三维房地产虚拟系统在Skyline下的实现

黄欢欢,张友水，吴 勇

（1. 福建师范大学 地理科学学院，福建 福州 350007）

本文运用GIS、3DS Max和Skyline技术[1-3]，创建三维房地产虚拟系统，对社区内的实体和周边环境进行建模，并根据房产客户需求，设计相应功能，让使用者能身临其境地感受优美的社区风光，分析各种环境，为买房决策提供可靠依据。

1 系统总体设计

1.1 目标定位

三维房地产虚拟系统的预期目标是在空间数据库技术、GIS技术和三维可视化技术的支撑下，充分利用遥感影像数据、地形图、DEM、道路网数据以及建筑物模型，构建一个集浏览、环境和分析为一体的三维场景分析系统，进行房屋内部、地段及周边交通设施的三维实景模拟，使房地产商和客户更加直观、快速、和多角度地了解房屋各方面的信息。

1.2 数据来源及处理

本系统集成的数据包括：福州市胪雷镇1︰1万地形图，胪雷镇分辨率为15 m的Google Earth影像图，某社区包括建筑物尺寸、构造等信息的CAD图纸，部分建筑物及其他物体近景照片，胪雷镇交通图等。

利用Geoway软件将地形图等高线进行数字化，在ArcGIS中生成TIN，进一步生成DEM及二维交通图。利用Google Earth中的坐标点，运用PCI 进行几何校正。由于地形图和遥感影像之间的时间间隔比较长，在叠加后需要根据遥感影像在Skyline中进行地形修改。

1.3 模型构建

根据CAD平面图确定地物的位置和结构，采用“从整体到局部、逐步细化”的思想，进行三维建模。三维模型的大小直接影响场景的调入和编辑速度，决定系统的运行速度，因此不能对所有地物都采用精细建模，应按照重要性分成精细模型、一般模型（图1）。

图1 三维场景和高精度模型创建流程图

1.3.1 精细模型

精细模型主要用于房地产商开发的主要楼群的外部和内部构造，其精细程度和仿真程度直接关系到顾客对于房屋的选择。立体屋顶、凹凸的阳台、突出门厅、细致的内部等几何结构不能忽略，不能用贴图代替，而是用几何实体来表现。贴图要求清晰美观，符合实际[2]。本系统使用建模软件AutoCAD、Sketchup、3D MAX，在外部创建好模型，将建好的模型以.X格式导出，在TerraExplorer Pro模块中为TerraBuilder生成的MPT档添加建筑和其他景观地物模型，见图2。

图2 精细建模成果图

1.3.2 一般模型

一般模型主要用于主要楼群附近的其他建筑，以及道路、停车场、树木、红绿灯、交通指示牌等。由Skyline软件创建模型，虽然纹理简单，但节省了数据空间，并保持了较好的观赏性。其中，树木、红绿灯、交通指示牌等采用广告牌技术，即不论场景怎么旋转，对象总保持面向荧幕和观测者[4]，见图3。

图3 一般模型建模成果图

2 系统开发

在完成数据采集、三维场景构建、三维模型加载后，即可进行三维虚拟仿真系统的开发工作。本系统采用Skyline组件作为开发平台，主要创建了导航定位、地图基本操作、周边场景观摩和顾客看房服务等4大功能模块，见图4。

2.1 导航定位功能

导航定位模块主要包括地图导航和目标定位2大功能。本系统中，地图导航和景观漫游速度稳定、流畅。同时，系统通过加载ArcGIS处理的二维矢量数据及三维地物标注，能实现对地物的空间搜索定位，查看特定的建筑、道路等空间位置信息。

2.2 地图的基本操作

该模块实现三维地图的基本操作，包括放大、缩小，平移、鹰眼、全图显示以及标注、空间量测等客户功能。其中，测量包括水平距离量算、重直距离量算、面积量算和体积量算，客户可以根据需要对感兴趣的区域进行量测，获得该区域的空间感知。

2.3 周边场景观摩

该模块主要包括周边重要环境定位显示、二三维联动、地形分析、水淹分析、场景旋转等功能。导入Google Earth中下载的kmz进行周边重点商区、公园的定位、显示及介绍；设定道路的二三维联动，直观地显示三维定位及二维属性；地形分析包括坡度分析、土石方量分析、地形的平整度计算等；水淹分析是对可能被洪水淹没的区域进行预测；场景旋转是指用户可以通过鼠标或键盘控制相机自由旋转，同时能够上下调整视线俯仰角度，对房屋周边进行多方位考察。

2.4 看房服务

该模块包括建筑内部查看、通视计算、视域分析、日照分析等功能，可以让顾客全方位地了解房屋信息。建筑内部查看功能，可以向用户展示建筑的内部结构和环境，用户可以第一人称方式在室内漫游；也可将建筑外墙设为透明模式，直观地获取建筑内部房屋构造、设计、装饰等信息。通视计算用于计算空间中的两点是否相互可见，顾客可以以自己所心仪的房屋为一点，观察该点对于周边江景、夜景等所需景点的可见性。视域分析用于计算该点在一定角度范围里对周边环境的可视性，了解周边房屋的遮挡性。日照分析用于分析三维场景内地物在不同季节、不同时间所受的日照情况。如图5所示。

图5 主要功能图

3 结 语

本文采用GIS、3DS Max和Skyline相结合创建大面积的三维区域，满足用户对周边环境、交通、商业区的查看需求。并基于Skyline软件作了一些细节上的优化，实现了高效率、高精度、精细化三维地理数据的组织和应用，提供了一个三维交互数字地图窗口。顾客能够在数据建模和数据可视化条件下，进行一定的数据分析，获取所需的特定信息。不仅可以提供房地产开发设计人员参考，而且能使浏览者感受真实的游览效果。

[1]罗帅伟,孟鲁闽.基于Skyline开发的房地产三维虚拟仿真系统[J].全球定位系统,2012，37(2)：57-60

[2]陈福江.城市3维漫游系统在Skyline 下的实现[J]. 测绘与空间地理信息,2012，35(2)：87-89

[3]袁昱纬.基于Skyline 的铁路车站三维信息平台实现研究[J].办公自动化,2010(195)：23-25

[4]王克峰.基于Skyline 与3DS Max 的三维数字社区综合建模技术探讨[J]. 测绘与空间地理，2012.8，35(8)：83-85

[5]张敏,周廷刚,简志坚，等.基于Skyline的吉林市三维数字城市消防系统设计与开发[J]. 西南大学学报，2011，33(12)：133-138

[6]唐桢, 张新长, 曹凯滨.基于Skyline的三维技术在城市规划中的应用研究[J]. 测绘通报，2010(5)：10-12

[7]陶刚,池天河,郑桂香.基于Skyline 的网络三维GIS 建设及应用[J].测绘科学，2011，36(6)：219-221