傾斜攝影三維實景應用技術核心揭秘之實景模型數據庫
2015年，空間信息產業發展進入大踏步發展階段，傾斜攝影作為新興的技術，已經成為產業十大熱詞之一。上期，我們為大家揭秘了傾斜攝影之單體化的技術核心，本期我們將進一步扒一扒傾斜攝影第二大技術難點--傾斜模型數據的組織管理方式。
CityBuilder作為Skyline三維生產工具集中一個重要產品，其首要功能在于對傾斜模型數據的后處理。除了第一期我們為大家展示的全要素單體化功能，CityBuilder的另外一個主要功能就是將傾斜模型數據重新組織成為了三維實景模型空間數據庫。經過CityBuilder處理后，傾斜模型數據的組織管理方式將產生一下幾點優勢。
三維實景模型空間數據庫
數據庫作為一種成熟的信息管理技術，在對數據，包括空間數據的管理上，由于其具有高效、可靠、完整、自同步等特性，已經得到用戶的廣泛認可。對于傾斜實景三維模型，由于其海量性、空間性、時效性的特點，如果不經過處理，直接采用文件管理方式，將存在如下缺陷：
1)直接提供OSGB數據，導致數據再次使用（銷售），帶來安全及權屬隱患
OSGB 是一種公開格式。如果系統不做任何轉換，直接讀取此類數據，在系統交付時，勢必需要將模型數據成果OSGB一起交付，造成數據再次使用（銷售）成為可能，一方面無法保障數據提供商利益，一方面帶來極大的安全隱患。
2)直接讀取OSGB數據，難以形成高效\標準的網絡發布方案
目前市面上生產的傾斜模型，一般組織方式為二進制存貯的、帶有嵌入式鏈接紋理數據（.jpg）的OSGB格式。此類數據由于其文件碎、數量多、高級別金字塔文件大等特點難以形成高效、標準的網絡發布方案，從而無法實現不同地域、不同部門之間數據共享。
3)文件形式管理,難以滿足業務實際需求
傾斜數據是名副其實的海量數據：每個建模區域分為若干測區,每個測區下面分為若干瓦片,每個瓦片下面又分為若干層級的金字塔，其數據量不可小覷。如圖1所示,為某一瓦片下一小部分模型金字塔數據。如此海量的數據，通過文件組織方式管理,不符合業務實際。
圖 1 傾斜瓦片下osgb文件
因此,從軟件設計之初,泰瑞與Skyline就充分考慮了國內傾斜數據的市場和應用情況, 采用了三維實景模型空間數據庫的方式對傾斜模型進行有機組織管理。詳細參見“圖2三維實景模型空間數據庫表結構”。
圖 2三維實景模型空間數據庫表結構
從表結構里面我們可以清楚的看到，3DML數據里面有機融合了3D mesh圖層、單體化特征圖層、屬性數據和空間坐標數據等。采用此種方式管理傾斜數據，具有如下優點：
對傾斜模型數據增刪改查
傾斜模型經過CityBuilder處理后，生成三維實景模型空間數據庫。導入TerraExplorer后，可以實現對傾斜模型進行空間查詢和屬性查詢，包括但不限于：
1)根據屬性字段，查找、定位對應的傾斜模型
2)通過點擊查詢查看傾斜模型屬性并高亮顯示
3)實時修改傾斜模型數據熟悉字段，并存入數據庫
4)根據點、線、面設置緩沖區范圍進行空間查詢
圖 3 屬性字段查詢
圖 4 線緩沖區查詢
實現海量傾斜數據全業務流覆蓋
經過CityBuilder處理后的傾斜模型，對其金字塔進行了重新組織優化，更加有利于數據的網絡發布共享，真正實現海量傾斜數據可以被指揮中心的大屏幕端、業務處理中心的PC端、野外巡檢的移動端同時接入，從而真正實現同一套數據多終端應用。
圖 5 全業務流應用覆蓋
實現對傾斜數據入庫管理
CityBuilder 里可以將創建的傾斜實景三維模型數據庫方便的上傳SQL, Oracle以及 PostgreSQL 數據庫，實現對傾斜模型的數據庫化管理。對于不同時期的傾斜數據，可以方便的進行查詢、管理。
圖 6 上傳入庫
三維模型數據服務-首次創建三維模型數據服務標準
對于二維數據，國內外已經有通用的WFS\WMS\WMTS等服務標準，但是對于三維模型，國內外目前還沒有一種服務標準，國外也只有SDI 3D提出的Web3DService(1)正在被OGC討論。作為行業領路者的Skyline，在2013年，就創建了三維模型數據服務標準---3D Mesh Layer Service(3DML 服務)，將傾斜實景模型經過CityBuilder處理為實景三維空間數據庫后，通過Skyline SFS（Spatial Framework Services） 模塊進行發布，實現將三維模型（傾斜模型、BIM模型、手工模型）轉換為三維模型服務，通過數據服務的方式，將海量傾斜實景三維模型快速、流暢、便捷的發布到不同地域、不同部門、不同設備的客戶端。開創三維模型數據服務新篇章！
備注：SDI 3D，德國北萊茵河威斯特伐利亞區地理空間數據基礎設施的三維特別工作組(SDI 3D)是一個由70多家公司、市政部門、研究院所組成的開放小組，他們都致力于可交換三維模型的開發和商業利用以及空間可視化。SDI 3D最近又提出了Web 3D Service(W3DS)，用于三維模型服務，OGC正在對該標準進行討論。
