DB42 T 1506-2019 三维实体模型 参数化建模技术规范.pdf

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1、 ICS 07.040 A 75 备案号： DB42 湖北省 地方标准 DB42/T 1506 2019 三维实体模型 参数化建模技术规范 Technical specifications for parametric modeling of three-demensional entity model 2019 - 04 - 08 发布 2019 - 07 - 08 实施 湖北省市场监督管理局 发布 DB42/T 1506 2019 目 次 前 言 . III 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 三维实体模型结构 . 2 5 三维实体模型参数 . 2 6

2、 参数化建模的方法 . 3 参考文献 . 6 DB42/T 1506 2019 DB42/T 1506 2019 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009标准化工作导则 第 1 部分：标准的结构和编写起草。 本标准由武汉天耀宏图科技有限公司提出。 本标准由湖北省自然资源厅归口。 本标准起草单位：武汉天耀宏图科技有限公司、湖北光谷标准创新科技有限公司、北京天耀宏图科 技有限公司、中国地质大学（武汉）、湖北省标准化与质量研究院。 本标准主要起草人：陈菡、樊文有、欧翔、尹劲松、徐进、李云飞、顾鑫、李响、张锐、肖文莉。 本 标准实施应用中的疑问，可咨询湖北省自然资源厅，联系电话： 027-866

3、56353，邮箱： ；对本标准的有关修改意见建议请反馈至湖北省物流标准化技术委员会，联系电话： 027-81777961，邮箱： 。 DB42/T 1506 2019 DB42/T 1506 2019 1 三维实体模型 参数化建模技术规范 1 范围 本标准规定了三维实体模型的 术语和 定义、 结构、 参数 及 参数化建模的方法。 本标准适用于三维实体模型及空间数据参数化建模、管理和应用。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引 用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 17694-2

4、009 地 理信息 术语 3 术语和定义 GB/T 17694中 界定的 以及下列术语和定义适用于本文件。 为了便于使用 ，以下重复列出了 GB/T 17964 中的某些术语和定义。 3.1 模型 model 对客观现实某些方面的抽象。 GB/T 17694-2009，定义 B.314 3.2 模型数据 model data 具备三维网格拓扑结构、表面具有纹理蒙皮的物体模型，通常包括建筑、树木、小品等 ，一般是由 3DMax、 AutoCAD 等可视化三维建模工具，工程人员通过手工绘制形成，或由三维测量车等自动创建形 成的三维模型。为实体物的三维模型拓扑文件，包括三种类型，分别为要素模型、网格

5、模型、场景模型。 3.3 三维实体模型 three-dimensional entity model 是现实世界实体的多边形表示，通常用计算机或者其它视频设备进行显示。 3.4 点状模型 point model 仅用一个坐标点即可表示其坐标的实体模型，比如电线杆、树木、小品、标注等。 3.5 DB42/T 1506 2019 2 线状模型 polyline model 用 多个连续坐标点构成的线段或多段线表示其坐标的实体模型，比如电力线路、公路、边界线、地 下管道等。 3.6 面状模型 polygon model 用多个坐标点构成的一个或多个封闭区域表 示其坐标的实体模型 ，称为面状模型，比如

6、湖泊、草地 等。 3.7 模型参数化 model parameterization 根据三维实体的几何特征，抽象成点状、线状或面状实体模型，映射为变量化参数，通过控制各参 数的值来描述模型大小、形状等。 3.8 渲染体 rendered object 三维实体模型在计算机中三维渲染的最终对象。根据渲染体的几何参 数及拓扑结构，渲染体分为简 单渲染体、复杂渲染体和非几何渲染体。 4 三维实体模型结构 4.1 根据三维实体的几何特征进行抽象，映射为变量化参数，制定统一的参数描述结构，通过控制各 参数的值来描述模型大小、形状等。根据该参数描述结构，生成渲染所需要的内部结构，创建渲染体， 实现渲染展示

7、。 4.2 一个三维实体对应的参数描述结构，称为一个参数对象，可表示为： O=C,R = G,T,F，其中字 母代表的意义分别为： 0 为一个参数对象，即 Object； C 为地理坐标信息；确定参数对象渲染的地理位置和高程，地理位置为全球或地方坐标描述 ， 高程以所在地理位置的海拔高度为准； R 为渲染体，是三维实体在计算机中的三维呈现形式，根据参数对象的内部结构，创建渲染所 需的三角网结构，保证该参数对象可渲染； G 为渲染体的几何信息，是指渲染体在欧氏空间的形状、大小等， 包括： 点、 直线、圆弧、椭 圆弧、样条曲线、二维多段线、三维多段线 、多边形等 ； T 为拓扑信息，是指渲染体中的

8、拓扑元素（如顶点、边和表面）及其相互间的连接关系； F 为属性信息。 5 三维实体模型参数 5.1 点状模型参数 DB42/T 1506 2019 3 5.1.1 点状模型参数用来描述仅用一个坐标点即可表示其坐标的实体模型的参数。 5.1.2 点状模型参数基本要素包括地理坐标和 渲染体， 如表 1 所示。 表 1 点状模型参数基本要素 数据类型 包含的基本要素 手工绘制的三维模型 （如 3DMax、 AutoCAD 等建 模工具制作） 地理坐标：根据带号和偏移，将建模时指定的地方坐标，转换为地理坐标。 渲染体：模型本身即为渲染体。模型内部指定的文本内容也可以同时作为渲染体的一部 分，放置在地表

9、上。 点状矢量数据 地理坐标：矢量对象本身的地理坐标。 渲染体：指定的标注体。 面状矢量数据 地理坐标：根据面状矢量对象的顶点求平均值，计算出地理坐标。 渲染体：根据面状矢量直 接抬升为棱柱。 5.2 线状模型参数 5.2.1 线状模型参数用来描述连续坐标点构成的线段或多段线表示其坐标的实体模型的参数。 5.2.2 线状模型参数在特定场合可衍生出一系列点状模型参数，例如管道的拐点处可生成管道节头、 公路可生成路碑、电力线路的拐点处可生成杆塔和绝缘子。 5.2.3 线状模型参数基本要素如表 2 所示。 表 2 线状模型参数基本要素 数据类型 包含的基本要素 线状矢量数据 地理坐标：线状矢量数据（

10、多段线）顶点的坐标。 渲染体：根据实体属性绘制为一条跟随地表的曲线或者条状模型，至少指定颜色、线宽、 线型等，可附加标注名称或其它属性。 5.3 面状模 型参数 5.3.1 面状模型参数用来描述 用多个坐标点构成的一个或多个封闭区域表 示其坐标的实体模型的参 数。 5.3.2 面状模型参数对象仅需要绘制一个平面或者曲面，附加文本标注即可。面状模型参数基本要素 如表 3 所示。 表 3 面状模型参数基本要素 数据类型 包含的基本要素 面状矢量数据 地理坐标：面状矢量数据（多边形）顶点的坐标。 渲染体：根据实体属性绘制为地表附近的曲面，至少指定颜色、透明度等，可以附加标注 名称、纹理蒙皮或其它属性

11、。 6 参数化建模的方法 6.1 概述 6.1.1 参数化建模是将点状、线状、面状实体抽象为 渲染体的信息描述过程。 DB42/T 1506 2019 4 6.1.2 一个三维实体模 型包含地理坐标和渲染体，三维实体每一个细节称为一个子对象，一系列子对 象组合为一个参数对象。 6.1.3 为 参数对象 添加地理坐标 ，即对应 一个真实地物 。 6.2 参数化建模的流程 参数化 建模的流程如下： a） 根据三维实体组成类型，制作三维实体组成部件的特征参数，形成子对象 ： 三维实体的组成类型包括简单几何体和复杂几何体，是对客观世界中物体的数学抽 象 ； 简单几何体是由若干几何面 (平面或曲面 )所

12、围成的有限形体，如球体、圆柱体， 长方体、椎体、棱柱体等 ； 复杂几何体是由若干简单几何体或三角网结构拼装成的有限形体 ； 特征参数至少包含 形状和大小，也可包含制作纹理的图片、制作三维标注的文本等 ; 封装特征参数形成子对象。 b） 一个或多个子对象合并成一个参数对象； c） 为参数对象添加地理坐标，即可对应一个真实的地物。 6.3 参数化建模结果 6.3.1 参数化建模结果是 一组描述实体形状的参数。 6.3.2 简单渲染体的子对象 可 通过简单几何参数描述，如表 4 所示 。 表 4 简单渲染体的参数 类型 参数 球体 至少指定半径、颜色等，可附加助记字符串和其它属性 圆柱体 至少指定半

13、径、高度、颜色等，可附加助记字符串和其它属性 长方体 至少指定长、宽、高、颜色等，可附加助记字符串和其 它属性 椎体 至少指定半径、高度、颜色等，可附加助记字符串和其它属性 圆台体 至少指定底面半径、顶面半径、高度、颜色等，可附加助记字符串和其它属性 棱柱 至少指定底面多边形顶点序列、高度、颜色等，可附加助记字符串和其它属性 注： 本标准仅限定 简单渲染 体遵循最少几何参数原则 ，以上仅列举了部分， 更多的简单 渲染 体，可以按照本标 准进行扩展 。组合简单渲染体可形 成复杂 三维实体 。 6.3.3 复杂渲染体的子对象无法直接通过简单几何参数描述，但可以附加描述性参数加以限定，如表 5 所示

14、。 表 5 复杂渲染体的参数 类型 参数 公路 至 少指定车道数、单车道宽、是否有中央隔离栏、是否存在人行道、弯半径等，可附加 助记字符串和其它属性 地下管线 至少指定管线截面形状、截面半径或长宽等，可附加助记字符串和其它属性 电力线路 至少指定相数、悬链落差、线长、端距离等，可附加助记字符串和其它属性 注：以上仅列举了部分，更多的复杂渲染体，可以按照本标准进行扩展。 DB42/T 1506 2019 5 6.3.4 非几何渲染体是指子对象 无法用 几何 参数描述， 需要使用常规的 三角网结构来描述， 然 后将三 角网结构视作个闭包隔离出来 ，渲染体则包含一个引用串，用来引用该闭包。这种方式称之为“桥接形 式” ，桥接到 已存 在 的三角网 ，如表 6 所示。 表 6 非几何渲染体的参数 类型 参数 非几何渲染体 三角网闭包的引用串、 缩放比例 、朝向角、倾斜角、其它属性（如颜色、反光系数等） DB42/T 1506 2019 6 参 考 文 献 1 GB/T 13923 基础地理信息要素分类与代码 2 CH/T 4015 地图符号库建立的基本规定 _