顾及建筑物多细节层次的IFC和CityGML模型转换研究

针对现有三维地籍管理中难以有效利用已有建筑信息模型(BIM)数据的问题,提出一种顾及建筑物多细节层次的模型转换方法,结合三维地籍管理的应用需求,建立工业基础类(IFC)到城市地理标记语言(CityGML)的模型转换流程,解决转换过程中语义信息匹配、几何模型转换、要素关系构建的技术难点。实验表明,该方法能够兼顾三维不动产模型的精细化表达及产权信息展示,为三维不动产的多层次集成可视化及应用提供有效可靠的方法。

基于ADE的IFC到CityGML层次转换模型

新型城市化建设和管理过程中,借助建筑信息模型(building information modeling,BIM)与地理信息系统(geographic information system,GIS)的数据集成,不但能实现建筑物的精细化表达,而且室外信息得以兼顾,实现空间分析及室内外一体化表达。但BIM与GIS两种不同的数据格式无法直接实现数据的互通。为此,首先分析了模型IFC和CityGML在文档形式等方面的差异,并实现了多个简单建筑物IFC模型到CityGML3.0 LOD2、LOD3的转换。其次,针对上述数据集成实验中语义丢失问题,扩展GIS的CityGML3.0数据格式,提出CityGML B-Con扩展模型,完善IFC到CityGML3.0的一对一映射关系。最后,实现多个不同复杂程度建筑物IFC模型到CityGML B-Con扩展模型的转换。实验结果表明,利用CityGML B-Con模型能实现BIM与GIS的数据集成。宏观层面来说,能够增强转换后建筑物外观的细节程度,微观层面而言,BuildingConstructiveElement和BuildingInstallation的子类得以区分,IfcStair、IfcRamp和IfcBeam等建筑构件都能通过一对一映射的方式转换至CityGML中,克服了CityGML原有标准在建筑物构件表达方面的缺陷,有效减少了BIM源数据语义信息的丢失。

基于CityGML的变电站设备三维仿真模型构建方法

由于传统方法在变电站设备三维仿真模型构建应用中不仅模型一致性较低,而且建模时间比较长,建模效果不佳,本文提出基于CityGML的变电站设备三维仿真模型构建方法。利用CityGML对变电站设备实体定义扩展,构建变电站设备多尺度语义表达模型,通过提取的特征点特征,并将其映射到局部坐标系中,实现对实体图形化坐标配置,根据设备几何结构关系,将语义表达模型转换为实体模型,以此实现基于CityGML的变电站设备三维仿真模型构建。经试验证明,设计方法构建模型一致性较高,且建模时间可以控制在3min以内,具有较高的建模效率,在变电站设备三维仿真模型构建领域中具有良好的应用前景。

CityGML三维语义模型的扩展及其在传统民居建模中的应用

利用CityGML3.0对传统民居建筑进行三维建模时,在空间层次细节表达与关联属性方面存在一定程度的不匹配。本文针对传统民居建筑的特点,把CityGML3.0标准的LOD4层语义模型扩展为LOD16层语义分类模型,以增强对建筑部件细节的描述,并借助CGA语义规则实现中国传统民居的高精度语义分类建模。以湖南省衡阳市常宁市庙前镇中田村的一栋传统民居为实验,验证了扩展的LOD16层模型在传统民居三维实体语义建模应用的效果。结果表明本文所提出的LOD16语义模型建模过程高效、便捷、代码重复率高,且细节分类可以无限延伸,层次之间具有可追溯性,一定程度上解决了传统建筑三维建模过程中语义缺失的问题。

基于CityGML与IFC数据标准的建筑模型构建研究

CityGML、IFC标准促进了建筑模型数据集成与交互,为GIS、BIM协同应用奠定数据基础,通过CityGML、IFC数据互联完成地理信息与建筑信息集成,实现以空间环境信息为背景的建筑模型构建并提升其在城市规划、工程建设、公共安全等领域数字化、智能化应用。以IFC、CityGML标准建筑模型构建研究为出发点,通过梳理国际IFC、CityGML建筑模型信息交互与集成研究,述评IFC、CityGML建筑模型信息转换与共享框架构建、建模技术等方法,以期促进建筑模型信息与地理信息集成与应用研究,为UML建筑模型语义拓展提供理论依据与方法参考。

优化CityGML的室内三维拓扑数据模型

针对当前三维模型城市地理标记语言(CityGML)尚未表达建筑物室内空间拓扑关系等问题,在优化CityGML建筑物模型的基础上,提出了一种室内三维拓扑数据模型。采用结点(Node)、边(Edge)、环(Loop)、面(Face)和体(Solid)5种拓扑基元,制定了相应的拓扑一致性规则,表达了室内空间体对象的拓扑层次组合关系相邻体共面的拓扑邻接关系。实验结果表明,通过建立显式的室内空间拓扑关系,可有效进行室内空间基本信息查询及室内空间拓扑邻接关系查询,为当前智慧城市建设的室内位置服务与应用提供有效的基础数据。

基于CityGML的城市大规模建筑模型快速搭建方法探索

城市地理标记语言(CityGML)是一种用于3D城市和景观模型的建模和交换的建模语言,用于描述3D城市对象的通用信息模型。传统城市建筑模型数据获取手段多,处理工作量庞大,大量模型为整体表达建筑外轮廓模型,没有区分建筑物的不同结构和属性,不利于后续模块化分析应用。针对这一问题,本文探索基于CityGML 3.0标准对城市大规模建筑物进行建模的方法,按数据准备、模型构建、编辑检查及纹理贴图等步骤进行分析,并对所建模型成果进行验证。本方法可为城市三维模型建设、管理及使用提供借鉴。

BIM与GIS数据集成:IFC与CityGML建筑几何语义信息互操作技术

近年来,建筑信息模型(BIM)与地理信息系统(GIS)的集成应用越来越广泛且深入,不同专业领域通过简单模型转换实现信息交互的方法由于只保留了少量的语义信息从而导致了应用的分散和独立,局限性十分明显。IFC和CityGML分别为BIM和GIS领域内通用的数据模型标准,两者之间的几何和语义信息共享将为BIM和GIS的集成奠定基础。本文基于IFC和CityGML标准,提出IFC几何要素过滤方法以及IFC到CityGML的语义映射规则,为IFC与CityGML建筑模型的几何、语义信息互操作提供一种通用手段,并通过实例进行了验证。

基于CityGML和W3DS的分布式三维空间数据共享案例研究

基于Web的三维空间数据共享是地理信息系统研究的前沿领域,目前基于专有平台的三维空间数据网络系统无法实现跨平台的数据共享。本文提出了1种基于CityGML标准的空间数据编码方式和W3DS技术的三维空间数据WEB共享方法,为数字地球和数字城市的三维空间数据建设提供了新思路。

语义辅助的CityGML模型一致性检测方法

CityGML数据因建模方法、模型优化及数据转换等原因所导致的模型几何、拓扑、语义不一致性广泛存在,影响了对其的进一步应用。本文提出并构建了顾及语义约束的CityGML建筑物模型拓扑一致性规则集,设计了对CityGML LOD2/LOD3/LOD4多细节层次建筑物模型数据进行自动检测与修复的算法,并采用OGC官网公开数据对算法进行了验证试验。试验结果表明,所构建一致性规则集具有较好的完备性,算法能够检测出CityGML建筑物模型数据存在的绝大多数拓扑不一致问题,并能对其中部分的拓扑错误和几何错误进行自动修复。

一种基于CityGML的虚拟三维数字城市建模研究

为了解决传统数字城市三维建模中存在的空间数据通用性差、缺乏语义和拓扑关系分析机制等问题,为最大限度地减少三维空间数据资源浪费,提出一种基于CityGML的虚拟三维数字城市的构建和共享方案。以一处别墅小区为例,采用Sketchup软件建立三维模型,并运用FME Suite工具将其转换为CityGML模型,详细阐述了CityGML空间数据的存储管理、编辑、解析、显示以及发布过程。实验结果表明,该方案可增强现有三维数字城市模型的实用性和互操作性,促进三维空间数据的共享和标准化,提高数字城市建设的整体效率。

IFC与CityGML建筑几何语义信息转换

随着BIM与GIS的集成利用受到越来越广泛的关注,本文基于IFC和CityGML作为数据模型标准建模语言,经过语义、几何的映射提取实现IFC与CityGML LOD4的转换,并对转换后的数据模型,最后对转换后的CityGML LOD4模型进行可视化分析。实验结果表明:该文提出的转换方法能够满足精细的室内模型的应用需求。

基于CityGML的城市建筑物三维建模研究

城市建筑物三维建模是虚拟3D城市建模的基础和重要组成部分。本文对基于CityGML1.0(City Geography Markup Language 1.0,城市地理标记语言)的城市建筑物三维建模技术进行了深入的研究,主要内容包含了CityGML1.0的简介、城市建筑物三维建模的方法和内容等,并给出了一个实际建模的例子,最后对CityGML在城市建筑物三维建模上的应用和发展进行了预测。

基于CityGML的数字城市快速建模研究

研究了基于CityGML的多层次细节3D城市模型快速建模方法,并将其结合到3DUGIS中用于数字城市建设。建模过程中考虑空间关系、拓扑关系和语义信息,建模过程自动化程度高,能够在三维空间直接进行空间分析,方便海量数据的交换与数据挖掘。并给出了上海世博园区三维信息系统结合具体应用案例。

CityGML三维建模及其应用研究

CityGML弥补了传统数据在数据共享、互操作等方面的不足,然而目前CityGML的应用还主要停留在三维建模的层次上,没有将其纳入到实用范畴;文中在分析CityGML结构的基础上进行三维建模,采用Direct3D、XQuery等关键技术,研究了CityGML系统的设计与实现;最终初步完成了CityGML三维显示与空间查询分析系统的建设,是对CityGML应用的有益尝试。

三维城市模型CityGML初探

研究了三维城市模型数据数据交换格式C ityGML,阐述了C ityGML三维城市建模的基本概念,重点介绍其数字地形模型和建筑物模型。C ityGML基于GML3开发,提供了描述三维城市对象的公共信息模型,涵盖了几何、拓扑、语义等方面。在C ityGML中,对象的空间属性和语义属性通过5个连续的细节层次进行组织。

基于CityGML的城市3维空间数据组织

当前的3维GIS重视3维空间方面的研究。重点是研究3维空间的几何对象的数据组织、操作方法以及查询分析等内容。本文通过对3维空间数据模型的研究,建立了一种基于CityGML语义的以建筑物为主的城市目标3维空间数据组织方法。这种方法丰富了城市3维空间数据建模,尤其对3维中的城市目标查询、统计和分析奠定了良好的基础。

基于CityGML的三维城市模型实时可视化研究

针对CityGML(City Geography Markup Language)城市模型实时可视化问题,提出一种流式读取与数据绑定结合的快速解析办法以及多线程并行处理的数据加载策略,通过将模型数据重新组织成Direct3D网格对象实现了对三维图形的高效渲染。实验部分给出了.Net平台下基于C#与Direct3D的三维可视化结果,证明了方法的有效性。

基于CityGML的城市三维模型的描述方法

传统的三维城市空间数据库中,在实现空间数据共享、互操作以及满足各应用者对数据的特殊要求方面存在着诸多未能解决的问题。通过对OGC标准中CityGML三维模型描述方法的研究,从LOD、坐标系统、拓扑定义方面进行分析研究,从而为城市三维模型信息的描述与管理提供更优的方法。

基于cityGML的桥梁三维建模技术

cityGML是三维城市建模的通用模型,是一种三维数据存储与转换的标准格式。cityGML能够解决普通桥梁三维建模中数据格式不统一所导致的数据无法共用,数据冗余占用存储空间等问题,并在需要时可以向其他格式转化作进一步应用。本文以一个模拟桥梁为例,按照cityGML标准对桥梁进行三维建模,采用实测桥梁数据生成dwg格式文件并向cityGML格式进行转换的方法。之后介绍cityGML通用桥梁模型向其他格式进行转换,验证其通用模型向多格式模型转化的简便性与可能性。