的位置；（3）根据定义的门宽，通过算法算出b1点与b2点；（4）结论：求出b1-b2，为门的平面线数据。2、生成门的缓冲区域通过buffer的算法生成门的缓冲区数据，如下图所示：3、生成可出入的室内三维结构（1）通过求出的商铺墙体面与门缓冲区面求几何交集——算出门面数据；（2）通过求出的商铺墙体面与门缓冲区面求几何交集——算出真实墙体数据；（3）结合二者数据生成可出入的室内结构。4、最终效果图三维数据模型的更新方案方案选型（1）改造模式三维模型的编辑更新软件开发工作量巨大，不是短期内可以完成的，这样需要在其他比较成型的系统上进行改造。（2）开源模式考虑到改造的可行性和系统使用的成本等因素，采用开源的系统，基于开源的系统改造。（3）选用开源Blender作为方案补充blender的介绍（4）改造方案裁剪：为了减少系统的复杂性，只保留与基于VGI更新相关的功能，其他的功能进行裁剪。默认：为了减少系统的操作工作量，对于很多需要设置的参数，根据更新的需求，选定好参数，设置为默认值。纹理更新方案更新基本过程：（1）针对变化的墙面纹理进行拍照拍照要选择合适的角度和光照效果，以保证纹理的质量。（2）选择需要更新的墙面打开对应的三维模型数据，找到对应的墙体面。（3）纹理的替换用照片进行原有纹理的替换，要保证面的整体覆盖度。（4）更新保存对于变更的纹理进行保存。能有一个截图局部可移动对象更新方案更新基本过程：（1）确定现场变化的对象可以利用拍照等方式记录现场的对象变化情况。（2）选择需要更新的对象打开对应的三维模型数据，找到对应的变更对象或变更的位置。（3）对象的变更基于现场证据，进行变更对象的更新。（4）更新保存对于变更的对象进行保存。操作便捷性方案：（1）由于室内可移动的对象，具有一定的通用性，需要建立这些对象的标准三维模型，以方便操作。（2）为了方便标准对象模型的获取，建立很好的目录分类，进行标准对象模型的保存，生成标准对象库。能有两个截图（一个是操作，一个是标准对象目录）质量保障方案（1）质量要求纹理：主要保证纹理的清晰、光照、正面。对象：对象分类的准确性，位置的准确性；对于位置考虑到应用的场景，要求位置不能和路网发生冲突。（2）保障方案质量保障手段主要是：建立规范化的流程；软件增加辅助检查功能；做好VGI人员的培训；简化软件操作过程。迭代优化由于开始不可能考虑的很全面，要随着应用的普及和经验的积累，建立迭代优化机制，主要是一下方面：（1）更新场景的扩展；（2）操作的简约化；（3）标准对象库的扩展；（4）操作流程的规范化。三维室内模型渲染引擎方案一套基于最新的WebGL技术、纯自主研发的三维地图引擎。所采用的三维渲染技术，支持硬件加速，能够跨浏览器、跨平台进行动态数据可视化。与传统桌面端式、插件式三维数据浏览不同，用户可以做到真正的“零客户端”浏览三维场景，管理、分析业务。全数据对象支持支持全类型数据对象加载，包括点线面数据、矢量地图等二维数据，卫星影像、照片、视频流等栅格数据，倾斜摄影、BIM（建筑物信息模型）、DEM（数字高程模型）、激光点云、三维模型、精细化道路、管线管网、艺术字等三维数据，同时推出Tile（M3T）图层，进行三维数据的网格化分层组织、数据分层加载、提升大规模三维数据的展示体验。1、自定义地图支持用户自定义地图加载，能够将平面矢量地图的全地图要素完美展现在球体上，用户可以通过配图工作台定制各类深色、浅色主题的矢量地图，用于球体场景展示。并且对文字注记进行了立体化、防压盖处理，支持三维场景下多角度浏览。2、倾斜摄影倾斜摄影是通过在飞行平台上搭载多台传感器，同时从垂直、四个倾斜角采集影像，并通过特点软件处理成符合人眼视觉的真实直观世界模型。数据采集制作过程，决定了数据的分辨率、质量、数据量、数据性能、单体化属性。支持高分辨率倾斜摄影数据加载，支持通用osgb、obj格式数据。自主研发的M3T图层加载技术，能够极大提升大规模倾斜摄影数据的渲染性能。能够根据用户需求定制不同地图级别下加载数据的清晰度和数据范围，最高可支持到zoom22级别下数据浏览。3、BIM建筑信息模型（BuildingInformationModeling），简称BIM，是建筑学、工程学及土木工程的一种数据化工具。BIM是一个设施（建筑、管道、道路等）物理和功能特性的数字表达，BIM的构造是一个专业化过程，BIM数据是一个共享的知识资源，是一个分享有关这个设施的信息，为该设施从概念到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程。支持BIM模型数据加载，包含主流BIM软件Bently的dng格式、Revit的rvt格式。功能上支持室外浏览、室内第一人称浏览、浏览路线设定等。能够通过资源树控制BIM中各楼层、各对象（门、座椅、设备）的高亮、显示、隐藏，并且支持设备传感器数据接入，在BIM场景中监控、管理设备的状态。4、DEM数字高程模型（DigitalElevationModel)，简称DEM，是通过有限的地形高程数据实现对地面地形的数字化模拟（即地形表面形态的数字化表达），DEM是零阶单纯的单项数字地貌模型，其他如坡度、坡向及坡度变化率等地貌特性可在DEM的基础上派生。DEM的分辨率是指DEM最小的单元格的长度。因为DEM是离散的数据，所以（X，Y）坐标其实都是一个一个的小方格，每个小方格上标识出其高程。这个小方格的长度就是DEM的分辨率。支持tif格式DEM数据加载，通用DEM场景可支持30-60m分辨率数据，高分辨率DEM数据涉密，需审核批复。小场景描绘精准地形可以用倾斜摄影数据代替，分辨率高，数据易获取。5、三维模型支持通用三维模型数据加载，数据格式包含obj、fbx、dae、3ds、stl、vrml、shp（3dstudio）、dwg、dxf等。数据内容包含基础设施、交通工具、人、环境等各类模型，并且支持轨迹、航线仿真，高度还原现实场景。参数化建模支持精细化道路、管线管网以及艺术字的参数化建模。支持根据参数化描述数据快速构建三维模型，定义扫描体模型及图元模型，其中扫描体模型用于将参数化线、面等数据进行升维构建为面、体模型数据；构建图元模型库用于存储各类组件，例如树木、路灯、管井等，可加载一份数据，用于场景内不同区域重复展示，极大缩小场景数据量、增强流畅性。扫描体模型（二维面拉伸为三维体）图元模型（车、路灯、树、红绿灯）1、精细化道路支持参数化建模的方式构建精细化道路，数据量小，无需人工建模，直接前端渲染出精细化原色的道路模型。并且，这种方式很好地结合了四维图新集团的高精数据快速采集能力，能够迅速为行业客户提供区域级、城市级的精细化道路。精细化道路模型包含了道路及其附属设施的所有数据，包括各类车道、车道线、各类标志标线、多种类型道路路牌、红绿灯，此外还包含路灯、公交站台、绿化带、隔离带等要素。精细化道路模型，支持红绿灯调控、道路信息面板数据接入、车辆轨迹模拟、视频图像投影等多种业务场景，能够进行深入定制化开发，打造贴合行业客户的业务功能。2、管线管网支持管线管网的参数化构建，建立完善的综合管线数据标准，配置管线、管点的要素分类编码、数据结构表，对管线的材质、限行、埋设方式、权属单位、隐患类别等都有标准化的定义。能够根据客户提供的管线模型搭建体系化的业务解决方案，也能够从初始化的管线DWG文件，快速构建管线参数模型。空间分析能力1、地形分析淹没分析：对于特点业务场景下，分析洪水、堰塞湖的水流淹没，对地形、城市等的影响，提供淹没分析功能，能够设定淹没起始高程、预警高程、淹没速度，来模拟淹没过程，同时支持淹没水体的颜色、透明度设置，协助观察淹没过程中水位对地形和建筑程度。2、视域分析通视分析：通视分析可用与安保安防、军事演习、城市规划等多个场景。用户可以通过选定观察点、目的点，来生成视角射线，射线会判定沿线的障碍物，通过射线的颜色来协助用户判定观察点是否能够无障碍的观察到目的点。可视域分析：可视域分析可用于车辆仿真、安保安防、军事演习、城市规划等多个业务场景。用户可以通过设定观察点位置、观察水平方向角范围、垂直俯仰角范围，来设定具体的视域范围扇形体，通过场景内三维对象的空间计算、判定，返回给用户可见区域范围与不可见区域范围。3、其他分析光照阴影分析：光照阴影分析可用于房产、规划领域，能够很好地在特点业务场景模拟、分析建筑光照时长、建筑体之间的光线遮挡情况。分析工具可根据设定的时间段，计算该时间段内每一时刻对应的太阳高度角，通过空间计算、判定，显示出三维建筑在时间段内受光面与阴影面，还支持动态调整光照强度，模拟不同季节、气候下的真实场景。大数据可视化依托于强大的自主研发能力，定制多种数据格式，能够渲染多种大数据可视化效果。其中包括了二维地图中常见的柱状图、通勤图、大规模散点图、动态粒子流、动态轨迹线展示，还包含了特色的三维动态热力、三维航线、动态车辆轨迹大数据效果。1、三维动态热力三维动态热力用于展示宏观动态数据分布情况，例如一天内的人口流动、交通指数变化、交通事件分布等等。可以动态播放历史数据，非常直观的观察数据峰谷的动态分布情况，例如早晚出行高峰的拥堵区域变化。三维动态热力效果，支持自定义热力图悬离地面高度、颜色、透明度、网格纹理或填充面纹理等参数，能够根据客户业务数据快速编译热力图数据，进行效果展示。2、三维航线三维航线图，支持海量三维航线轨迹加载，用于表现出行起始地、目的地的关系；也支持精细化场景下，飞机飞行航向、速度、轨迹、位置的跟踪展示，支持航向锁定、全局锁定、追踪锁定等浏览模式。三维航线图能够融入航班历史数据、实时动态数据、航班时刻表数据等，为机场、航司等业内组织及航空领域相关从业人员、科研者、旅客等提供各类展示、分析服务。同时也可用于大范围、全球范围的一带一路、跨区域贸易等场景、业务关系展示。3、动态车辆轨迹支持车辆动态轨迹仿真展示，能够根据业务系统收集的车辆行驶GPS点数据，利用地图匹配算法生成精准匹配到道路的轨迹，进行模拟展示。车辆仿真场景下，能够进行信号灯控制车辆行驶状态，也能够模拟车辆碰撞、事故报警等。该数据展示效果能够很好地与精细化道路数据结合，进行场景还原。4、三维特效渲染支持多种三维特效场景渲染，包括各类仿真特效，如火焰、水流、大雾等特效元素，还支持线状扫描、环状扫描效果、荧光特效等。针对不同业务场景，可增强两方面可视化效果，首先是仿真场景下的实景还原，例如车辆碰撞、火灾现场、管线爆管状态，高仿真的水面波纹、喷泉、点光源、光束等。再者是业务系统内的效果增强，如圆形缓冲区环状动态扫描效果、范围区域线状动态扫描效果，扫描区域内异常情况的高亮、预警效果等。集成方案文件更新方案文件管理系统：所有的室内地图数据均需要上云，用对应的文件系统进行管理。更新系统需要从文件系统获取需要更新的文件，同时将更新的成果上传到对应的文件系统。二维室内地图和三维室内模型需要基于其他的系统生成。三维室内模型集成展现方案应用展现系统用于室内场景下的应用，利用三维室内渲染引擎进行三维室内模型的渲染，利用室内定位模块进行室内位置的获取。第1人称漫游的基本过程是：（1）应用系统通过文件管理系统获取所在场景的三维室内模型文件；（2）应用系统调用渲染引擎，由渲染引擎进行三维室内模型的三维渲染；（3）应用系统启动室内定位模块；（4）室内定位模块将室内位置坐标传递给应用系统；（5）应用系统给渲染引擎坐标进行随位置变化的漫游。为了保证漫游的效果，防止位置坐标的不稳定和飘移，以及定位在不合适的位置（水中、穿墙等现象），通常需要与路网进行匹配，以保证演示效果。路网匹配要求：（1）二维、三维模型坐标系的统一由于路网是在二维室内模型中，这样要保证二三维坐标系的统一性。（2）路网匹配算法路网匹配算法相对成熟，可以借用室外导航的算法。由于本集成是为了验证室内定位的精度和稳定性可以不进行路网的匹配。漫游的方法可以有几种：（1）物动图不动移动的物体在地图内进行移动，当超出地图范围时，进行新的区域的地图加载。（2）图动物不动将当前的位置设置为视图中心点，这样地图不断进行移动。这种方案效率比较低，需要不断进行渲染。三维点云模型更新实验方案方案概述为了满足基于VGI的室内高精度更新的目标，我们设计了基于VGI的室内地图动态更新技术专题试验，总体实验图如下：图总体方案图其中：室内图点云模型生成是为了生成室内地图的点云模型成果库，作为更新实验的基础。由于这部分工作主要是同济大学课题组完成，所以在这里为了方便我们的专题实验开展，我们制定了低成本的一套点云模型生成方案。该方案采用一些低成本的传感器设备，以满足专题实验的需要。普通相机照片的点云模型生成是为了满足基于VGI上传的