基于BIM+GIS技術(shù)的體育場(chǎng)時(shí)空立體數(shù)據(jù)平臺(tái)構(gòu)建*

郭 忻，趙一青

(河南工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，河南 鄭州 450001)

0 引言

近年來(lái)我國(guó)具有獨(dú)特風(fēng)格和藝術(shù)水平的多元化體育建筑快速發(fā)展，這些大型體育場(chǎng)館是城市的重要建筑，是城市經(jīng)濟(jì)文化的窗口之一。為加速體育建筑的發(fā)展，借助現(xiàn)代化科學(xué)手段對(duì)具有高水平設(shè)備、配套設(shè)施完善和使用功能齊全的大型綜合性體育場(chǎng)館進(jìn)行數(shù)字信息化管理已成為新趨勢(shì)。

白秦濤[1]依托GIS、動(dòng)態(tài)仿真等技術(shù)設(shè)計(jì)了延安黃河引水工程管理調(diào)度系統(tǒng)的總體架構(gòu)；葛彬等[2]將BIM和Web GIS技術(shù)結(jié)合，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了能實(shí)時(shí)定位體育館人員的可視化框架；韓光瞬等[3]以大型活動(dòng)全生命周期過(guò)程為原則，以空間位置為支撐，搭建了大型活動(dòng)安保信息系統(tǒng)基本框架。從應(yīng)用現(xiàn)狀來(lái)看，BIM+GIS技術(shù)在大型體育場(chǎng)館管理過(guò)程中未能充分發(fā)揮在信息集成管理及開發(fā)數(shù)據(jù)平臺(tái)方面的應(yīng)用價(jià)值。

本文將大型體育場(chǎng)館運(yùn)行管理過(guò)程中的多維管理要素與BIM模型耦合關(guān)聯(lián)，并與GIS三維地理場(chǎng)景空間充分集成，形成了宏觀與微觀信息并舉的地理空間和建筑信息融合模型。通過(guò)構(gòu)建符合大型體育場(chǎng)館運(yùn)行管理需求的時(shí)空立體數(shù)據(jù)平臺(tái)，提供了一個(gè)可視化的信息共享與協(xié)同管理系統(tǒng)，使管理者能夠高效、精準(zhǔn)識(shí)別體育場(chǎng)館大型賽事及活動(dòng)運(yùn)行管理過(guò)程中出現(xiàn)的各類問(wèn)題，提高了管理人員的工作效率，并為科學(xué)決策提供依據(jù)。

1 大型體育場(chǎng)館管理模式

1.1 傳統(tǒng)管理模式

大型體育場(chǎng)館總體管理目標(biāo)是保障大型賽事活動(dòng)參賽人員及群眾的秩序，使所有體育場(chǎng)館及場(chǎng)館內(nèi)設(shè)備均保持正常工作，保證體育場(chǎng)館運(yùn)營(yíng)效益，同時(shí)提高管理效率。傳統(tǒng)體育場(chǎng)館管理模式主要存在以下弊端：①運(yùn)行維護(hù)工作量大 傳統(tǒng)模式下，由于大型體育場(chǎng)館分館眾多，占地面積較大，管理對(duì)象復(fù)雜，導(dǎo)致日常維護(hù)人員工作任務(wù)繁重。②信息分散，相互獨(dú)立 在大型比賽及活動(dòng)過(guò)程中，通常需要多個(gè)并立的信息管理系統(tǒng)配合，傳統(tǒng)的空間信息管理方式仍然沿用相對(duì)落后的手動(dòng)操作方法。即使將地理信息概念用于配合一些較為基礎(chǔ)顯示功能的簡(jiǎn)單二維管理模式，這些模式所具有的分散和不規(guī)范的缺陷，也使全面的區(qū)域三維研究和空間分析很難進(jìn)行。③時(shí)空特性復(fù)雜 大型體育場(chǎng)館具有顯著的時(shí)空關(guān)系，傳統(tǒng)模式下信息與異形空間缺乏結(jié)合，為決策帶來(lái)不便。④決策方式落后 在決策方面，當(dāng)前主要通過(guò)管理人員對(duì)局部數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行決策，缺乏對(duì)信息的總體性分析。

1.2 基于BIM+GIS的可視化管理模式

基于BIM+GIS的時(shí)空立體數(shù)據(jù)平臺(tái)是一種信息管理系統(tǒng)，具有對(duì)大規(guī)模海量數(shù)據(jù)集成管理，無(wú)縫對(duì)接、三維實(shí)時(shí)漫游及常規(guī)應(yīng)用程序擴(kuò)展等數(shù)字化功能。平臺(tái)管理流程如圖1所示。系統(tǒng)將大型體育場(chǎng)館眾多管理對(duì)象與地理信息結(jié)合，采用智能化數(shù)據(jù)分析方法，協(xié)助體育場(chǎng)館感知緊急情況，及時(shí)通知管理人員進(jìn)行分析決策，使各類信息實(shí)現(xiàn)地圖實(shí)時(shí)定位及實(shí)時(shí)刷新，并解決物聯(lián)網(wǎng)的多源異構(gòu)信息集成問(wèn)題。平臺(tái)從數(shù)據(jù)采集、信息錄入、決策發(fā)布等方面，形成了一套共享能力強(qiáng)、覆蓋點(diǎn)位多的管理流程，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)體育場(chǎng)館管理模式的不足。

圖1 時(shí)空立體數(shù)據(jù)平臺(tái)管理流程

2 時(shí)空立體數(shù)據(jù)平臺(tái)設(shè)計(jì)

2.1 平臺(tái)體系架構(gòu)

構(gòu)建時(shí)空立體數(shù)據(jù)平臺(tái)的核心思路是將BIM建模技術(shù)與瀏覽器結(jié)合搭建三維空間場(chǎng)景，并開發(fā)多樣的功能模塊。平臺(tái)集成多種數(shù)據(jù)來(lái)源，通過(guò)統(tǒng)一運(yùn)算、調(diào)度、管理，使信息在系統(tǒng)內(nèi)高效流轉(zhuǎn)，及時(shí)、準(zhǔn)確傳遞到各子系統(tǒng)或功能模塊，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、信息化管理。平臺(tái)建設(shè)應(yīng)堅(jiān)持高彈性、高靈活性、高個(gè)性化的原則，采用合理、先進(jìn)的系統(tǒng)架構(gòu)，對(duì)模型結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)內(nèi)容增減變動(dòng)的控制與定制，適應(yīng)未來(lái)技術(shù)發(fā)展趨向和需求變化。因此，時(shí)空立體數(shù)據(jù)平臺(tái)的架構(gòu)劃分為3個(gè)層次，如圖2所示。

圖2 時(shí)空立體數(shù)據(jù)平臺(tái)體系架構(gòu)

應(yīng)用展現(xiàn)層(SaaS，software as a service)，內(nèi)容包括行業(yè)服務(wù)、公共服務(wù)、基礎(chǔ)服務(wù)，于自有服務(wù)器上部署應(yīng)用程序，對(duì)不同類型、不同服務(wù)目標(biāo)的用戶，根據(jù)實(shí)際需求，提供不同級(jí)別的時(shí)空信息云服務(wù)應(yīng)用。服務(wù)平臺(tái)層(PaaS，platform as a service)，包括公共組件服務(wù)、開發(fā)環(huán)境、運(yùn)行支撐，將服務(wù)器平臺(tái)視為一種服務(wù)以提供運(yùn)算平臺(tái)與解決方案的模式[4]?；A(chǔ)設(shè)施層(IaaS，infrastructure as a service)，包含自動(dòng)化、虛擬化、資源池，根據(jù)用戶的實(shí)際使用或資源占用情況計(jì)費(fèi)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)外提供基礎(chǔ)設(shè)施。

2.2 平臺(tái)開發(fā)環(huán)境

系統(tǒng)基于CesiumGIS平臺(tái)，在JAVAScript, Python等語(yǔ)言環(huán)境下，使用Microsoft Visual Studio為代碼編輯工具，采用PostgreSQL為數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)。PostgreSQL作為一種特性齊全的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，具有穩(wěn)定性強(qiáng)、速度快、支持地理信息處理擴(kuò)展等特點(diǎn)。平臺(tái)部分開發(fā)工具信息如表1所示。

表1 開發(fā)工具信息

2.3 平臺(tái)開發(fā)框架

系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以根據(jù)不同形式分為C/S(客戶端/服務(wù)器)或B/S(瀏覽器/服務(wù)器)模式。在基于C/S的系統(tǒng)中，用戶通常與在PC上專用的BIM軟件進(jìn)行交互，且允許對(duì)BIM信息進(jìn)行深度訪問(wèn)，并在客戶端上緩存數(shù)據(jù)。但使用客戶端BIM平臺(tái)的用戶需安裝相應(yīng)的BIM應(yīng)用程序，系統(tǒng)裝載軟件和數(shù)據(jù)展示不能及時(shí)完成，使用和維護(hù)十分繁瑣。而基于瀏覽器的BIM模型，任何項(xiàng)目成員或管理人員無(wú)需專業(yè)培訓(xùn)即可熟悉操作流程并進(jìn)行交互，界面常規(guī)，各參與方不用額外下載安裝客戶端[5]。除Web瀏覽器外，不用再額外添加任何軟件或插件即可顯示3D模型。綜合以上對(duì)2種模式的對(duì)比，同時(shí)考慮平臺(tái)更新維護(hù)及用戶需求，選用B/S模式進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

系統(tǒng)采用ASP.NET MVC為Web開發(fā)框架。MVC(model view controller)即模型、界面和控制器，是一個(gè)軟件分級(jí)框架。該框架將前端控制視圖顯示和后端處理業(yè)務(wù)邏輯分離，并將應(yīng)用邏輯與后臺(tái)數(shù)據(jù)分離。ASP.NET MVC架構(gòu)如圖3所示?？刂破飨蛎總€(gè)業(yè)務(wù)模型傳遞用戶所需要輸入的指令和信息，模型實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)邏輯判斷和對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)，根據(jù)不同的邏輯判斷選擇不同的計(jì)算圖像，并將計(jì)算結(jié)果進(jìn)行頁(yè)面顯示反饋給用戶，以便進(jìn)行下一步的處理操作。該框架具有易于維護(hù)、擴(kuò)展性良好、保障功能實(shí)現(xiàn)等優(yōu)勢(shì)，在改進(jìn)個(gè)性化定制界面時(shí)，無(wú)需重寫業(yè)務(wù)邏輯。

圖3 ASP.NET MVC架構(gòu)示意

3 時(shí)空立體數(shù)據(jù)平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)

3.1 模型信息集成與可視化

3.1.1BIM+GIS信息集成

BIM在近階段發(fā)展中衍生出多種數(shù)據(jù)模型及對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)格式，為探索合適的模型融合方法，應(yīng)首先確定模型源格式。BIM專業(yè)軟件種類繁多，不同的建模軟件相應(yīng)的格式文件也形式多樣。目前，IFC(industry foundation class，工業(yè)基礎(chǔ)類)已成為由IAI(international alliancefor interoperability，國(guó)際協(xié)同聯(lián)盟)所制定并管理的BIM數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，被建筑工程領(lǐng)域中公認(rèn)且廣泛使用，具有穩(wěn)定性、開放性、完整性等特點(diǎn)[6]，因此選擇IFC作為建筑信息模型的源數(shù)據(jù)格式。但I(xiàn)FC格式需進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換后才可以被Cesium直接讀取。

Cesium是一個(gè)開源JAVAScript庫(kù)，用于在Web瀏覽器中組合3D虛擬模型與2D平面地圖，它以符合地理信息平臺(tái)(GIS)行業(yè)規(guī)范的方式訪問(wèn)空間數(shù)據(jù)，并支持公共和私有數(shù)據(jù)源，通過(guò)遠(yuǎn)程服務(wù)加載服務(wù)器端地圖數(shù)據(jù)，并在瀏覽器中可視化地圖數(shù)據(jù)[7]。3D Tiles是一種用于流化和呈現(xiàn)海量多源異構(gòu)3D地理空間數(shù)據(jù)集的開放規(guī)范，是一種可以高效加載的數(shù)據(jù)格式，Cesium為3D Tiles提供了一個(gè)平臺(tái)。

實(shí)現(xiàn)模型格式轉(zhuǎn)換，需從建模軟件Revit中導(dǎo)出模型文件為IFC格式作為源格式。IFC和OBJ都是常見(jiàn)的模型文件格式，是轉(zhuǎn)換3D模型的良好介質(zhì)。但I(xiàn)FC包含建筑信息模型和相關(guān)組件的大量語(yǔ)義信息，而OBJ文件僅包含幾何信息和材料屬性。為確保格式轉(zhuǎn)換后模型屬性的完整性，應(yīng)根據(jù)已建立的規(guī)律將模型拆分為IFC文件和JSON文件。對(duì)于結(jié)構(gòu)部件，模型分為結(jié)構(gòu)柱、梁、樓板、剪力墻等。建筑組件分為建筑柱、構(gòu)造柱、墻等裝飾組件。在BIM server服務(wù)器管理平臺(tái)中上傳IFC文件，并通過(guò)IFC engine對(duì)其進(jìn)行拆分。在此運(yùn)行流程中，IFC文件中的所有對(duì)象會(huì)被一一遍歷，而包含幾何信息的對(duì)象將根據(jù)模型拆分的原理被導(dǎo)出為單獨(dú)的IFC格式文件中，相關(guān)對(duì)象語(yǔ)義屬性的信息由JSON文件保留。

格式轉(zhuǎn)換流程如圖4所示。①第1步 將模型從建模軟件中導(dǎo)出IFC格式文件，進(jìn)行IFC文件解析和拆分；②第2步 使用IFCOpenShell提供的開源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換框架將IFC文件轉(zhuǎn)換為OBJ文件；③第3步 應(yīng)用obj2gltf工具使OBJ文件轉(zhuǎn)變?yōu)間lTF文件，與含有屬性信息的JSON文件組成瓦片數(shù)據(jù)b3dm文件。④最終，在b3dm文件中添加用來(lái)組織三維瓦片空間結(jié)構(gòu)的瓦片集文件(Tileset.json)，得到可在Cesium框架中展示的3D Tiles文件。

圖4 IFC格式轉(zhuǎn)換流程

3.1.2模型的WebGIS可視化

Cesium是基于WebGL的3DGIS開源框架，具有良好的封裝和較快的模型渲染速度[8]。Cesium體系結(jié)構(gòu)分為4個(gè)級(jí)別：核心層、渲染層、場(chǎng)景層、動(dòng)態(tài)場(chǎng)景層。核心層是架構(gòu)的最底層，封裝了矩陣向量計(jì)算、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等算法。調(diào)用核心層可以實(shí)現(xiàn)模型坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換。渲染層是對(duì)WebGL底層的抽象和封裝，渲染過(guò)程主要包括片元著色、頂點(diǎn)緩沖、紋理圖形繪制等。場(chǎng)景層以核心層、渲染層為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)地形數(shù)據(jù)異步加載、地圖切換、模型加載及視圖窗口控制等。動(dòng)態(tài)場(chǎng)景層主要實(shí)現(xiàn)矢量數(shù)據(jù)的處理和分析以及動(dòng)態(tài)對(duì)象的創(chuàng)建，動(dòng)態(tài)對(duì)象由可視化類對(duì)每一幀渲染實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景下實(shí)時(shí)可視化展示。

Cesium支持除3D Tiles外多種格式建筑信息模型的加載，其內(nèi)部運(yùn)用LOD(levels of detail，多細(xì)節(jié)層次)算法。該算法根據(jù)模型節(jié)點(diǎn)于顯示界面中的位置和重要程度，減少了非重要對(duì)象面數(shù)、降低了細(xì)節(jié)程度，以獲得高效的渲染操作。應(yīng)用LOD算法使場(chǎng)景在實(shí)時(shí)渲染的條件下，最大程度提升顯示效果。

3.1.3LOD層級(jí)劃分

加載的模型主要以b3dm的形式存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)的文件中，空間加載索引和空間LOD級(jí)別的空間劃分，也在較大程度上影響了3D Tiles的具體加載速度以及文件渲染后的效果。正確使用空間集合索引數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和應(yīng)用LOD算法中的層級(jí)劃分不僅能有效提高數(shù)據(jù)加載的效率，且有效避免了遍歷所有類型數(shù)據(jù)的整個(gè)空間集合，從而顯著提高數(shù)據(jù)渲染的執(zhí)行速度。3D Tiles的空間索引結(jié)構(gòu)包括四叉樹、八叉樹[9]等結(jié)構(gòu)。IFC文件使用工具轉(zhuǎn)換格式過(guò)程中，完成數(shù)據(jù)過(guò)濾、數(shù)據(jù)組織和數(shù)據(jù)映射以獲得glTF文件，通過(guò)添加具有屬性信息的JSON文件來(lái)形成b3dm文件。LOD層級(jí)劃分過(guò)程如圖5所示。組織數(shù)據(jù)并構(gòu)造索引結(jié)構(gòu)后，隨著視點(diǎn)與模型之間的距離減小，將加載模型的更高層級(jí)的LOD4數(shù)據(jù)。隨著視點(diǎn)與模型間距增加，將防止相對(duì)較小的窗口、樓板等組件被加載到較低的LOD2和LOD3級(jí)別，且組件中的某些信息會(huì)直接從高級(jí)別LOD中刪除。當(dāng)視角偏離模型較遠(yuǎn)時(shí)，將僅加載LOD1層級(jí)的場(chǎng)地輪廓，以確保加載速度和視點(diǎn)精度之間的平衡。

圖5 LOD層級(jí)劃分過(guò)程示意

3.2 模型交互

模型交互處理通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)聽(tīng)獲取用戶前端發(fā)送的鼠標(biāo)鍵盤操作事件實(shí)現(xiàn)。首先點(diǎn)擊選中模型實(shí)體構(gòu)件獲取唯一標(biāo)識(shí)符guid，并通過(guò)ajax異步實(shí)時(shí)反饋給后臺(tái)執(zhí)行SQL語(yǔ)句，以便數(shù)據(jù)庫(kù)根據(jù)觸發(fā)信息獲得觸發(fā)類型，完成相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)檢索與關(guān)聯(lián)。通過(guò)獲取到的模型構(gòu)件唯一標(biāo)識(shí)符guid與初始化場(chǎng)景加載到內(nèi)存中的JSON文件進(jìn)行匹配，獲取與構(gòu)件相關(guān)的IFC屬性信息?；贘AVAScript腳本在前臺(tái)頁(yè)面顯示相關(guān)業(yè)務(wù)流程數(shù)據(jù)，將生成交互渲染結(jié)果的圖片數(shù)據(jù)流及時(shí)反饋給對(duì)應(yīng)的頁(yè)面，使對(duì)應(yīng)的頁(yè)面獲取所需的圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行交互展示[10]。

4 時(shí)空立體數(shù)據(jù)平臺(tái)應(yīng)用案例

隨著相關(guān)軟件產(chǎn)品的快速發(fā)展，集成可視化平臺(tái)已成為BIM應(yīng)用領(lǐng)域的一種趨勢(shì)。IFC和WebGL的使用不限于特定的數(shù)據(jù)管理域，已實(shí)現(xiàn)用于支持信息交互和BIM可視化的管理平臺(tái)。結(jié)合以上理論研究的基礎(chǔ)，將BIM+GIS技術(shù)應(yīng)用于鄭州市某大型體育場(chǎng)館，構(gòu)建基于Web瀏覽器的時(shí)空立體數(shù)據(jù)平臺(tái)。

4.1 項(xiàng)目概況

鄭州奧體中心項(xiàng)目位于鄭州市鄭西新區(qū)常西湖新區(qū)，體育中心包括4個(gè)部分：體育場(chǎng)、體育館、游泳館及配套商業(yè)?？偨ㄖ娣e為58.4萬(wàn)m2，屬于大型一流體育場(chǎng)。體育場(chǎng)中央為標(biāo)準(zhǔn)田徑運(yùn)動(dòng)場(chǎng)，舉辦足球比賽和田徑比賽，正面看臺(tái)西側(cè)設(shè)有羽毛球場(chǎng)和乒乓球場(chǎng)，北側(cè)看臺(tái)的北地下部分設(shè)有羽毛球和籃球訓(xùn)練室，東側(cè)看臺(tái)的東面設(shè)有8層酒店，為復(fù)雜的綜合性多功能體育場(chǎng)。管理方?jīng)Q定采用信息化的科技手段將場(chǎng)館內(nèi)分散的多種設(shè)備和各類系統(tǒng)集成，以保證大型賽事及活動(dòng)的安保系統(tǒng)完備并提高管理效率。

4.2 平臺(tái)應(yīng)用流程

時(shí)空立體數(shù)據(jù)平臺(tái)的顯示前端采用響應(yīng)頁(yè)面，Web服務(wù)器連接在奧體中心內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的私有云中，只需連接內(nèi)部的局域網(wǎng)，打開瀏覽器并輸入相應(yīng)的網(wǎng)址，即可在PC或移動(dòng)端進(jìn)入平臺(tái)，查看奧體中心管理信息。管理員可對(duì)視角信息、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、漫游視頻、消防預(yù)案、聯(lián)動(dòng)車輛等信息進(jìn)行查詢、刪除操作。用戶分為兩類，超級(jí)管理員和管理員，超級(jí)管理員具有添加新管理員的權(quán)限，包括更改用戶名、密碼、姓名、權(quán)限分配和角色等操作。具體應(yīng)用流程如圖6所示。

圖6 鄭州奧體中心時(shí)空立體數(shù)據(jù)平臺(tái)應(yīng)用流程

4.3 平臺(tái)功能展示

在Web瀏覽器上，模型具有穩(wěn)定的渲染質(zhì)量，可應(yīng)用于構(gòu)建大型體育場(chǎng)館BIM數(shù)據(jù)管理平臺(tái)。奧體中心時(shí)空立體數(shù)據(jù)平臺(tái)是為某大型運(yùn)動(dòng)會(huì)順利舉辦而開發(fā)的可視化信息管理系統(tǒng)，基于安防等各方面綜合考慮設(shè)置了多種定制子系統(tǒng)和功能模塊，如圖7所示。

圖7 鄭州奧體中心時(shí)空立體數(shù)據(jù)平臺(tái)功能展示

1)公共模塊

該模塊主要功能包括看板展示、智能搜索、地理數(shù)據(jù)分析及工具下載。看板展示和智能搜索主要是對(duì)場(chǎng)館里的重要關(guān)注點(diǎn)，例如消防設(shè)備、停車場(chǎng)、出入口等進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。實(shí)現(xiàn)BIM模型在GIS場(chǎng)景中與其他業(yè)務(wù)模塊及數(shù)據(jù)信息進(jìn)行交互的可視化顯示，包括模型管理、視圖管理、數(shù)據(jù)查詢，在三維空間環(huán)境內(nèi)展現(xiàn)體育場(chǎng)館內(nèi)部構(gòu)造及設(shè)備，以便管理人員結(jié)構(gòu)化、條理化地進(jìn)行決策。地理數(shù)據(jù)分析主要包括三維空間內(nèi)測(cè)距、測(cè)面、三角形測(cè)高、定點(diǎn)測(cè)高及可視域分析，以解決地形上監(jiān)測(cè)點(diǎn)集合的可視性問(wèn)題。場(chǎng)館二維、三維模型系統(tǒng)的正常運(yùn)行需要配合插件，在工具下載頁(yè)面下載。例如，在系統(tǒng)中瀏覽海康監(jiān)控視頻使用到?？当O(jiān)控插件和三維監(jiān)控播放器，在系統(tǒng)中瀏覽車載監(jiān)控視頻需安裝零壹車載視頻插件，插件均需用戶提前安裝和配置，系統(tǒng)將提供安裝程序下載。

2)場(chǎng)館操作

本模塊包括監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)管理、消防預(yù)案管理、漫游視頻管理。每個(gè)場(chǎng)館的操作大同小異，內(nèi)容主要包含維護(hù)管理、視頻監(jiān)控、應(yīng)急管理方面的功能。前后臺(tái)交互通過(guò)Ajax回傳方式實(shí)現(xiàn)，并將業(yè)務(wù)信息與BIM模型綁定。監(jiān)控設(shè)備與三維系統(tǒng)配合，在疊加實(shí)景視頻的同時(shí)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控的實(shí)時(shí)觀看和操作。監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)包括所屬建筑監(jiān)控名稱、設(shè)備類別、設(shè)備標(biāo)識(shí)、設(shè)備視角。管理員具有對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信息、消防預(yù)案信息及漫游視頻信息的查找、刪除權(quán)限，便于直觀查看處理，提高工作效率。

3)三維聯(lián)動(dòng)

管理人員在該模塊可將安保車輛與車載攝像頭進(jìn)行聯(lián)動(dòng)。首先需配置車輛對(duì)應(yīng)的GPSID和攝像頭ID，根據(jù)車牌號(hào)查找，選擇對(duì)應(yīng)的車輛，然后通過(guò)三維聯(lián)動(dòng)的控制端，進(jìn)行解除鎖定、視角轉(zhuǎn)換、路線顯示等操作。結(jié)合三維聯(lián)動(dòng)，運(yùn)行管理人員可根據(jù)維護(hù)任務(wù)制定消防疏散預(yù)案、添加巡檢記錄、處理隱患。系統(tǒng)可針對(duì)突發(fā)事故預(yù)警進(jìn)行應(yīng)急響應(yīng)，包括應(yīng)急預(yù)案啟動(dòng)、物資人員調(diào)派、應(yīng)急上報(bào)等，以實(shí)現(xiàn)全面的安保管理。同時(shí)各功能業(yè)務(wù)信息與BIM模型關(guān)聯(lián)并在系統(tǒng)頁(yè)面顯示，通過(guò)可視化的信息浮現(xiàn)機(jī)制使問(wèn)題快速定位，實(shí)現(xiàn)了信息的及時(shí)傳達(dá)與共享，提升時(shí)空立體數(shù)據(jù)的管理水平。

5 結(jié)語(yǔ)

基于BIM模型和Web瀏覽器，從平臺(tái)體系架構(gòu)、開發(fā)環(huán)境、開發(fā)框架及關(guān)鍵技術(shù)等方面闡述了大型體育場(chǎng)館時(shí)空立體數(shù)據(jù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與開發(fā)。同時(shí)結(jié)合鄭州奧體中心實(shí)體項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)大型體育場(chǎng)館管理信息的集成與可視化，為奧體中心大型賽事及活動(dòng)的運(yùn)行管理決策提供參考。

時(shí)空立體數(shù)據(jù)平臺(tái)具有對(duì)網(wǎng)絡(luò)前端軟件和硬件要求低、維護(hù)升級(jí)方便、與移動(dòng)終端兼容度高等諸多優(yōu)勢(shì)。該平臺(tái)在整合體育場(chǎng)館特殊用途的基礎(chǔ)上，依靠計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供的信息傳輸通道，以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、全面覆蓋、智能感知的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行信息存儲(chǔ)、集成和提取。平臺(tái)包含的各種功能模塊實(shí)現(xiàn)了各類信息資源的高度共享和統(tǒng)一管理，是大型體育賽事及活動(dòng)運(yùn)營(yíng)管理和科學(xué)決策的有效工具。