模型輕量化在取消高速公路省界收費(fèi)站中的應(yīng)用研究

譚平玉， 戴劍軍， 廖 飛， 傅 達(dá)

(湖南省交通科學(xué)研究院有限公司, 湖南 長沙 410015)

0 引言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展和數(shù)字孿生概念興起，三維GIS+BIM技術(shù)構(gòu)建可視化平臺(tái)應(yīng)用越來越廣泛，特別是隨著國家的大力推廣，相當(dāng)一部分設(shè)計(jì)院、施工單位都采用了BIM技術(shù)，使得大量構(gòu)建三維可視化場景成為可能。

由于BIM設(shè)計(jì)需要出施工圖指導(dǎo)實(shí)際施工，因而包括大量細(xì)節(jié)，一個(gè)普通機(jī)柜BIM模型可能上百M(fèi)，而大型建筑物更是可以達(dá)到幾G、甚至幾十G；在B/S架構(gòu)下這種量級(jí)的數(shù)據(jù)傳輸和渲染是困難的，在輕量化技術(shù)發(fā)展起來之前，集成三維場景的系統(tǒng)多采用C/S架構(gòu)，受數(shù)據(jù)安全和數(shù)據(jù)傳輸成本等因素限制，三維應(yīng)用僅在小范圍內(nèi)開展。因此采用適宜技術(shù)實(shí)現(xiàn)三維模型、場景輕量化是有必要的。三維模型輕量化一般是在保證模型高仿真度的前提下對(duì)高精度BIM模型進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮、細(xì)節(jié)簡化等處理，實(shí)現(xiàn)三維模型存儲(chǔ)、傳輸數(shù)據(jù)量降低。當(dāng)前主要的輕量化技術(shù)主要圍繞Instancing(模型復(fù)用)[1]、Compression(壓縮)[2]、LOD(多細(xì)節(jié)層次)[3]和Parameterization(參數(shù)化)[4]4個(gè)圖形學(xué)技術(shù)方向展開。

1 模型輕量化研究現(xiàn)狀

BIM是通過建立虛擬建筑、設(shè)備的三維模型，利用數(shù)字化技術(shù)，為這個(gè)模型提供完整的、與實(shí)際情況一致的建筑、設(shè)備信息庫[5]。當(dāng)前主流三維建模方式包括激光點(diǎn)云、傾斜攝影、人工設(shè)計(jì)建模等多種方式，由于不同方式的三維模型適用于不同應(yīng)用場景，其輕量化處理也各不相同，本文主要研究設(shè)計(jì)模型輕量化處理。Revit、Bentley等平臺(tái)設(shè)計(jì)的三維模型信息包括一系列頂點(diǎn)信息和紋理信息，頂點(diǎn)信息主要包括x、y、z坐標(biāo)值和拓?fù)潢P(guān)系，一般以浮點(diǎn)型格式存儲(chǔ)；……