三维数字城市建模标准08.doc
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ST数据建库标准ST2009－001三维数字城市建模标准3D-City Model database standard 〔试行三维数字城市建模标准3D-City Model database standard______________________________________________________________________________1 范围本标准规定了三维数字城市建筑物模型、景观模型产品的质量特性及其应达到的要求,包括三维数字城市建模的软件环境、几何特征、命名规则、建筑物、场景制作要求、纹理烘培要求、数据格式、成果验收等本标准适用于三维数字城市模型制作、检查验收与质量评定2 引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成本标准的条文所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性u 《城市测量规范》〔CJJ8-99u 《测绘产品检查验收规定》
〔2本规范适用于天津市三维数字城市建设〔3统一采用3DMAX8.0建模,在MAX软件中单位设置为Meter〔4正式作业前,应了解委托方对天津市三维数字城市建设的技术要求,搜集、分析、利用现有资料,对现势性不强或与实际不符的资料及时提出作业收尾,做好资料整理、工作总结工作〔5建筑物及景观按现状建模〔6具体制作过程中,除应按本规范执行外,尚应符合行业内虚拟现实有关标准的规定5 模型制作质量要求模型制作的质量要求通过对模型的数学基础、建模范围、模型面、模型精度、层级结构、技术要求等质量特性来描述5.1 数学基础5.1.1 平面坐标系统采用1990年天津市任意直角坐标系5.1.2 高程系统采用1972年天津市大沽高程系,2003年高程5.1.3 精度〔1建筑物基座平面精度：≤30cm〔2建筑物基顶部高差精度：≤30cm〔3建筑物其它特征平面精度：≤50cm且小于量测对象间距尺寸的10%〔4建筑物任意特征间点、线、面量测间距精度：≤50cm且小于量测对象间距尺寸的10%〔5景观地形直线部分与CAD线误差小于4cm,曲线部分与CAD线误差小于8cm〔严格按照CAD制作5.2 建模范围〔1本标准所规定的须建实体模型的建筑物是指永久性建筑,含台阶、雨棚、阳台、飘窗、永久性装饰、人字型屋顶、屋顶架子〔方柱状或圆柱形、柱子等建筑物附属物；〔2在建、在修整建筑物等原则上按照城市设计方案或建设单位提供的方案制作模型；〔3活动房屋、临时性建筑、拟于近期拆迁或正在拆迁的建筑不包含在本标准内；〔4地形图上存在的消防栓、变电箱作为小品按照片实际放置。
〔5正在施工的地面根据实际情况平铺草地或铺砖5.3 模型面〔1模型去除冗余的点、线、面和虚拟物体冗余线是指同一面中重合的两条线或其空间距离≤0.3米的两条平行线；重叠面是指同一建筑物模型中垂直距离≤1m的两个面〔2建筑物模型内部接边处不存在缝隙,相交的点需焊接以确保相交点的空间拓朴关系严格重合〔3在系统平台中不存在闪烁的面,构成模型的多边形面不允许存在凹多边形面片5.4 模型精度〔1建筑物附属女儿墙、台阶等均需按实际尺寸建模〔通常情况下,女儿墙宽30cm,高50cm,但平房女儿墙高30cm；台阶高度通常15cm,宽30cm临街建筑物台阶全部建模,建筑物非临街部分〔建筑物背面3阶以下〔包括3阶且长度小于6米的不必建模,且室外楼梯或大于5阶的台阶可不按实际台阶数量建模,台阶高度、宽度按常规尺寸即可〔2标志性建筑、风貌与文物保护建筑、次干道以上临街的重要公共建筑〔如政府大楼、学校教学楼、医院主楼等,以及高层建筑物〔大于15层其凹凸特征≥30cm时,需按照实际建模；一般建筑物<如住宅楼、工业建筑、非临街建筑等>及其附属物凹凸特征≥50cm时<大型住宅区内部建筑可以在此标准上适当放宽>,需以实际模型表现；镂空特征、装饰性花纹、建筑物附属围栏等原则上不需实际建模；其它特征不需实际建模。
〔3所有阳台、飘窗、屋檐、建筑物的特征线〔可能凸出墙面尺寸较小均实际建模注：〔1一层私自搭建的平房不必建模〔界定平房是否是私自搭建的方法是对照地形图查看,如果地形图上没有该平房,则该平房为私自搭建的建筑,否则,不属于私自搭建的建筑,按实际建模〔2对于单幢建筑物,如果存在部分阳台封闭、部分未封闭的情况,则根据少数服从多数的原则,即以建筑物的单面为单位,如果该面上大部分阳台封闭,则该面所有阳台建模时均封闭,反之,如果该面大部分阳台不封闭,则该面所有阳台建模时均不封闭阳台是否落地则根据最新的照片实际建模公共模型库主要用于室外场景制作,内容包含公交站台、红绿灯、路灯、路牌、体育设施、景观小品等其它附属设施模型等常用公共设施模型,在制作地形项目时有相同模型可直接调用公共模型库模型.5.5 层级结构在MAX中保证每一个独立的建筑物为一个物体对象〔透明纹理除外,通过多维材质的形式制作纹理来保证一栋建筑为一个物体,透明纹理需分离成独立的物体5.6 技术要求〔1模型制作必须使用捕捉工具,禁止产生漏缝模型或重叠闪烁现象〔2禁止使用镜像工具,如有镜像物体必须使用XFORM工具,再使用NORMAL翻转法线,避免镜像物体导入平台后模型偏移、飞出或轴心点错误现象。
〔3一般圆柱用6段或8段表示,复杂的或直径较大的圆柱用12段表示6 模型贴图质量要求模型贴图的质量要求通过纹理格式、纹理大小、纹理色调、纹理精度、纹理贴图、公共材质的要求来描述6.1 纹理格式烘培前纹理格式：JPG、PNG〔透明纹理禁止使用其它格式纹理烘培后纹理格式：DDS6.2 纹理大小〔1纹理长、宽均为2的n次幂像素值烘培前原始纹理大小在32×32至512×512之间禁止使用超过512×512尺寸的超大纹理〔2烘培后纹理大小尽量最优化建筑物烘培后纹理尺寸控制在1024×1024以内,〔3地形烘培后纹理尺寸控制在512×512以内6.3 纹理色调纹理色调统一采用上午10点钟有阳光的地物表面的色调<在外业采集纹理时,相机偏色调整成自然色>,要求纹理清晰<提高对比度、锐化处理>,色调均衡<特别是同一建筑物各面的色调须严格统一>,色彩美观、明亮、柔和严禁使用纯色或近似纯色<特别是纯白色>、暗色调的纹理贴图；避免接缝处纹理明暗差别太大同一建筑玻璃颜色一致,原则上严禁出现同一建筑物多种玻璃色调的现象注：〔1保证区域范围内整体色调的一致性,尤其是同一小区内类似建筑纹理必须一致,色调协调并必须重复使用。
〔贴图前建立色板或公共纹理库,所有贴图人员从纹理库中提取纹理,但纹理名称不能改变,达到纹理重用以减少纹理数量或同一小区类似建筑统一由一人制作〔2同一区域地块内,如出现两种或以上的不同色相地物,基本原则是以区域内大面积色调为主色调,个别不同色相地物与主色调协调〔采用降低突出颜色饱和度、调整色相以偏向主色调方式来达到整片区域的和谐统一效果〔3同一区域地块内,如出现个别地物明度过度突出以致曝光,基本原则是以区域内整体明度为中间明度,曝光地物通过降低明度的方式接近中间明度,如出现个别地物明度太低以致过度偏黑,基本原则是以区域内整体明度为中间明度,偏黑地物通过提高明度的方式接近中间明度6.4 纹理精度〔1使用正射投影数码照片制作纹理贴图〔2纹理须与实际一致<严格按照建筑物层数、窗户数量制作纹理>,纹理贴图所表现的建筑特征<如门、窗、建筑层高等>尺寸精度≤50cm,且须保持其大小比例协调为保持协调统一,门、窗、橱窗等开、关须保持一致〔3为降低数据量,建筑物镂空、围栏、装饰性花纹等特征使用透明纹理进行表现〔4标志性文字<如政府部门、大型企事业单位、商业楼、公共建筑的名称、居民楼幢号>须与实际一致；独立的标志性文字原则上使用透明纹理表现。
〔5建筑物非永久性附属物<如空调室外机、雨水管、水箱、防盗网、节日宣传性标语、临时性贴画>、污浊部分、玻璃墙面的倒影等原则上不得表现<为提高建模效率,砖墙面、水泥墙面等可以采用纹理库中类似的公共材质纹理替代>〔6建筑物屋顶部分<平面屋顶、坡屋顶、瓦屋顶等>,原则上参考航片使用纹理库中近似的屋顶面纹理贴图<瓦屋顶贴图时注意各个面要分别贴>〔7为增强建筑物的立体感,需调整同一物体的明暗面的亮度值<如台阶立面使用稍深颜色、平面使用稍浅颜色的纹理；女儿墙内侧使用稍深颜色、外侧使用稍浅颜色的纹理；保留墙面纹理上面的角线>〔8建筑物附属大型广告牌须使用贴图表现<需取实际照片制作纹理>6.5 纹理贴图〔1所有模型面必须贴图〔2对于难以从原始照片上提取和修整的纹理采用公共材质替换,并注意材质大小〔如瓦、砖块大小与实际相符〔3在照片不完整的情况下,各面纹理应与周围建筑物的纹理相似〔4临时性门面牌、居民楼下面的小门面牌或较破旧的门面牌可以舍去,不贴纹理〔5铺地UV平铺后必须与实际位置、形状、尺寸一致,避免出现扭曲或歪曲的情况〔6有线条墙面纹理〔如窗户之间、砖之间贴图时必须保证每个交接面线条结合正常,禁止出现纹理线条错位现象。
〔7制作大量广告招牌〔户外大型广告牌除外时,要求采用拼图方式,将大量广告纹理整合为一张贴图纹理<不大于512*512>,使用Unwrap UVW修改器展开贴图,达到节省资源的目的〔8现状照片上文字不完整且无法判断的广告牌不必建模、贴图,但不清晰的文字需自行在PS中制作纹理〔9停车场单个停车位按实际纹理贴图〔铺砖上面有草地〔10无论在MAX中透空纹理渲染是否有白边存在都必须在PS中进行修减白边处理,以防止在虚拟现实平台中透空纹理出现白边<植物、栏杆、文字招牌等>6.6 公共材质〔1屋顶水泥材质、瓦片、沥青路面、绿化植物、水材质、常用白色墙面必须采用《公共纹理库中纹理》〔注意〔2为达到较高的仿真效果,尽量采用照片中的真实纹理作为材质,若照片纹理质量不高可用公共材质替换现状照片上的纹理,但公共材质的名称不能改变如果更改公共材质,则务必同时按命名规则更改公共材质纹理文件名,禁止使用纯色纹理〔3白色墙面的深灰、浅灰、灰白三类明度贴图采用公共纹理库的贴图素材,明度最亮不能超过灰白贴图,最深不能超过深灰贴图7 景观制作要求7.1 建模范围与原则〔1地形地貌：按照同材质地面为单面进行划分；〔2道路及其附属设施：含路面、路灯、桥梁、交通指示牌、路牌、公交站牌、交通指示灯、交通岗亭等设施；〔3植被：含街头绿化带、路中绿化带、园林、草地、花坛、独立树木等；〔4建筑物附属设施：围墙、凉亭、游乐设施、体育设施、石凳、石桌、雕塑、消防栓、变电箱等；〔5水系：含河流、湖泊、水塘、沟渠、水库、喷泉等<城市排水沟、排污沟暂不建模>。
注：地形面、道路面、绿地、水域等进行拼接后无缝隙、无重叠7.2 地形建模要求〔1地形制作必须严格依照CAD进行配准,景观地形直线部分与CAD误差小于4CM,曲线部分与CAD误差小于8CM〔注意〔2相对高差超过2m时,需按照地面特征使用三角面表现精细的地形起伏；〔3所有地块。
