北京英特图原信息技术有限责任公司

TY3D三维软件平台

一、概述
　　TY3D三维软件平台是北京英特图原信息技术有限责任公司拥有自主知识产权的三维地理信息系统平台。基于其在大数据量空间信息处理能力、仿真效果、数据库驱动、跨平台通信、二次开发支持等方面的技术能力，利用平台可以为应用部门和系统开发单位提供从底层引擎到专业应用高性能、低成本、扩展性能更好的三维地理信息和虚拟现实应用解决方案。目前，TY3D三维软件平台已经在数字城市、城市新区建设景观辅助规划、数字社区、小城镇信息管理、城市综合管网管理、战场环境仿真等系统中得到了较为广泛的应用。
二、软件平台构成
　　TY3D组件化三维可视化平台由Gis3Dviewer控件和GisX动态链接库两部分组成。Gis3Dviewer控件为可视控件，是三维场景显示的载体。控件基于OpenGL技术开发，结合了GIS系统的特点，形成具有地理信息系统特点的三维可视化环境。通过控件具有的属性和方法，可在三维环境中模拟真实世界。控件的显示具有准确性和真实性，可在三维环境中进行诸如测量分析等复杂计算，获得真实准确的结果。同时，控件拥有众多的触发事件，可根据实际的应用需求，在不同的事件中对数据或对象进行处理，以实现复杂的分析计算，或达到特殊的显示效果。
　　GisX动态链接库提供了可在三维环境中显示的实体对象类以及对外部数据调用方式。对象采用继承的方式，所有的实体对象均继承于同一个基类，在实体属性上具有共同的属性。同时，针对不同实体对象特殊之处，设定每种对象的特定属性，使其更加符合GIS系统的应用特点。在对外部数据的使用上，同一类对象数据的不同格式文件均可用同一类数据对象打开，并且对象本身可提供不同数据格式之间的转换，增加的系统的易用性。
三、软件平台特点
■　支持开放的数据源
　　软件平台支持文件数据存储方式和标准数据库数据存储，可以与Oracle、SQL Server等大中型商业数据库方便联接。系统支持两种数据导入模式，一是直接由数据库导入三维特征数据，二是由二维GIS导入矢量数据并进行基于纹理库和模型库的三维特征重现。内部数据结构按OpenGIS 标准设计，支持多种GIS数据和CAD数据格式，使其成为一个开放的平台。
■　按照具有大数据量空间数据信息处理能力的模式设计
　　系统支持空间数据的GRID动态管理，并支持动态存储调度技术和基于细节层次模型的算法优化技术。对三维场景的显示实现从网络和磁盘到系统内存再到CPU缓存和显存的数据三级动态存储管理机制，并结合数据精度分级管理和空间索引技术，对三维场景数据进行动态组织，支持三维地形数据的动态简化，使系统具备大区域大数据量空间信息的处理能力。
■　标准化封装底层概念，提供面向应用的二次开发接口
　　平台对OpenG进行二次组件化封装，提供面向应用的调用接口。在OpenGL绘图的底层基础上，加入GIS概念，重新设计了具有GIS类型特点的对象及功能，同时隐藏了OpenGL中大部分计算机图形学的深层概念和原理机制。组件的接口严格按照信息技术的工业化标准设计，采用.OCX 和.DLL接口方式，可以在Visual Basic、Visual C++及等流行的通用开发语言内调用，并与组件化GIS平台，如Arc GIS Engine或Arc Objects等进行无缝集成。
■　从数据上和方法上保持从真实环境到三维环境的概念映射
　　作为真实环境的模拟和镜像，三维平台的数据来源完全采用真实环境中采集的数据，建立三维环境中的景象。针对真实环境中树木、设施、管线、建筑、街区等不同类型的地物结构，在系统中设计有相应的三维对象与之对应。针对不同的数据类型，可将二维平面数据转换为三维数据结构，存储在数据库，减轻了数据准备的工作量，并能最大限度地保证真实环境的完整性,并支持三维空间量测。
■　支持自动生成参数化模型，数据精度分级管理，快速建模
　　在三维模型的生成及显示方面，采用参数化模型和实体模型相结合的方式，既可以做到平面数据源和三维数据之间的快速切换，又可以表现出重点对象的具体细节。平台支持对二维矢量数据进行基于纹理库的点状、线状、面状特征自动建模和显示。例如，对于建筑平面图的三维转化及显示，可根据建筑平面图中每个建筑的高度、楼层、颜色、风格等真实对象属性自动生成参数化模型；也可以实现草坪及围栏、灌丛、运动场、广场、道路路面及分道线、人行横道线、水面等各种地面特征的自动三维建模与重现。系统同时支持高精度3D模型的定位设置和集成显示，采用LOD技术提高对模型细节的表现能力。
■　针对应用进行模式化设计，为行业应用建立快速开发范例。
　　在组件化三维图形处理平台开发和应用的同时，对相关应用行业的特点和需求进行进一步调研和分析，归纳出有共性的特征，形成相关行业二次开发的范例。在适当的时候，进行整理和再次封装，形成面向行业应用的高级组件系列。
■　软硬件环境要求平民化
　　系统环境定位于Windows XP以上操作系统平台。对硬件配置的求不高，在当前主流配置的情况下可以正常运行。显示卡也采用非专业配置。
　　要求配置：
　　　　CPU：Intel P4 2.4 及以上CPU。
　　　　内存：512M及以上内存容量。
　　　　显卡：256M及以上显存，支持OpenGL及Driect9.0的显卡，推荐Geforce6600GT及以上的显卡。
四、软件平台功能描述
1．场景渲染
　　☆　硬件渲染加速；
　　☆　硬件动态阴影显示；
　　☆　实时粒子系统(烟雾粒子系统等)；
　　☆　动态渲染排序；
　　☆　动态渲染剪裁；
　　☆　动态遮挡剪裁；
　　☆　动态数据LOD；
　　☆　动态数据距离剪裁；
　　☆　动态数据加载；
　　☆　动态纹理；
　　☆　支持基本几何体 (球，立方体，管道)、复杂物体(自定义面)、DTM数据模型(多种数据源float,short，int等) 绘制；
　　☆　基于数据库或数据文件的三维场景加载；
　　☆　多场景显示；
　　☆　同一场景不同内容的显示；
　　☆　支持动画显示(可控制物体，摄像机)；
2．标准数据接口
　　☆　支持各种类型的标准GIS数据，支持多种数据格式；
　　☆　支持部分OGC (OpenGIS)概念(Point，LineString，Polygon等) ；
　　☆　支持WKB/WKT数据导入导出；
　　☆　支持GML数据导出；
　　☆　支持多种模型数据(3DS、wrml、obj等)；
　　☆　支持多种类型标注文字显示(Bitmap，Outline，Polygon等)；
　　☆　支持多种图片格式(DDS,Bmp,jpeg等)；
　　☆　支持动态图片格式(Gif图片)；
3．基于数据库的三维数据管理模式
　　☆　支持使用数据库保存数据；
　　☆　可自由定义数据的组织方式；
　　☆　支持多种主流的数据库，如SQLServer，Oracle ，Access等；
　　☆　基于Group的数据存储和加载（脱离层的概念）；
4．应用级高级功能组件及模块
　　☆　三维场景浏览工具；
　　☆　视点操作/模式控制工具（地图模式，第一视角模式，地球模式）；
　　☆　三维信息查询（图文互查、地名查询等）；
　　☆　鹰眼视图；
　　☆　日照分析（可视性分析，遮挡查询等）；
　　☆　三维量测（水平距离、实际距离、地表面积、正投影面积、高差、坡度、三维坐标等）；
　　☆　角点捕捉（屏幕坐标，物体关键点捕捉）；
　　☆　三维浏览设置（路径行驶方式）；
　　☆　空间书签（显示、添加、删除，提供截图、注释等信息）；
　　☆　多窗口多视图规划方案评价；
　　☆　建筑物参数化自动建模与显示；
　　☆　面状地物参数化自动建模与显示（地面覆盖，包括广场、人行道、草地、水面、灌木等）；
　　☆　线状地物参数化自动建模与显示（车道线、人行横道线、路基、铁轨、隧道、界线等）；
　　☆　点状地物参数化自动建模与显示（路灯、电杆、里程牌、信号灯、涵渠等）；
　　☆　大范围地形数据动态加载（支持多个不同精度DTM，单个DTM在12000*12000以上）；
　　☆　多级影像数据动态加载显示；
　　☆　单一动态目标（飞行器、车辆、船只）三维姿态及运动状态实时模拟显示；
　　☆　三维姿态：方位角、俯仰角、横滚角，运动状态：坐标、速度、加速度。
　　☆　组合动态目标（列车）三维姿态及运动状态实时模拟显示；
　　☆　任务监控（任务设置：航线、传感器等、GPS运动目标显示、监测信息动态显示）；
　　☆　任务模拟（任务设置、模拟显示）
　　☆　基于网络的多目标空间物体位置实时监控及模拟；
5．应用开发
　　可与多种GIS平台（如ArcGIS Engine、Arc Objects、MapX等）无缝衔接；
　　提供多种可视化组件，通过简单界面添加完成标准操作过程；
　　提供多种封装的类模块，包含标准的数据组织结构，简化数据管理的开发过程；
　　提供多种数据库链接，简化数据库开发过程。


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TY3D三维软件平台一、概述　　TY3D三维软件平台是北京英特图原信息技术有限责任公司拥有自主知识产权的三维地理信息系统平台。基于其在大数据量空间信息处理能力、仿真效果、数据库驱动、跨平台通信、二次开发支持等方面的技术能力，利用平台可以为应用部门和系统开发单位提供从底层引擎到专业应用高性能、低成本、扩展性能更好的三维地理信息和虚拟现实应用解决方案。目前，TY3D三维软件平台已经在数字城市、城市新区建设景观辅助规划、数字社区、小城镇信息管理、城市综合管网管理、战场环境仿真等系统中得到了较为广泛的应用。二、软件平台构成　　TY3D组件化三维可视化平台由Gis3Dviewer控件和GisX动态链接库两部分组成。Gis3Dviewer控件为可视控件，是三维场景显示的载体。控件基于OpenGL技术开发，结合了GIS系统的特点，形成具有地理信息系统特点的三维可视化环境。通过控件具有的属性和方法，可在三维环境中模拟真实世界。控件的显示具有准确性和真实性，可在三维环境中进行诸如测量分析等复杂计算，获得真实准确的结果。同时，控件拥有众多的触发事件，可根据实际的应用需求，在不同的事件中对数据或对象进行处理，以实现复杂的分析计算，或达到特殊的显示效果。　　GisX动态链接库提供了可在三维环境中显示的实体对象类以及对外部数据调用方式。对象采用继承的方式，所有的实体对象均继承于同一个基类，在实体属性上具有共同的属性。同时，针对不同实体对象特殊之处，设定每种对象的特定属性，使其更加符合GIS系统的应用特点。在对外部数据的使用上，同一类对象数据的不同格式文件均可用同一类数据对象打开，并且对象本身可提供不同数据格式之间的转换，增加的系统的易用性。三、软件平台特点 ■　支持开放的数据源　　软件平台支持文件数据存储方式和标准数据库数据存储，可以与Oracle、SQL Server等大中型商业数据库方便联接。系统支持两种数据导入模式，一是直接由数据库导入三维特征数据，二是由二维GIS导入矢量数据并进行基于纹理库和模型库的三维特征重现。内部数据结构按OpenGIS 标准设计，支持多种GIS数据和CAD数据格式，使其成为一个开放的平台。 ■　按照具有大数据量空间数据信息处理能力的模式设计　　系统支持空间数据的GRID动态管理，并支持动态存储调度技术和基于细节层次模型的算法优化技术。对三维场景的显示实现从网络和磁盘到系统内存再到CPU缓存和显存的数据三级动态存储管理机制，并结合数据精度分级管理和空间索引技术，对三维场景数据进行动态组织，支持三维地形数据的动态简化，使系统具备大区域大数据量空间信息的处理能力。 ■　标准化封装底层概念，提供面向应用的二次开发接口　　平台对OpenG进行二次组件化封装，提供面向应用的调用接口。在OpenGL绘图的底层基础上，加入GIS概念，重新设计了具有GIS类型特点的对象及功能，同时隐藏了OpenGL中大部分计算机图形学的深层概念和原理机制。组件的接口严格按照信息技术的工业化标准设计，采用.OCX 和.DLL接口方式，可以在Visual Basic、Visual C++及等流行的通用开发语言内调用，并与组件化GIS平台，如Arc GIS Engine或Arc Objects等进行无缝集成。 ■　从数据上和方法上保持从真实环境到三维环境的概念映射　　作为真实环境的模拟和镜像，三维平台的数据来源完全采用真实环境中采集的数据，建立三维环境中的景象。针对真实环境中树木、设施、管线、建筑、街区等不同类型的地物结构，在系统中设计有相应的三维对象与之对应。针对不同的数据类型，可将二维平面数据转换为三维数据结构，存储在数据库，减轻了数据准备的工作量，并能最大限度地保证真实环境的完整性,并支持三维空间量测。 ■　支持自动生成参数化模型，数据精度分级管理，快速建模　　在三维模型的生成及显示方面，采用参数化模型和实体模型相结合的方式，既可以做到平面数据源和三维数据之间的快速切换，又可以表现出重点对象的具体细节。平台支持对二维矢量数据进行基于纹理库的点状、线状、面状特征自动建模和显示。例如，对于建筑平面图的三维转化及显示，可根据建筑平面图中每个建筑的高度、楼层、颜色、风格等真实对象属性自动生成参数化模型；也可以实现草坪及围栏、灌丛、运动场、广场、道路路面及分道线、人行横道线、水面等各种地面特征的自动三维建模与重现。系统同时支持高精度3D模型的定位设置和集成显示，采用LOD技术提高对模型细节的表现能力。 ■　针对应用进行模式化设计，为行业应用建立快速开发范例。　　在组件化三维图形处理平台开发和应用的同时，对相关应用行业的特点和需求进行进一步调研和分析，归纳出有共性的特征，形成相关行业二次开发的范例。在适当的时候，进行整理和再次封装，形成面向行业应用的高级组件系列。 ■　软硬件环境要求平民化　　系统环境定位于Windows XP以上操作系统平台。对硬件配置的求不高，在当前主流配置的情况下可以正常运行。显示卡也采用非专业配置。　　要求配置：　　　　CPU：Intel P4 2.4 及以上CPU。　　　　内存：512M及以上内存容量。　　　　显卡：256M及以上显存，支持OpenGL及Driect9.0的显卡，推荐Geforce6600GT及以上的显卡。四、软件平台功能描述 1．场景渲染　　☆　硬件渲染加速；　　☆　硬件动态阴影显示；　　☆　实时粒子系统(烟雾粒子系统等)；　　☆　动态渲染排序；　　☆　动态渲染剪裁；　　☆　动态遮挡剪裁；　　☆　动态数据LOD；　　☆　动态数据距离剪裁；　　☆　动态数据加载；　　☆　动态纹理；　　☆　支持基本几何体 (球，立方体，管道)、复杂物体(自定义面)、DTM数据模型(多种数据源float,short，int等) 绘制；　　☆　基于数据库或数据文件的三维场景加载；　　☆　多场景显示；　　☆　同一场景不同内容的显示；　　☆　支持动画显示(可控制物体，摄像机)； 2．标准数据接口　　☆　支持各种类型的标准GIS数据，支持多种数据格式；　　☆　支持部分OGC (OpenGIS)概念(Point，LineString，Polygon等) ；　　☆　支持WKB/WKT数据导入导出；　　☆　支持GML数据导出；　　☆　支持多种模型数据(3DS、wrml、obj等)；　　☆　支持多种类型标注文字显示(Bitmap，Outline，Polygon等)；　　☆　支持多种图片格式(DDS,Bmp,jpeg等)；　　☆　支持动态图片格式(Gif图片)； 3．基于数据库的三维数据管理模式　　☆　支持使用数据库保存数据；　　☆　可自由定义数据的组织方式；　　☆　支持多种主流的数据库，如SQLServer，Oracle ，Access等；　　☆　基于Group的数据存储和加载（脱离层的概念）； 4．应用级高级功能组件及模块　　☆　三维场景浏览工具；　　☆　视点操作/模式控制工具（地图模式，第一视角模式，地球模式）；　　☆　三维信息查询（图文互查、地名查询等）；　　☆　鹰眼视图；　　☆　日照分析（可视性分析，遮挡查询等）；　　☆　三维量测（水平距离、实际距离、地表面积、正投影面积、高差、坡度、三维坐标等）；　　☆　角点捕捉（屏幕坐标，物体关键点捕捉）；　　☆　三维浏览设置（路径行驶方式）；　　☆　空间书签（显示、添加、删除，提供截图、注释等信息）；　　☆　多窗口多视图规划方案评价；　　☆　建筑物参数化自动建模与显示；　　☆　面状地物参数化自动建模与显示（地面覆盖，包括广场、人行道、草地、水面、灌木等）；　　☆　线状地物参数化自动建模与显示（车道线、人行横道线、路基、铁轨、隧道、界线等）；　　☆　点状地物参数化自动建模与显示（路灯、电杆、里程牌、信号灯、涵渠等）；　　☆　大范围地形数据动态加载（支持多个不同精度DTM，单个DTM在12000*12000以上）；　　☆　多级影像数据动态加载显示；　　☆　单一动态目标（飞行器、车辆、船只）三维姿态及运动状态实时模拟显示；　　☆　三维姿态：方位角、俯仰角、横滚角，运动状态：坐标、速度、加速度。　　☆　组合动态目标（列车）三维姿态及运动状态实时模拟显示；　　☆　任务监控（任务设置：航线、传感器等、GPS运动目标显示、监测信息动态显示）；　　☆　任务模拟（任务设置、模拟显示）　　☆　基于网络的多目标空间物体位置实时监控及模拟； 5．应用开发　　可与多种GIS平台（如ArcGIS Engine、Arc Objects、MapX等）无缝衔接；　　提供多种可视化组件，通过简单界面添加完成标准操作过程；　　提供多种封装的类模块，包含标准的数据组织结构，简化数据管理的开发过程；　　提供多种数据库链接，简化数据库开发过程。