向 3D 城市模型添加外观

fmechina

于 2022-12-26 09:54:38 发布

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原文链接：https://community.safe.com/s/article/add-appearances-to-a-3d-city-model-geotiff-dwg-las

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本文展示了如何使用FME为3D城市模型添加外观，包括从CAD和点云数据创建地形，应用GeoTIFF纹理，以及根据高度设定建筑物样式。通过3D PDF格式输出，实现数据可视化，突出重要特征。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

一、前言

此工作空间演示了如何添加和操作3D数据外观的一些基本方法，包括栅格纹理叠加和实体的颜色样式。该模型从CAD中读取3D建筑物，使用LAS中的点云生成地形，将GeoTIFF正射影像中的外观纹理添加到地形中，然后根据高度设置建筑物的样式，最后输出为3D PDF格式。

根据条件因素（如划定的高度）设置3D城市模型样式的能力为数据可视化提供了强大的工具，它可以快速识别出一组建筑物在某些给定属性上与另一组建筑物的不同。换句话说，它突出了重要的特征并显示了另一层信息。

1、源数据

GeoTIFF正射影像、DWG 3D建筑物和LAS点云

二、工作空间描述

1. 读取源数据

作为源数据，我们有一个DWG格式的建筑物数据，一个LAS点云数据和两个GeotIFF正射影像数据。在读取3D_buildings.dwg时，请记住将参数“Group Entities by” 设置为“Attribute Schema”，以便暴露BuildingID属性。

2. 分割点云：PointCloudSplitter

除了X、Y、Z组件之外，大多数点云还有另一个组件“classification”，该组件用于存储点云分类。此分类通常用于区分地面、植被和建筑物的高度。对于这个例子，所有分类为地面的点都将从其他点中分离出来。将“Split By”设置为“classification”，并将“Unique Values to Keep”设置为 2 以进行地面分类。

3. 裁剪正射影像并创建单个栅格：Clipper和RasterMosaicker

将点云连接到clipper端口，正射影像连接到 clippee端口，将所有正射影像裁剪到点云的边界框上。RasterMosaicker转换器可将源正射影像中合并为单个栅格要素。

4. 创建 TIN：TINGenerator

TINGenerator转换器可利用点云中的点创建不规则三角网。表面容差决定了将哪些输入点作为顶点添加到模型中。容差越大，过滤掉的输入点就越多，构建表面模型的速度也就越快。本示例中将表面容差设置为1。

5. 准备建筑物： Aggregator

源数据Autodesk DWG文件里每栋建筑物有多个图层。为了使所有建筑物风格一致，根据BuildingID 将其进行聚合。为了展示两种不同的风格，所有建筑物都根据其高度分为两组。这是通过使用BoundsExrcor将要素坐标的最小边界矩形提取为新属性，然后使用TestFilter过滤出最大值是高于还是低于40m来完成的。

在“TestFilter”中，将输出端口设置如下：

6. 添加外观：AppearanceSetter

外观可以定义3D模型表面颜色的细节，包括其对照明的反应，也可以定义表面的纹理。对于40米以下的建筑物，如下设置：

Diffuse Color（漫反射颜色）：0.666667，0，0
Specular Color（镜面反射颜色）： 0，0，0
Shininess（亮度）： 0
Alpha（透明度）： 1

在另一个 AppearanceSetter转换器中对40米以上建筑物的设置如下：

Diffuse Color（漫反射颜色）： 0，0，1
Specular Color（镜面反射颜色）： 1，1，1
Emissive Color（自发光颜色）： 0，0，1
Shininess（亮度）： 1
Alpha（透明度）： 0.9

6.1 3D表面的颜色

通过创建两种截然不同的样式来演示各种颜色参数的效果：明亮而有光泽，几乎像玻璃一样的外观和低反射的暗哑光色。

漫反射颜色定义的是物体的实际颜色，而不是反射色。对外观最明显的影响似乎是由镜面颜色引起的，它定义了反射的颜色。一个明亮的镜面反射颜色也可以支持表面的光泽度，而暗色调对于哑光效果很有用。对于明亮且闪亮的效果，最好选择与漫反射颜色相得益彰的明亮颜色。最大的光泽度和一定的透明度有助于创造玻璃般的效果。对于较暗和更暗淡的效果，或者完全避免发光颜色来减少反射，可以选择黑色。在这些例子中避免了环境色，因为在生成的 3D PDF文档中的影响是最小的。

在尝试了不同的设置后，可以对结果进行查看。结果可能与您在数据检查器中看到的效果有所不同，因为所有颜色参数在很大程度上取决于不同查看器的3D灯光设置。

6.2 栅格叠加：AppearanceSetter

正射影像将作为外观添加到 TINSurface几何图形中。由于栅格数据的范围与表面模型的范围匹配，因此选择纹理映射类型为“From Top View”。

7. 写出数据

将数据写入 3D pdf，并在两个不同的图层中显示3D模型。运行工作空间时，请将“Rejected Feature Handling”设置为“Continue Translation”。此设置可以在“Navigator > Workspace Parameters > Translation”中找到。