景观与环境艺术设计仿真系统
黎明视景景观与环境艺术设计可视化仿真解决方案基于陆海空天一体化以及与时间轴同步的 “大三维”系统架构,系统包括:三维地理空间生成系统、地球同步时钟系统、天气环境系统、三维景观与场景构建编辑系统、数据管理查询和定位系统、导览交互系统、沉浸式显示模块,旨在为用户提供一个面向景观和环境艺术设计可视化应用的综合性技术平台。
平台内置三维模型协同应用模块,可兼容上百种现成的用户已有的三维模型格式,利用该平台,用户可以迅速构建基于CAD设计数据的三维景观场景环境,包括:地景地貌、道路、建筑、景观元素、绿化与植被和辅助性场景环境,如:光照、天气、水系等。
平台内置的沉浸式显示模块支持多种形式的沉浸式显示系统,如:CAVEs、HoloSpace、PowerWalls、HMD、立体投影显示、多通道集群同步显示、360度全景显示、球面显示系统等。仿真交互模块也可让用户快速实现全方位的沉浸式人机交互,如漫游导览、行走、飞行、放大缩小、切换视点等常用的交互方式。同时,基于图层设计的数据管理机制使用户能对数以亿计的海量三维数据进行便捷高效的管理,轻松实现三维场景数据的查询、定位与三维分析。
景观设计可视化仿真技术功能
  • 系统基于数字地球与空间地理坐标系统,采用陆海空天与时间轴同步一体化的时空“大三维”系统架构;
  • 平台基于OpenGL三维图形工业标准;
  • 提供标准化软件开发包(SDK),支持二次开发与功能扩展;
  • 功能模块包括: 包括三维地景生成与显示、基础自然环境(大气、星空、海洋、气象、光照、阴影等)仿真、粒子系统特效仿真、搜索定位查询、量算分析、态势标绘、图层管理、显示交互、仿真数据驱动等;
  • 用户自己通过第三方CAD建模软件或GIS平台构建的三维模型,如城市、乡村、交通、水利、能源等行业的三维基础设施模型,并精确布局定位,与当前三维地理环境实现无缝对接;
  • 数据接口:支持IVE、3ds、flt、obj、stl等10种以上主流3D格式模型的导入
  • 支持大型场馆、广场、景观绿化、道路、建筑片区、数字城市和旅游景点等大型空间区域设计场景的导入、加载和定位;
  • 可视化场景编辑功能:仿真图形引擎系统图形化编辑界面设计,支持场景、建筑、城市、景区景观设施及人物的初始位置、方向、姿态以及绑定关系,可对场景进行实时编辑和场景参数的设置、修改,并可以保存成配置文件。
  • 系统支持三维空间数据测量功能,能进行高度、距离、面积、体积等基础量算。
  • 天气环境模块:实现常见的地球天气和气象环境系统模拟,如阴、晴、多云、雨、雪、雾等常见天气现象和气象环境模拟功能;
  • 环境植被模块:支持云端三维植物模型库的调用加载和定位栽培。
  • 道路可视化模块:基于矢量的道路设计算法和道路模型库,用户可根据需要任意铺设不同类型的地面道路和交通设施;
  • 系统可自动创建基于卫星影像数据的的高精度三维地形地貌,可基于高精度的数字高程影像(DEM)数据生成地形,精确地反映区域三维地理形态和地形起伏特征,
  • 可结合经过校正的数字正射影像数据(DOM)构建逼真三维地景地貌,如山川、平原、沙漠、水系、、海洋、植被等。
  • 系统内置一个功能完备的金字塔数据生成模块,支持从数据下载、瓦片数据处理到地形地貌高速自动生成能力;
  • 系统内置可自定义的三维相机编辑模块,用户可根据需要,从不同的视角(第一人称视角或第三人称视角)设置一个或多个固定相机或跟随相机,开启不同视角多个同步窗口显示画面。
  • 三维场景特效仿真模块:采用shader技术,可仿真光照、雨、雾、雪、烟、火、镜像、爆炸等仿真特效,仿真特效参数可自定义
  • 交互模块:支持漫游、飞行、行走、驾驶、6自由度轨迹球等交互模式,用户可设置地标和导航路径进行定位导航交互,也可以在三维场景中自由地放大、缩小、旋转地景环境,也能模拟行走、飞行、驾驶等在场景中进行前进、后退,转向、升高、降低视点等操作;
  • 系统提供硬件设备输入输出接口,包括:6自由度导航交互、驾驶方向盘、操纵杆等设备接口;
  • 灵活的可视化图形界面设计:用户可根据个人喜好对显示界面进行自由配置。大到整体显示风格、小到面板、按钮布局、图标资源等均可自由调整与定制;
  • 支持动态海洋水系统,用户可根据需要设置水系的动态属性,快速生成基于风力属性的水系动态仿真效果,实现海洋、水系水面、风浪、尾浪等模拟仿真。
  • 可发布成应用程序,也可直接导出用于浏览器渲染的3D HTML格式文件,可发布浏览器应用;
  • 支持基于PC-Cluster架构的大场景集群渲染机制,支持C/S架构下的多机动态互联和协同交互显示,支持Gen-Lock、Fram-Lock等“多通道图像帧”同步渲染显示机制;
  • 平台内置基于三维视锥的沉浸式显示模块,支持各种立体显示模式和沉浸式虚拟现实显示系统,如:沉浸式柱面投影系统、CAVEs、HoloSpace、PowerWalls、HMD、立体投影显示、多通道集群同步显示、360度全景显示、球面显示系统等。