三維房地產虛擬系統在Skyline下的實現

黃歡歡,張友水，吳 勇

（1. 福建師范大學 地理科學學院，福建 福州 350007）

本文運用GIS、3DS Max和Skyline技術[1-3]，創建三維房地產虛擬系統，對社區內的實體和周邊環境進行建模，并根據房產客戶需求，設計相應功能，讓使用者能身臨其境地感受優美的社區風光，分析各種環境，為買房決策提供可靠依據。

1 系統總體設計

1.1 目標定位

三維房地產虛擬系統的預期目標是在空間數據庫技術、GIS技術和三維可視化技術的支撐下，充分利用遙感影像數據、地形圖、DEM、道路網數據以及建筑物模型，構建一個集瀏覽、環境和分析為一體的三維場景分析系統，進行房屋內部、地段及周邊交通設施的三維實景模擬，使房地產商和客戶更加直觀、快速、和多角度地了解房屋各方面的信息。

1.2 數據來源及處理

本系統集成的數據包括：福州市臚雷鎮1︰1萬地形圖，臚雷鎮分辨率為15 m的Google Earth影像圖，某社區包括建筑物尺寸、構造等信息的CAD圖紙，部分建筑物及其他物體近景照片，臚雷鎮交通圖等。

利用Geoway軟件將地形圖等高線進行數字化，在ArcGIS中生成TIN，進一步生成DEM及二維交通圖。利用Google Earth中的坐標點，運用PCI 進行幾何校正。由于地形圖和遙感影像之間的時間間隔比較長，在疊加后需要根據遙感影像在Skyline中進行地形修改。

1.3 模型構建

根據CAD平面圖確定地物的位置和結構，采用“從整體到局部、逐步細化”的思想，進行三維建模。三維模型的大小直接影響場景的調入和編輯速度，決定系統的運行速度，因此不能對所有地物都采用精細建模，應按照重要性分成精細模型、一般模型（圖1）。

圖1 三維場景和高精度模型創建流程圖

1.3.1 精細模型

精細模型主要用于房地產商開發的主要樓群的外部和內部構造，其精細程度和仿真程度直接關系到顧客對于房屋的選擇。立體屋頂、凹凸的陽臺、突出門廳、細致的內部等幾何結構不能忽略，不能用貼圖代替，而是用幾何實體來表現。貼圖要求清晰美觀，符合實際[2]。本系統使用建模軟件AutoCAD、Sketchup、3D MAX，在外部創建好模型，將建好的模型以.X格式導出，在TerraExplorer Pro模塊中為TerraBuilder生成的MPT檔添加建筑和其他景觀地物模型，見圖2。

圖2 精細建模成果圖

1.3.2 一般模型

一般模型主要用于主要樓群附近的其他建筑，以及道路、停車場、樹木、紅綠燈、交通指示牌等。由Skyline軟件創建模型，雖然紋理簡單，但節省了數據空間，并保持了較好的觀賞性。其中，樹木、紅綠燈、交通指示牌等采用廣告牌技術，即不論場景怎么旋轉，對象總保持面向熒幕和觀測者[4]，見圖3。

圖3 一般模型建模成果圖

2 系統開發

在完成數據采集、三維場景構建、三維模型加載后，即可進行三維虛擬仿真系統的開發工作。本系統采用Skyline組件作為開發平臺，主要創建了導航定位、地圖基本操作、周邊場景觀摩和顧客看房服務等4大功能模塊，見圖4。

2.1 導航定位功能

導航定位模塊主要包括地圖導航和目標定位2大功能。本系統中，地圖導航和景觀漫游速度穩定、流暢。同時，系統通過加載ArcGIS處理的二維矢量數據及三維地物標注，能實現對地物的空間搜索定位，查看特定的建筑、道路等空間位置信息。

2.2 地圖的基本操作

該模塊實現三維地圖的基本操作，包括放大、縮小，平移、鷹眼、全圖顯示以及標注、空間量測等客戶功能。其中，測量包括水平距離量算、重直距離量算、面積量算和體積量算，客戶可以根據需要對感興趣的區域進行量測，獲得該區域的空間感知。

2.3 周邊場景觀摩

該模塊主要包括周邊重要環境定位顯示、二三維聯動、地形分析、水淹分析、場景旋轉等功能。導入Google Earth中下載的kmz進行周邊重點商區、公園的定位、顯示及介紹；設定道路的二三維聯動，直觀地顯示三維定位及二維屬性；地形分析包括坡度分析、土石方量分析、地形的平整度計算等；水淹分析是對可能被洪水淹沒的區域進行預測；場景旋轉是指用戶可以通過鼠標或鍵盤控制相機自由旋轉，同時能夠上下調整視線俯仰角度，對房屋周邊進行多方位考察。

2.4 看房服務

該模塊包括建筑內部查看、通視計算、視域分析、日照分析等功能，可以讓顧客全方位地了解房屋信息。建筑內部查看功能，可以向用戶展示建筑的內部結構和環境，用戶可以第一人稱方式在室內漫游；也可將建筑外墻設為透明模式，直觀地獲取建筑內部房屋構造、設計、裝飾等信息。通視計算用于計算空間中的兩點是否相互可見，顧客可以以自己所心儀的房屋為一點，觀察該點對于周邊江景、夜景等所需景點的可見性。視域分析用于計算該點在一定角度范圍里對周邊環境的可視性，了解周邊房屋的遮擋性。日照分析用于分析三維場景內地物在不同季節、不同時間所受的日照情況。如圖5所示。

圖5 主要功能圖

3 結 語

本文采用GIS、3DS Max和Skyline相結合創建大面積的三維區域，滿足用戶對周邊環境、交通、商業區的查看需求。并基于Skyline軟件作了一些細節上的優化，實現了高效率、高精度、精細化三維地理數據的組織和應用，提供了一個三維交互數字地圖窗口。顧客能夠在數據建模和數據可視化條件下，進行一定的數據分析，獲取所需的特定信息。不僅可以提供房地產開發設計人員參考，而且能使瀏覽者感受真實的游覽效果。

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