吹尽黄沙始到金,揭秘Esri的3D新标准
2016-09-28 Esri北京研发中心
Esri北京研发中心主要从事核心软件开发,偏重于最前沿的技术发展领域,在云计算、三维和移动端都走在技术发展前列,发布的产品被应用于全球的用户环境。
ArcGIS平台的新功能:跨平台的3D数据的存储和可视化
2016年Esri用户大会已经过去一段时间了,在大会上我们惊喜的发现许多用户和合作伙伴已经了解到我们成功推出的在ArcGIS下跨平台的3D标准和各种新功能。我们在过去的短短一年的产品周期内发布了一种新的数据类型:Integrated mesh。
我们能够成功的交付支持Integrated mesh的能力离不开Esri成功的3D框架。其中,Scene Layer(场景服务)和I3S标准就是让像Integrated mesh layer这样的新Layer轻松扩展的实际缔造者。
在整个过程中,无论从I3S标准设计:Point Layer cooker,到SDK支持:ArcGIS Runtime,再到最终的应用程序:ArcGIS Earth,Esri北京研发中心的身影可谓是无处不在。下面来看看在ArcGIS Earth中的模型与效果:
Integrated mesh在ArcGIS Earth中
唾手可及的Scene Layer和I3S
无论是通过ArcGIS Online或是ArcGIS Earth这样的免费桌面程序,我们都能轻松的获取和浏览Scene Layer。比如,在ArcGIS Online下搜索”scene layer” ,我们可以找到很多由ArcGIS Online社区分享的Scene Layer,并能直接在浏览器内打开并浏览,这些基于流的web服务能让浏览器和移动设备轻松获取3D内容,例如:
Scene Layer在ArcGIS Online
Scene Layer在ArcGIS Earth中
Scene Layers 和I3S 对WebGIS的必要性
ArcGIS平台是一个面向企业和组织的数据产生、组织和分发的完整系统。这个平台使得用户能够选择使用更好的产品体系:像是web地图、web场景服务、web图层和web应用,用户可以选用其一或者随意组合或在其他应用中重用,包括桌面系统和移动平台。
ArcGIS平台的Web GIS架构
I3S的构想的起因是因为3D内容往往在大小上远远高于2D内容。例如,3D城市模型数据,就比2D的原始数据要大和复杂得多,相同的内容,需要更多的存储空间。
Scene layers保存着几何体,纹理和属性数据等。Scene layers同时也存储着不同LOD的图形显示信息,例如空间索引,地理坐标系信息等等。
转换成I3S的德国柏林的城市模型,在ArcGIS Online中
Integrated mesh,在ArcGIS Pro中
在WebGIS的体系下,基于I3S的scene layer使得各种体量巨大的、多样化的3D数据能够变为流数据,从而使得浏览器或者移动设备快速获取这些数据变为可能。
多种scene layer类型
目前,I3S标准描述的scene layer种类有3D模型(3D Object Layers)、点(Point Layer)和Integrated Mesh Layer。
3D Object Layers 各种大型的3D模型的集合,用来表达类似建筑或者汽车模型的数据。
Point Layers 用来表示2D和3D的GIS点矢量数据。同时,点图层可以用2D符号或者3D模型符号进行符号化。
Integrated Mesh Layer 用来表示带纹理的三角网格模型数据。这个图层的数据大多来自无人机,飞机,或者卫星影像重建的倾斜摄影数据
还在计划和开发中的I3S图层包括: 点云、3D线、3D面,预计还会有来自我们GIS社区的I3S图层。
值得一提的是,来自北京研发中心的小伙伴主导并研发了Point Layer,让我们来看一看:
一个被符号化为树模型的Point Scene Layer
各个平台的I3S支持
ArcGIS平台(web、移动设备和桌面客户端)已支持Scene Layer。Esri已经有三种不同的scene layer实现,并在ArcGIS 3D平台内发布了这些应用程序。这些实现使得我们的用户可以基于他们的专业技能在所有的平台上使用I3S数据内容。
ArcGIS Pro是现在最主要的编辑和创建工具,一个Pro的用户可以连接到ArcGIS Server或者ArcGIS Online,找到公有的或者组织内私有的scene layer服务,然后使用这些layer来创建场景、布局甚至动画。
ArcGIS API for JavaScript同时也支持获取和显示来自scene layer的3D数据。JavaScript API同时存在于ArcGIS Server和ArcGIS Online中。虽然现在JavaScript仅支持浏览,不过Esri有计划实现对feature services和其他layer的读写编辑功能。
结合Scene Service用来进行城市规划
我们同时实现了在ArcGIS Runtime内对scene service的支持,ArcGIS Earth和Drone2Map基于ArcGIS Runtime SDK for .NET,version 10.2.7,这些都是基于Runtime构建的支持I3S和KML的3D应用程序的很好的例子。
ArcGIS Earth和Drone2Map都是完全支持本地I3S内容的应用程序,任何装有Drone2Map的ArcGIS用户都能用无人机取得的影像数据重建成3D的scene layer:
Drone2Map数据导入到ArcGIS Earth中
结语
我们回头来看会发现,Esri的全平台的3D能力现在的3D重心在可视化和数据发布分享。那么未来呢?在进一步完善我们所已经发布的I3S功能之外,将会提供更多的分析,管理和可视化的能力。3D GIS市场正在快速的增长,我们希望I3S能够不断进化来支持新的技术,优化工作流程。
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