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 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：027-86656353，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 17694-2009 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 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。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 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（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。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。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 _