2014年4月29日 星期二

欢迎访问湖北随岳高速!

你当前的位置:首页 >> 阳光文化 >> 管理之窗 >>

三维实景地图制作的低成本技术方案

【发布人】Admin 【发布时间】2019/10/31 10:59:35 【点击次数】693 【双击滚动】

【摘要】:近年来,电子地图相关技术发展迅速,为用户们提供了很大的方便,但三维地图的发展由于成本过高的原因,一直未广泛普及,本文就三维地图的制作,提供了低成本的方案,可以广泛的应用于各种地图引擎及web网站。

关键词:三维实景地图低成本

 

【引言】:近年来,随着网络信息技术的不断提升,智慧交通对于相关技术的需求也与日俱增。其中就电子地图与地理数据信息来说,能为广大司乘人员的出行提供极大的便利。但不可否认的是二维地图在使用体验上较之三维地图有明显缺陷,在本文中,笔者将采用一种低成本的技术方案,快速构建任意区域的实景三维地图,以此来为用户提供更优质的使用体验。

一、技术方案

通常在电子地图制作上用到的技术包括GPS定位、遥感技术、摄影测量等,这些技术的优点是成图的精度高,数据准确,但相应的开发成本也较高、开发周期长,如果用于大型地图环境的制作,耗费的人力物力较大。所以只有在项目对地图精度需求极高时,才建议使用这些技术进行构建。本文采用的技术方案,使用地形DEM数据向地形制作软件映射,然后进行后期处理。此种方案开发成本极低,而且能快速完成项目原型,在地图精度上能达到0.17m的精度,后期也能非常自由的对地形模型进行处理。在轻量级的项目中,是一种性价比很高的替代方案,能够广泛应用于产品展示、决策、优化用户体验等场景。

二、地理数据的采集

制作三维地形,我们首先需要的是地理位置的DEM数据与卫星图,这两种数据,可以在网络上获取,在这里笔者推荐使用BIGMAP地图下载器,可以直接下载精度较高的图片。如图:


 

下载时需要记录几个数据,及框选范围的大小比例。


下载高程图(DEM)与卫星地图之后,我们还需要对数据进行加工处理,将高程图转化为heightmap,卫星图转化成jpg格式。在此处我们使用Global Mapper及World Machine软件,对DEM数据进行处理。首先使用Global Mapper将DEM数据转化为hfz格式,这种格式是World Machine能读取的一种数据格式。


 

然后,在World Machine中完成向heightmap的映射。


(输出格式为PNG格式)

使用World Machine的File Input节点接收hfz格式的数据,然后使用Height Output节点将heightmap进行导出。


(heightmap)

到这里,就完成了地理数据的采集及数据的转化处理。我们最终的目的是得到一张heightmap和一张清晰的卫星图。然而也有另外一种方式可以直接得到heightmap,在terrain.Party网站上,可以直接下载地球任意区域的heightmap,但由于配套的卫星图数据缺失,所以在尽量追求高精度的前提下,一般不采用此种方式。


(terrain.party,任意区域heightmap下载) 

三、三维地形生成

得到了heightmap后,在三维地图的生成方面,有了很多的选择,如3DMAX、UE4、UNITY 等软件都可以依据heightmap快速的生成地形模型。此文中,使用World Creator2软件进行示范。


(将地形块的比例设置成与卫星图同样的大小)


(添加Area,并使其平铺)


在导入heightmap后,应对地形的高度比例进行缩放,原始的海拔数据可以使用网络数据进行查询,缩放比例的计算方法为:真实地形海拔数据/地形模型海拔数据(缩放前)。


(真实海拔数据)

 

(缩放前海拔数据)

(等比例缩放后的模型效果)

 

然后对地形模型进行贴图,这里直接导入卫星图并平铺后形成了如下效果:


 

 

考虑到配套卫星地图不容易获取,或产品做其他用途的时候,也可以对模型进行自定义着色。如下图:


(三平面着色法着色效果)


四、地形的后期处理概述

地形的后期处理一般包括地图元素的添加、地形图层重新着色、效果渲染等,此处推荐使用UE4软件进行处理。通过UE4能自由的对地形添加组件,完善地图信息,甚至是对经纬度进行模拟。


(对结果进行简单渲染及元素添加)


 

参考文献:无(天门分中心 李陈思)

 



上一篇:不忘初心,奋勇向前——记荆岳大桥分中心阳...

下一篇:斜拉索常见病害及处置分析