虚拟现实三维模型数据生产标准.docx

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虚拟现实三维模型数据生产标准

虚拟现实三维模型数据的生产标准

一、资料采集

1.1所需资料和数据

（包括第一、二阶段工作所需资料）：

数据名称

详细说明

收集方式

基础地形图

1：

500、1：

1000、1：

5000、1：

25000等多种比例尺

正射影像图

0.6米精度正射影像图或航片，覆盖了全部区域。

要求是ERDAS、ARCGIS软件支持的*.img格式。

（直接支持）GEOTIFF（*.tif）等格式需要转换。

DEM高程

测绘数据

基础地形图，CAD格式（*.dwg格式）重点区域1：

500，其他区域1：

1000比例尺

需要包含如下信息：

◆建筑地面轮廓线以及建筑层数信息；

◆道路边线以及道路中线；

◆河流、湖泊等水域信息；

◆植物类型以及分布信息；

其它地形辅助线：

其它用于表示城市基础地形的地物特征数据。

规划设计图

规划方案

在建、已建项目的建筑设计图（平立剖、重点详图和效果图）

市政、道路、景观设计等其他项目的设计图纸

现场照片

建筑立面

现场数码相机采集

景观小品

现场数码相机采集

重点道路和桥梁等

现场数码相机采集

重点街道家具和设施

现场数码相机采集

重点广场、公园景观和设施

现场数码相机采集

由于是数码相机采集，大体积的物体表达不能达到准确如大的立交桥，广场，山体等。

需有设计图等资料辅助制作。

现场数码相机采集

专题数据

工程管线、用地红线等等

主要建筑、道路和设施的名称和指标及其相应电子文件资料

其他需纳入系统数据库的规划数据

1.2虚拟现实现状拍摄规范

1.项目负责人整理总图，然后根据项目情况预先制定拍摄计划。

2.项目负责人制定拍摄人员，分配拍摄任务。

3.拍摄人员领取拍摄相机以及数码伴侣，拍摄前检查电池电量是否充足。

4.拍摄人员根据自己的拍摄区域打印出相对应的cad平面图，以便于拍摄过程中标识。

5.取得拍摄介绍信

6.早9点到下午17点，可根据季节、地域和天气变化作相应的调整。

7.按街道进行分块拍摄，拍摄范围是街道两侧和地块内部。

8.拍摄内容包括：

建筑、地面、小区大门围墙、绿化、小品、水面、桥梁、通道等。

9.建筑拍摄从建筑南面或东南面按照顺时针拍摄，并且要在平面图上作相应标识。

10.拍摄照片名称要和建筑名称一一对应，例如：

建筑名称为中央电视台照片名称为中央电视台-群房南面、中央电视台-主楼南面等,对于没有建筑名称的建筑由项目负责人根据命名规范命名。

11.最大限度的接近垂直立面拍摄。

有条件的，应登上较高建筑拍摄建筑屋顶、立面及地面景观。

12.拍摄中注意避让行人车辆，注意交通安全。

13.拍摄时应避开建筑以外物体遮挡，如果建筑被严重遮挡，例如树和电线，这时应采用多角度拍摄来尽量弥补。

14.采用远景、街道全景、建筑全景等说明性照片来标明建筑的结构关系和相邻建筑的位置关系，便于制作人员能快速找到相应的照片。

有条件的，应登上高层建筑进行鸟瞰拍摄，所拍摄的鸟瞰照片应能辅助制作人员确定建筑的结构和作为屋顶制作的依据。

鸟瞰照片应尽量覆盖制作范围内的所有建筑。

15.拍摄人员应将当日拍摄照片的编号标于项目CAD平面图上，并标明拆除、施工等区域以方便和甲方沟通和制作。

错误的拍摄

正确的拍摄

16.拍摄部分街道建筑和地面的全景，以便在制作中确定建筑位置，比较建筑高度关系。

17.详细拍摄重点街区的公共设施及植被，要求最大限度的接近垂直立面拍摄，背景尽量单纯、简单以便制作中修图。

设施及植被相片名称以该路段或该小区命名作为前缀，例如北苑家园南面-公共汽车站1

18.重点的马路、交叉路口、绿化带、路灯等要求多角度拍摄照片命名要求与实际名称相同。

19.携带笔记本，当天拍摄资料当天检查、整理、命名与平面图一一对应，并标记好拍摄路线，如漏拍或拍摄效果不理想应补拍重拍。

1.3数据制作

由清华规划院数字城市研究所和伟景行科技提供主要的虚拟现实制作服务。

制作流程图

采用GvitechCityMaker软件平台，利用现有的遥感影像图、DEM高程数据、测绘矢量图为基础资料，并现场对重点范围的城市和建筑立面数码照相进行资料采集，进行数字济南西区系统建设。

二、数据生产标准

场景运行时必须保证其运算速度的流畅是限制因素，在建模时所面临的重要因素之一就是限制因素，多边形的数目规格、贴图的精度与尺寸都有着很高的限制要求，只有达到这些限制要求，才能制作出更符合实际应用的模型。

2.1制作级别划分

根据项目的具体情况,重点区域和非重点区域划分级别。

对其重点区域，按其规划设计资料、现状设计资料等进行建筑、景观、广场和道路的虚拟现实数据制作，以达到逼真的三维可视化效果，体现规划理念。

2.2制作单位

全部建模的地物应统一使用世界坐标系，公里、米、厘米、毫米、英寸、英尺、英里均可以作为虚拟现实制作的标准单位。

模型根据不同精度需求以及维护方便性选择合适的单位制作。

场景可同时使用多种单位制作。

为便于管理一般情况下，室外场景统一采用米作单位，室内场景统一采用毫米作单位。

2.3数字城市建模标准

精细度：

建筑精细度级别

模型结构

贴图制作

超

精

级

（古建

特殊建筑）

1本级别模型中建筑物的模型要求精细反映建模物体的外观，对建模物体的每一个细节有精致的反映。

2可满足近距离观察模型每一个细节要求的精度。

3模型面数不得超过3000个面。

1贴图材料要求与建筑外观保持一致。

例如反应出材质的实际图案、颜色、透明度、光滑度、反光度、质感等，能区别出砖、木头、玻璃、金属、石头、粉刷纹理、油漆纹理、釉面等不同材质。

2贴图分辨率不可超过1024，纹理中0.2米的细节应清晰可辨。

不得有模糊的观感。

3建筑各个面贴图采用烘焙技术以及多重纹理贴图制作。

4顶部贴图使用影像图中的建筑顶面贴图，同时顶部贴图要修改精美。

高

精

级

1本级别模型中建筑物的模型要求真实反映建模物体的外观细节，在沿建模物体漫游时，能清晰观察到建模物体的每一个细节，模型观感与原物体保持一致。

2本级别模型中建筑物的模型要求反映建模物体长、宽、高等任意维度变化大于0.5米的细节。

例如建模物体的外观转角变化、阳台、门窗框架样式、屋檐造型等。

经模型标准计划和效果组同意后，部分细节可根据实际情况用贴图表现。

3模型面数不得超过1000个面。

1贴图材料要求与建筑外观保持一致。

例如能反应出材质的实际图案、颜色、透明度等，能区别出砖、木头、玻璃、金属、石头等不同材质。

2贴图分辨率不可超过512，贴图中不可含有建模物体以外的物体，纹理中0.5米的细节应清晰可辨。

3建筑各个面贴图采用烘焙技术以及多重纹理贴图制作。

4顶部贴图使用影像图中的建筑顶面贴图，同时顶部贴图要修改精美。

标

准

级

1本级别模型中建筑物的模型要求比较切实还原建筑物体的外观，能真实反映建模物体的外观细节，反映建模物体与屋顶距离大于1.5米的女儿墙、高于4米的建筑物天线、在高度上大于1.5米的“人”字形屋顶、从建筑物延伸距离大于1.5米的阳台、零售摊遮篷、建筑物和商店标志标记、入口阶梯和窗口退缩深度大于1米等细节，其余长、宽、高等任意维度变化大于1.5米的细节必须反映。

2经研究分析后，部分细节根据实际情况用贴图表现。

3模型面数不得超过500个面。

1本级别模型中建筑物的模型使用的贴图材料要求与建筑物外观保持一致，例如能反应出材质的实际图案、颜色、透明度等，能区别出砖、木头、玻璃等不同材质。

2贴图分辨率不可超过256，纹理中1米的细节应清晰可辨。

3建筑各个面贴图采用一张烘焙贴图以及多重纹理贴图制作

4顶部贴图使用影像图中的建筑顶面贴图，同时顶部贴图要修改精美。

中

精

级

1本级别模型中建筑物的模型要求表现建模物体的具体轮廓，反映建模物体与屋顶距离大于2米的女儿墙、高于4米的建筑物天线、在高度上大于2米的“人”字形屋顶、从建筑物延伸距离大于2米的阳台、零售摊遮篷、建筑物和商店标志标记、入口阶梯和窗口退缩深度大于1米等细节，其余长、宽、高等任意维度变化大于2米的细节必须反映。

2经研究分析后，部分细节可根据实际情况用贴图表现。

3模型面数不得超过100个面。

1贴图材料要求与建筑物外观保持基本一致，例如能反应出材质的实际图案、颜色等。

贴图中不可含有建模物体以外的物体。

2贴图分辨率不可超过128，纹理中2米的细节应清晰可辨。

3建筑不采用烘焙贴图制作，依靠场景灯光来实现明暗面。

4顶部可直接使用影像图中的建筑顶面贴图

低

精

级

1本级别模型中建筑物的模型要求表现建模物体的大致轮廓，建筑物体各个面中所有凹凸结构部分均用贴图代替。

2模型面数不得超过30个面。

1主体外观基本一致的建筑物在贴图时允许重复使用实地采集的素材，各个相似面贴图可忽略使用一张贴图。

2贴图分辨率不可超过32

3顶部可直接使用影像图中的建筑顶面贴图

体

块

级

本级别模型中建筑物的模型可从提供的shp文件中直接生成，要求表现建模物体的大致轮廓，主要依据为提供的shp文件。

无贴图

景观精细度级别

模型结构

贴图制作

超精级

1本级别模型中地形地貌的模型要求严格按照现状地形或方案制作，所有细节均要建模完成，景观设施的模型要求建模精细，满足近距离观察建模物体每一个局部细节的要求，纹理清晰可辨，不得有模糊的观感。

2模型面数每平方公里不得超过5万个面

1、材质贴图能反应出材质的实际图案、纹理、颜色、反光、质感。

重复纹理贴图分辨率不可超过256

2、采用烘焙技术以及多重纹理贴图制作。

3、贴图分辨率不可超过1024

高精级

1本级别景观模型严格按照现状地形制作，马路、马路牙、沿街人行道、绿化隔离带、河道、重点路段沿街地面、广场要建模完成。

沿道路进行观察时，模型能真实表达道路两侧的实景，并能清晰分辨每个设施的细节

2地块内部景观根据现状照片或影像图画出精美的大贴图代替精细建模

3模型面数每平方公里不得超过1万个面

1、材质贴图能反应出材质的实际图案、纹理、颜色、反光、质感。

重复纹理贴图分辨率不可超过256

2、采用烘焙技术以及多重纹理贴图制作。

3、大贴图制作精美，分辨率不可超过2048。

标准级

1本级别景观模型中山体、马路、绿化隔离带、马路牙、人行道、桥梁、重点区域入口按照现状建模，其余模型细节均根据现状照片或影像图画出精美的大贴图。

2模型面数每平方公里不得超过5000个面

1、材质贴图能反应出材质的实际图案、纹理、颜色、反光、质感。

重复纹理贴图分辨率不可超过128

2、采用烘焙技术

3、大贴图制作精美，分辨率不可超过1024

中精级

1本级别景观模型中山体、马路、绿化隔离带、按照现状建模，沿道路进行观察时，模型能真实表达道路的实景，其余模型细节均根据现状照片或影像图画出精美的大贴图。

2模型面数每平方公里不得超过2000个面

1、材质贴图能反应出材质的实际图案、纹理、颜色、反光、质感。

重复纹理贴图分辨率不可超过64

2、大贴图制作精美，分辨率不可超过1024

低精级

1本级别景观模型中山体、马路、按照现状建模，在场景中鸟瞰观察时能清晰表达出路网，以及位置关系。

其余模型细节均使用影像图。

2模型面数每平方公里不得超过500个面

1、材质贴图能反应出材质的实际图案、纹理、颜色、反光、质感。

重复纹理贴图分辨率不可超过64

2、影像图分辨率不可超过1024

框架级

1本级别景观模型整个地形模型细节均省略，用影像图代替，山体、水体要求位置准确、色彩真实，整体效果美观。

2模型面数每平方公里不得超过50个面

全部使用影像图，分辨率不可超过1024

2.4模型制作命名规范

1、区域命名：

每个城市都有不同的行政区域，虚拟现实场景在数据生产中，也要根据城市不同区域进行划分，但由于每个城市的各区域都有自己相对独立的名称，因此虚拟现实场景中也根据城市真实区域名称命名，例如：

西北湖

2、区域内部划分命名：

虚拟现实场景中由于城市中各行政区域范围较大，为便于系统维护管理，我们又将各区域根据城市道路次干道进行划分，并根据编号依次排列命名，例如：

西北湖001;同时根据次干道划分的各区域可能会在不同时期有不同的方案，我们会在编号后增加字母以辨别不同方案，例如：

西北湖001A西北湖001B。

3、制作中涉及到的地面、控制线、建筑、地物ive等都有各自相应代码，其命名都是在1.2.命名的基础上进行命名，即前缀加区域名，例如：

西北湖某建筑命名为西北湖001A-J0001A、西北湖某地面命名为西北湖001A-DB001

3、地物分类及命名：

我们将数据制作中所涉及到的物体分为五大类：

（1）地面：

代码为D，地面中又分为地块、山脉、水系等，也给与相应的代码同时根据制作内容依次排序。

例如：

西北湖001A-DA001

（2）控制线：

代码为K，控制线又分为用地红线、建筑基线等，也给与相应的代码，同时根据制作内容依次排序。

例如：

西北湖001A-XA001

（3）建筑：

代码为J，根据制作内容依次排序，并且在不同时期有不同的方案，应在编号后增加字母以辨别不同方案。

例如：

西北湖001A-J001A

建筑室内：

代码为S根据所属建筑名作为前缀，然后根据制作内容依次排序，并且在不同时期有不同的方案，应在编号后增加字母以辨别不同方案。

例如：

西北湖001A-J001A-S001A

（4）地下:

代码为G,地下又分为地下管网、地下通道等，也给与相应的代码同时根据制作内容依次排序。

例如：

某地下停车场西北湖001A-GA001

（5）地物：

代码为W，这里所说的地物指在制作中除建筑、地面以外的所有物体，在制作中这些物体将被作为一个ive导入虚拟现实场景，以便于管理。

西北湖001A-W0001

（6）植被代码为Z、小品代码为X，由于植被、小品多为通用的物体，所以命名前缀不受区域限制。

例如杨树ZA-杨树01。

分类

编码

地物划分

地物编码

命名举例

地面

地块

西北湖001A-DA001

山脉

西北湖001A-DB001

水系

西北湖001A-DC001

桥梁

西北湖001A-DD001

城市铁路

西北湖001A-DE001

道路

西北湖001A-DF001

道路交叉口

西北湖001A-DG001

其它

西北湖001A-DH001

控制线

用地红线

西北湖001A-KA001

建筑基底

西北湖001A-KB001

轮廓线

西北湖001A-KC001

道路红线

西北湖001A-KD001

道路中线

西北湖001A-KE001

湖泊蓝线

西北湖001A-KF001

绿地绿线

西北湖001A-KG001

文物保护紫线

西北湖001A-KH001

中小学橙线

西北湖001A-KI001

轨道交通控制线

西北湖001A-KJ001

立交控制线

西北湖001A-KK001

高压走廊控制线

西北湖001A-KL001

排水管廊控制线

西北湖001A-KM001

地下管线

西北湖001A-KN001

其它

西北湖001A-KO001

建筑

西北湖001A-J0001A

建筑室内

西北湖001A-J0001A-S001A

地下

地下管网

西北湖001A-GA001

地下出入口

西北湖001A-GB001

地下通道

西北湖001A-GC001

地下隧道

西北湖001A-GE001

地铁站

西北湖001A-GE001

地下商业空间

西北湖001A-GF001

地下停车场

西北湖001A-GG001

其它

西北湖001A-GH001

地物

地物ive

西北湖001A-W0001

植被

乔木

ZA-杨树01

灌木

ZB-迎春01

地被

ZC-萱草01

绿篱

ZD-黄杨01

其它

小品

灯

XA-路灯01

座椅

XB-石椅01

公交车站

XC-公交车站01

指示牌

XD-交通01

垃圾桶

XE-垃圾桶01

雕塑

XF-人物雕塑01

喷泉

XG-圆形喷泉01

电话亭

XH-电话亭01

人

XI-运动01

旗帜

XJ-中国01

车

XK-轿车01

船

XL-轮船01

飞机

XM-客机01

娱乐设施

XN-健身01

花坛

XO-圆形花坛01

广告牌

XP-广告牌01

亭架

XQ-张拉膜01

其它

XR-野鸭01

2.5图层分类及命名

1、方案唯一时图层分为：

（1）背景层

（2）反射层（3）建筑方案层（4）地块方案层（5）景观方案层（6）阴影层

2、方案较多时图层分为：

（1）背景层

（2）反射层（3）建筑方案层-某区建筑1建筑方案层-某区建筑2等等以此类推（4）地块方案层-某地块方案1等等以此类推（5）景观方案层-某地块景观方案1等等以此类推（6）阴影层，根据方案数目确定图层数目

2.6贴图制作规范及命名

1、贴图需使用Photoshop制作，均使用tif文件格式；工程中贴图文件命名不能含有空格。

2、制作贴图时，应首先将贴图尺寸定好，避免完成后再改变图像大小，导致图像模糊；所有贴图的尺寸必须保持为2的幂次方，并且保持长与宽的差距不能过大。

所有贴图尺寸限制在1024*1024以内；不要出现16x102432x102464x1024等类似贴图。

3、photoshop制作的贴图源文件保存为带有图层的TIF文件，必须保留所有图层以便于修改。

4、贴图需要有Alpha通道，则保持tif文件的通道。

表现建筑栏杆或玻璃等镂空及半透明材质时给贴图建一个Alpha通道，不透明物体（如石墙等）为白色；半透明物体（玻璃等）为灰色；全透明物体（栏杆等）为黑色；

5、制图时，应首先将贴图尺寸定好，避免完成后再改变图像大小，导致图像模糊。

6、建筑贴图的命名：

模型名称+贴图序列号例：

西北湖001A-J0001A-001，建筑中公用贴图命名：

JZ+序列号例：

JZ0001

7、大地面贴图命名：

表示地域的大贴图以及影像图的名称为模型名称+贴图序列号例：

西北湖001A-DA0001A-001;表示具体模型中需要重复使用的公共贴图需按照所属性质划分并以代码表示：

Ah（广告，图片）、Ch（草地,植物）、Dh（雕塑，浮雕）、DX（地形,特定场景中做好的地形）、Gh（圆形广场）、Jh（金属）、Lh（栏杆）、Mh（马路）、PH（方形或其它形状铺砖）、QH（其他（比如影子贴图，素体块贴图等））、Sch（石材，沙地，卵石地等，用于台阶，花台灯铺装的材质）、SH（水）、SKY（天空）、TH（运动场）、WH（木头）、XH（行驶线，铁路）、YH（路牙,水岸侧边，阶梯），命名方式为：

代码+贴图序列例CH-001

2.7基础数据资料规范

为便于将来软件的维护工作，基础资料应整理规范以便于查找。

基础数据资料应统一放在souce文件夹中，souce下一文件夹的名称来区分文件内容，文件夹名称为资料内容概要以及资料得到的时间，例如：

数字武汉项目是2007.5.6得到武汉某地区总图，则此资料文件夹命名为：

武汉某地区总图-2004.5.6

2.8现状照片命名规范

现状照片格式统一为JPG格式，照片命名和模型命名必须是一一对应的关系，例如：

模型名称西北湖001A-J0001A照片命名为西北湖001A-J0001A001

2.9确定制作人员，召开项目前期会，分配工作。

人员分配方式：

①项目主持人：

资料整理、分配工作、总合成、建立各部门联系、组织验收、汇报、项目统计等。

②建筑VR工程师：

写块、建筑模型制作、局部地面模型制作、局部场景合成、效果调整、与地面及景观VP工程师密切配合、成果为局部场景。

③景观VP工程师：

街道小品、路灯、植物等的种植、合成局部景观场景。

④地面VP工程师：

路网、景观地面、外围地面地形、天空。

2.10数据录入

依据建筑名称和规划指标等数据，对应系统中的三维物体进行数据录入，使系统三维画面建立在数据库基础上，便于查询和各种应用，以CityMake3为软件平台实现规划管理和应用。

2.11项目备份

为防止文件损坏或丢失，同时便于项目责人工作，项目文件每日都要在服务器上更新备份。

三、项目质量监控

项目质量控制是监控项目的具体成果，以判断它们是否符合有关质量标准，并根据质量计划编制的内容，找出避免出现质量问题的方法，找出改进质量、组织验收和必要返工的方案。

修

改

内部验收

不合格

修改

不合格

合格，验收通过

质量控制流程图

3.1检查验收方法

对项目数据实行过程检查、最终检查和验收制度。

过程检查又由三级检查构成，即制作人员自检、项目负责人检查，实行分层控制，级级把关的制度；最终检查由项目工作专班检查；验收由项目工作专班按照相关验收标准进行项目最终验收。

1）过程检查：

建模阶段检查模型面数、贴图精度尺寸，模型是否依据正确的照片而做，地形路网高度位置正确，以数据量检查和基础数据的准确性检查为主。

场景合成阶段检查贴图精度、色彩、尺度，模型的比例尺度，细部结构关系及建筑与地面结合部关系等效果检查为主。

最后阶段整体检查场景大效果，数据完整、准确，各项功能正常使用等场景方面的检查。

2）内部验收：

由本公司质检部门组织公司相关人员严格按照相关验收标准进行项目验收。

3）最终检查：

数据制作承担单位提交检查验收申请，工作专班审核申请并组织检查验收，工作专班提出验收修改意见。

4）最终验收：

工作专班作最终验收并提出检查验收报告

3.2项目成果检查与验收后会出现的结果

1）质量改进

包括采取措施提高项目的效益和效率，为项目的相关人员提供更多的利益。

2）可接受的决策

经检验后的项目产品或服务有可能被接受，或被拒绝。

如果项目干系人拒绝接受作为项目一部分而生产的产品或服务，则要返工，解决和纠正存在的质量问题。

3）返工

返工的成本很高，所以，参与项目的工作人员必须做好质量计划编制和质量保证工作，以避免返工。

4）完成后的检查单

完成之后的检查单应为项目报告的组成部分。

5）过程调整

过程调整是在质量控制量的基础上，为防止进一步质量问题发生而随时进行预防和纠错行为，主要由制作人员自检，项目负责人把关。

在有些情况下，过程调整需要依据整体变化控制的的程序来实行。

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