三維模型制作在城市發(fā)展規(guī)劃中的應(yīng)用(1)

湯靜怡

摘要：由于我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的迅速進(jìn)步，城市的規(guī)模建設(shè)也在持續(xù)的擴(kuò)大，在建設(shè)過程當(dāng)中，對(duì)于城市需要進(jìn)行合理的規(guī)劃和利用，保證城市進(jìn)行規(guī)劃和發(fā)展的能夠有序合理的進(jìn)行，避免出現(xiàn)由于不合理規(guī)劃造成混亂的情況。城市的規(guī)劃工作在每個(gè)城市的發(fā)展中都占據(jù)重要的位置，所以在城市規(guī)劃工作當(dāng)中，應(yīng)該合理的利用現(xiàn)有的資源，進(jìn)行資源合理配置，發(fā)揮當(dāng)前資源的最大利用率。還應(yīng)對(duì)多方面因素進(jìn)行考慮，需要結(jié)合目前的主要形式，并且結(jié)合未來的發(fā)展情況，進(jìn)行合理規(guī)劃。通過對(duì)三維模型對(duì)于城市發(fā)展的意義以及城市規(guī)劃中三維模型的構(gòu)建流程進(jìn)行分析探討，以尋求最有效的三維模型創(chuàng)建方法，推動(dòng)城市的建設(shè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：城市;三維模型;規(guī)劃發(fā)展

Abstract：due to the rapid progress of China's economic and social development， the scale construction of the city is also continuously expanding. In the construction process， the city needs to be reasonably planned and utilized to ensure that the planning and development of the city can be carried out orderly and reasonably， so as to avoid confusion caused by unreasonable planning. Urban planning plays an important role in the development of each city. Therefore， in urban planning， we should make rational use of existing resources， allocate resources reasonably， and give full play to the maximum utilization of current resources. Various factors should also be considered， and reasonable planning should be carried out in combination with the current main forms and future development. Through the analysis and discussion of the significance of three-dimensional model for urban development and the construction process of three-dimensional model in urban planning， in order to find the most effective three-dimensional model creation method and promote the construction and development of the city.

Key words：city; 3D model; Planning and development

引言：由于我國國力不斷的發(fā)展和進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)化發(fā)展進(jìn)程的加快。城市越來越向規(guī)?；l(fā)展，所以對(duì)于城市的規(guī)劃以及管理有著更高的要求。對(duì)于城市化建設(shè)中地理信息技術(shù)的應(yīng)用被歸類于三維空間信息。在與傳統(tǒng)的平面二維的表現(xiàn)形式進(jìn)行對(duì)比后不難發(fā)現(xiàn)，三維模型對(duì)于空間的分析能力更加明顯，能夠讓空間內(nèi)的事物更加明顯清晰的顯現(xiàn)出來。隨著在當(dāng)今時(shí)代總GIS的廣泛應(yīng)用，人們?cè)谶M(jìn)行城市規(guī)劃和管理的過程中開始越來越廣泛的使用地理信息技術(shù)。構(gòu)建城市建設(shè)的三維模型，從而讓城市規(guī)劃設(shè)計(jì)方案能夠更加的直觀可視化。打破了傳統(tǒng)二維平面設(shè)計(jì)，僅僅是將城市規(guī)劃畫在稿紙上或者是圖片中，所以三維模型對(duì)于城市化的發(fā)展有著重要的研究意義。

1.三維模型對(duì)于城市發(fā)展的意義

1.1推動(dòng)地理信息技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步：由于三維技術(shù)和地理信息技術(shù)的發(fā)展和完善，在城市規(guī)劃中應(yīng)用三維模型，效果更加明顯，有助于實(shí)現(xiàn)城市規(guī)劃的可視化。在城市規(guī)劃中，廣泛的應(yīng)用三維模型，能夠?qū)Τ鞘幸?guī)劃的不同階段以及區(qū)域進(jìn)行清晰的展示，對(duì)比于傳統(tǒng)二維平面設(shè)計(jì)規(guī)劃，三維模型能夠?qū)τ谝?guī)劃工作更清晰的展示出來，方便人們的理解[1]。并且對(duì)于規(guī)劃工作的主要問題也能通過三維模型及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，并且修改更加方便。

1.2有效的結(jié)合地理信息技術(shù)和虛擬技術(shù)：通過對(duì)城市的規(guī)劃系統(tǒng)建立，三維模型可以有效的結(jié)合地理信息技術(shù)以及虛擬技術(shù)。通過使用三維空間的分析手段和方式，對(duì)城市的開發(fā)，管理和規(guī)劃，進(jìn)行全面系統(tǒng)的展示[2]。有效的提高規(guī)劃人與決策人的溝通效率，輔助其進(jìn)行審批以及進(jìn)行決策工作，能夠給決策工作提供有效的參考依據(jù)以及決策支撐。由于建立三維模型中對(duì)于城市規(guī)劃提供的數(shù)據(jù)全部屬于真實(shí)有效的數(shù)據(jù)，所以會(huì)增加溝通工作的方便性。

1.3解決城市規(guī)劃中的高難度問題：在進(jìn)行城市的規(guī)劃以及管理時(shí)，結(jié)合三維模型，能夠解決在工作中遇到的難度相對(duì)較大，解決困難的問題。像城市環(huán)境噪音污染的問題，三維模型能夠?qū)ζ溥M(jìn)行模擬并進(jìn)行分析，對(duì)于解決措施的實(shí)施效果進(jìn)行展示[3]?；蛘邔?duì)于規(guī)劃地面風(fēng)場(chǎng)的效果進(jìn)行模擬，對(duì)于城市可能發(fā)生的突發(fā)事件進(jìn)行模擬展示等。又或者在發(fā)生大型的地域?yàn)?zāi)害后，可以通過三維模型對(duì)災(zāi)后的環(huán)境進(jìn)行模擬，方便為災(zāi)后的規(guī)劃以及重建工作提供參考。

總之，在城市規(guī)劃中應(yīng)用三維模型，能夠全方位的支持城市的規(guī)劃進(jìn)程，通過多種方式獲取城市規(guī)劃的數(shù)據(jù)，建立城市規(guī)劃的程序，可以從多種角度對(duì)城市的規(guī)劃工作進(jìn)行分析。建立城市規(guī)劃的三維模型，能夠給城市規(guī)劃的溝通以及決策提供基礎(chǔ)，并且在建立城市三維模型時(shí)，可以結(jié)合虛擬技術(shù)，提高城市規(guī)劃和建設(shè)的工作效果。

2.城市規(guī)劃三維模型的構(gòu)建流程

2.1處理和準(zhǔn)備數(shù)據(jù)

在構(gòu)建前期，需要準(zhǔn)備城市規(guī)劃構(gòu)建三維模型設(shè)計(jì)的關(guān)于規(guī)劃的具體數(shù)據(jù)，以相關(guān)的具體數(shù)據(jù)為依據(jù)來進(jìn)行三維模型的構(gòu)建是十分必要的，數(shù)據(jù)的采集和真實(shí)性對(duì)于構(gòu)建模型時(shí)遇到問題并是否能夠有效的解決有著重要的意義[4]。另外，建立三維模型的具體數(shù)據(jù)內(nèi)容包括建筑以及事物的文理照片、CAD相關(guān)的數(shù)據(jù)、街景以及地圖、遙感數(shù)據(jù)以及建筑物體屬性等。其中最為關(guān)鍵的是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)以及遙感，與其他數(shù)據(jù)不同的是，這一數(shù)據(jù)的采集需得到有關(guān)部門提供的專業(yè)的比例尺來進(jìn)行，以此來確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、可靠。另外，還能夠應(yīng)用相關(guān)的計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)區(qū)域的景觀、地形等相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集。要特別注意的是某些數(shù)據(jù)信息具有變化性，因此進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的方式都是工作人員進(jìn)行實(shí)地的采集工作[5]。并且，由于城市在進(jìn)行規(guī)劃和建設(shè)時(shí)，其會(huì)有絕對(duì)變化的情況，所以在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)，應(yīng)該考慮數(shù)據(jù)重合的問題，盡可能的降低數(shù)據(jù)的重合率。

2.2處理數(shù)據(jù)

在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理過程中，最首要的就是對(duì)城市整體空間結(jié)構(gòu)的創(chuàng)建。在進(jìn)行這一環(huán)節(jié)的過程中三維模型的構(gòu)建是重中之重。因此，要將所采集得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效整合，并充分利用LIDAR數(shù)據(jù)的測(cè)量功能，從而獲取有效的可用的數(shù)據(jù)。城市建筑的各方面信息以及結(jié)構(gòu)特征等都可以通過區(qū)域數(shù)據(jù)獲取。城市的一些外部特征也可以通過區(qū)域數(shù)據(jù)或是相關(guān)人員的實(shí)際考察獲取，可以通過CAD數(shù)據(jù)獲取建筑物的地理位置信息[6]。在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理時(shí)，由于數(shù)據(jù)間也存在著一定的差距，因此在對(duì)其進(jìn)行處理時(shí)經(jīng)常會(huì)使用比例尺，在對(duì)城市空間進(jìn)行三維模型創(chuàng)建時(shí)所應(yīng)用的比例尺一般都存在偏差，因此在實(shí)際的工作過程中，也需要根據(jù)工作的具體情況進(jìn)行考慮。

2.3構(gòu)建城市三維模型

在構(gòu)建城市的三維模型時(shí)，需要結(jié)合不同的城市的規(guī)劃需要，所以在規(guī)劃以及創(chuàng)建時(shí)應(yīng)具體情況具體分析。在具體進(jìn)行模型創(chuàng)建時(shí)應(yīng)按照一定的流程進(jìn)行，第一步應(yīng)對(duì)城市地形進(jìn)行模型創(chuàng)建，其主要是通過收集城市地形信息和參考城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的相關(guān)方案、資料進(jìn)行的，主要的目的是體現(xiàn)自然物體的位置、人工修工地面的位置、外觀或者是物體的幾何形態(tài)。建立地面模型主要是有三種方式，可以通過CAD數(shù)據(jù)構(gòu)建有規(guī)律的網(wǎng)絡(luò)，對(duì)地形圖進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上，工作人員會(huì)分析云數(shù)據(jù)，對(duì)建筑物和植物進(jìn)行剔除，然后獲得地形的三維模型。

另外，利用數(shù)據(jù)以及資料建立建筑模型，主要測(cè)重于建筑物的整體外觀以及地形位置等。這與建筑物施工過程中的地基建造有所不同，建筑物地基建造是先要對(duì)其進(jìn)行實(shí)地考察并對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)量，之后參照比例尺進(jìn)行模型創(chuàng)建。負(fù)責(zé)模型創(chuàng)建的相關(guān)工作人員還可以根據(jù)采集的數(shù)據(jù)和影像，對(duì)建筑物的基底進(jìn)行勾勒，從而建立最終的建筑物模型。

創(chuàng)建城市模型時(shí)，要使得最終呈現(xiàn)的效果更佳，可以將燈光、材質(zhì)以及陰影在模型中進(jìn)行疊加，可以采用烘焙以及渲染的處理方式。這樣在后期應(yīng)用模型時(shí)，就可以不在這些因素上浪費(fèi)時(shí)間，而是將更多的精力放在建造材料上，從而使得模型創(chuàng)建工作更加的高效。

結(jié)論：傳統(tǒng)的二維平面技術(shù)存在多方面的問題，由于科技以及城市化的發(fā)展和進(jìn)步，建筑物體越來越復(fù)雜。在與傳統(tǒng)的平面二維的表現(xiàn)形式進(jìn)行對(duì)比后不難發(fā)現(xiàn)，三維模型對(duì)于空間的分析能力更加明顯，能夠讓空間內(nèi)的事物更加明顯清晰的顯現(xiàn)出來。為了合理的利用現(xiàn)有的城市資源，在實(shí)現(xiàn)社會(huì)發(fā)展的同時(shí)，更好的保護(hù)環(huán)境，就需要對(duì)于城市的合理規(guī)劃進(jìn)行密切的關(guān)注。綜上，在構(gòu)建城市三維模型時(shí)應(yīng)注意按照一定的流程來進(jìn)行，在構(gòu)建前期需要準(zhǔn)備城市規(guī)劃構(gòu)建三維模型設(shè)計(jì)的關(guān)于規(guī)劃的具體數(shù)據(jù)，以相關(guān)的具體數(shù)據(jù)為依據(jù)來進(jìn)行三維模型的構(gòu)建，并對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。另外，在構(gòu)建城市的三維模型時(shí)，需要結(jié)合不同的城市的規(guī)劃需要，所以在規(guī)劃以及創(chuàng)建時(shí)應(yīng)具體情況具體分析。對(duì)城市需要進(jìn)行合理的規(guī)劃和利用，以確保城市的規(guī)劃和發(fā)展能夠有序合理的進(jìn)行。

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