三維輔助決策系統(tǒng)白皮書

1、一、系統(tǒng)介紹三維輔助決策支持系統(tǒng)是一款兼顧規(guī)劃決策與審批，兼容各類數(shù)據(jù)格式，能夠高效輸入輸出空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的三維圖形數(shù)據(jù)管理工具。系統(tǒng)將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用于城市規(guī)劃領(lǐng)域，綜合運用計算機三維景觀仿真、地理信息系統(tǒng)等技術(shù)，根據(jù)城市現(xiàn)狀或城市設計規(guī)劃構(gòu)造三維虛擬場景，形成一個融空間信息和屬性信息為一體，允許實時交互的三維可視化仿真環(huán)境。系統(tǒng)可以進行建設項目總體規(guī)劃指標分析、動態(tài)日照陰影分析、單體實時調(diào)整等，是一款緊密支持規(guī)劃審批決策的軟件產(chǎn)品。圖 1 系統(tǒng)總覽圖二、主要特點（一）強大的輔助決策功能三維輔助決策支持系統(tǒng)為城鄉(xiāng)規(guī)劃部門科學、合理論證規(guī)劃建設項目提供了一個輔助決策工具：能夠利用規(guī)劃區(qū)域的

2、數(shù)字城市景觀，為城市規(guī)劃編制提供三維可視化的現(xiàn)狀信息，提高規(guī)劃編制效率；能夠?qū)⒃O計方案置入三維現(xiàn)狀場景中，進行控規(guī)指標計算、方案對比、方案調(diào)整、景觀分析，提高規(guī)劃決策的科學性；能夠?qū)σ?guī)劃審批成果模型數(shù)據(jù)實現(xiàn)和管理，為管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)建庫提供數(shù)據(jù)準備。（二）與規(guī)劃管理高度融合三維輔助決策系統(tǒng)為規(guī)劃建設部門搭建了一個數(shù)字規(guī)劃管理與招商的三維地理：能夠綜合三維虛擬場景景觀和園區(qū)信息，提供查詢、統(tǒng)計等可視化管理；能夠方便快捷的管理模型數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、規(guī)劃編制成果數(shù)據(jù)，實現(xiàn)三維場景各類數(shù)據(jù)圖層的加載、刪除等功能；能夠?qū)崿F(xiàn)多方式漫游、點導航、路徑漫游等場景瀏覽方式。圖 2 項目環(huán)視圖（三）二維、三維數(shù)據(jù)

3、聯(lián)動三維輔助決策系統(tǒng)能夠綜合運用遙感技術(shù)、三維 GIS 技術(shù)、計算機可視化技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，可以與現(xiàn)有二維規(guī)劃管理系統(tǒng)對接，實現(xiàn)二維、三維數(shù)據(jù)聯(lián)動。圖 3 二維、三維數(shù)據(jù)聯(lián)動第 2 頁（四）有效的宣傳推介方式三維輔助決策系統(tǒng)為招商引資部門的推介展示，跟進管理工作提供了一個實用的交互；能夠與辦公、政務公開連接，提供方便的交互瀏覽和信息查詢方法，為政務公開和公眾參與提供支持；能夠提供多、多形式、生動直觀的展示功能，反映園區(qū)的現(xiàn)狀和規(guī)劃遠景，允許用戶對所關(guān)心區(qū)域進行詳細探查，為投資商深入了解園區(qū)提供了更先進、更有效段；能夠提供多演示支持及多種三維效果輸出方式，進行沿街立面圖截取、輸出、視窗截屏輸出等

4、，為潛在投資客戶在城市進行投資分析時提供了更直觀、科學的了解。圖 4輸出（五）方便的人機交互操作系統(tǒng)人機交互包括了系統(tǒng)的界面結(jié)構(gòu)和操作交互方式的設計，其優(yōu)劣決定了用戶對整個系統(tǒng)的體驗感受。在長期規(guī)劃仿真項目的過程中，通過和用戶的不斷反饋交流，實現(xiàn)了適合城市規(guī)劃管理使用的規(guī)劃模式、鳥瞰模式等場景運動交互操作模式，用戶通過鼠標、鍵盤控制漫游，系統(tǒng)獲取瀏覽者位置和運動參數(shù)，從仿真數(shù)據(jù)庫中實時獲取當前可視數(shù)據(jù)，并經(jīng)消隱、渲染，在顯示設備呈現(xiàn)仿真場景。第 3 頁圖 5 人機交互操作結(jié)構(gòu)圖（六）良好的數(shù)據(jù)處理能力系統(tǒng)具有海量數(shù)據(jù)吞吐能力，按照標準地圖分幅方式，將三維地形分割成塊，通過地形調(diào)度算法，顯示視點

5、所在的三維地形區(qū)域，能夠在大面積地域中進行漫游，實現(xiàn)城鄉(xiāng)規(guī)劃建設大范圍場景仿真再現(xiàn)。圖 6 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖第 4 頁Windows 操作系統(tǒng)（XP、Vista、Windows 7）OpenGL 基礎(chǔ)庫 | 網(wǎng)絡通信基礎(chǔ)庫OpenGL 封裝庫三維場景基礎(chǔ)運行庫系統(tǒng)配置基礎(chǔ)庫用戶管理子系統(tǒng)系統(tǒng)界面子系統(tǒng)更新子系統(tǒng)多源數(shù)據(jù)子系統(tǒng)三維仿真瀏覽子系統(tǒng)客戶端更新模塊三維數(shù)據(jù)更新模塊數(shù)據(jù)信息更新模塊模型調(diào)度管理模型節(jié)點管理圖層顯示管理地形坐標管理信息查詢空間分析場景管理規(guī)劃分析錄制360全景圖輸出簡單模型編輯三、系統(tǒng)功能系統(tǒng)具有場景瀏覽、空間查詢統(tǒng)計和查詢?yōu)g覽等多種三礎(chǔ)功能，同時具有規(guī)劃分析、方案對比、視線分析

6、、成果輸出、二三維數(shù)據(jù)疊加、網(wǎng)絡發(fā)布等各項輔助決策功能。圖 7 功能結(jié)構(gòu)圖（一）場景瀏覽功能多種運動控制模式：利用鼠標、鍵盤或手柄控制，用戶可以在三維場景中前進、后退，改變行走方向，升高、降低視點等。多種瀏覽方式：鳥瞰、步行、環(huán)視反向、盤旋、駕駛等?？稍O定游覽路徑：可以沿設定的路徑交互式運動瀏覽。點搜索定位：輸入感的地點，系統(tǒng)可快速實現(xiàn)搜索匹配，選擇搜索到的對象，實現(xiàn)快速定位。圖 8 步行漫游圖 9漫游第 5 頁系統(tǒng)可以對視圖要素、模型顯示、視窗等進行設置，擁有較好的場景烘焙及視覺效果，支持背景音樂、配音、特效和互動需求，并能支持動態(tài)貼圖、動態(tài)水面、骨骼動畫、雨雪霧等多種畫面特效。圖 10 大

7、雨天氣場景（二）與審批數(shù)據(jù)互動將審批項目的三維數(shù)據(jù)組成項目三維一張圖，與審批數(shù)據(jù)建立聯(lián)動關(guān)系，可以實時查看到三維模型對應的項目信息，包括規(guī)劃行政審批過程中的任意階段的所有審批操作與結(jié)果。通過項目名進行審批項目定位，可以直觀的查看項目相關(guān)審批情況。圖 11 與審批數(shù)據(jù)互動第 6 頁（三）多方案對比通過多屏多方案對比，對多個設計方案或不同的調(diào)整結(jié)果進行比較，從中選擇較優(yōu)方案，同時對規(guī)劃項目的位置、高度、朝向、體量、形態(tài)等進行和調(diào)整，優(yōu)化設計方案，實現(xiàn)了從單一項目審批到對城市空間形態(tài)統(tǒng)籌的轉(zhuǎn)變。圖 12 方案對比（四）方案定位與查看搜索定位：在搜索框中輸入所要搜索的項目方案名稱，窗口觀察位置將立即飛

8、往到該方案位置進行查看。屬性查看：通過選擇屬性查詢鍵，在圖中拾取所要查看的方案模型，就能快速查看到該方案的屬性內(nèi)容。也可以在信息框中輸入并查詢到項目名稱(如圖 13所示)，改方案的模型將被選中定位，同時列出此目標的屬性信息。圖 13 項目查詢第 7 頁（五）方案調(diào)整分析體量調(diào)整多方案分析：系統(tǒng)可實時對單個項目模型進行位置、方向、體量的調(diào)整，方案變更時，用地指標等均可以得到實時的自動計算與更新。圖 14 體量調(diào)整圖 15 方向調(diào)整指標調(diào)整多方案分析：系統(tǒng)可以進行地塊規(guī)劃指標調(diào)整多方案分析，模擬不同指標下的項目情況，對建筑高度、立面進行對比分析，實現(xiàn)多方案比選?，F(xiàn)狀立面圖容積率 3.7 規(guī)劃立面圖

9、容積率 6.0 規(guī)劃立面圖圖 16 指標調(diào)整多方案分析第 8 頁（六）控規(guī)分析系統(tǒng)內(nèi)各項空間數(shù)據(jù)都自動附帶其屬性數(shù)據(jù)，從而為各類屬性和指標的分析提供了基礎(chǔ)。系統(tǒng)可以依據(jù)控規(guī)指標生成控規(guī)體塊盒（見圖 17），并基于控規(guī)盒對建筑模型進行紅線退讓、建筑等檢測（見圖 18），使方案更加直觀化，為規(guī)劃的編制與審批、建設項目的審批提供決策依據(jù)，提高規(guī)劃決策的合理性和準確性。圖 17 控規(guī)分析圖 18 控高分析第 9 頁（七）日照模擬系統(tǒng)內(nèi)嵌日照分析系統(tǒng)，可以把報審方案放置于待建環(huán)境中進行準確的日照分析，實現(xiàn)實時日照分析、陰影模擬、日照統(tǒng)計等，真實反映周邊環(huán)境建構(gòu)筑物和地形?？梢栽O定當前項目所在的地理位置和

10、日期，能顯示一天中任何時段的日照情況，并且能動畫模擬 24 小時日照情況，定量分析對周邊項目日照影響。圖 19 整體日照分析圖 20 單體上午 9 時日照第 10 頁（八）可視域分析包括通視分析與可視域分析，利用視線分析、日照分析等功能，清晰地判斷城市設計是否滿足尺度感、和諧性以及空間的確定性等方面的要求。圖 21 通視分析圖 22 可視域分析第 11 頁（九）三維場景輸出輸出：將事先錄制的飛行路徑輸出為文件，如 AVI 或一系列幀文件，自行選擇視點、速度、方位角、俯仰角等；圖 23輸出設置視窗截屏輸出：提供方便的三維場景截圖工具，并可保存成 BMP 或 TIFF 等常見圖像格式。圖 24 視窗截圖第 12 頁沿街立面圖：根據(jù)要求即時生成項目所在區(qū)域的沿街立面圖，使項目景觀視線分析更加直觀和詳細。圖 25 立面圖左側(cè)圖 26 立面圖右側(cè)（十）網(wǎng)絡發(fā)布系統(tǒng)可以展示典型建筑物、基礎(chǔ)設施等物體的三維設計模型，并可從多角度、多方式對其進行觀察，可實現(xiàn)與現(xiàn)有各類展示系統(tǒng)的無縫集成。通過采用 3D 技術(shù)將三維規(guī)劃場景在互聯(lián)網(wǎng)和一站