数字城市建模标准

三维数字xx建模标准

3D-City Model database standard

三维数字xx建模标准

3D-City Model database standard

_______________________________________1范围

本标准规定了三维数字城市建筑物模型、景观模型产品的质量特性及其应达到的要求，包括三维数字城市建模的软件环境、几何特征、命名规则、建筑物、场景制作要求、纹理烘培要求、数据格式、成果验收等。

本标准适用于三维数字城市模型制作、检查验收与质量评定。

2术语

精度accuracy

建筑物模型building model

景观模型landscape model

渲染render

纹理texture

材质material

3总则

（1）为了统一鄂尔多斯市东胜城区三维数字城市建设的技术要求，及时、准确地为鄂尔多斯市东胜城区三维数字城市建设提供正确的基础数据，适应鄂尔多斯市东胜城区三维数字城市建设发展的需要，制定本规范。

（2）本规范适用于鄂尔多斯市东胜城区三维数字城市建设。

（3）统一采用3DMAX

8.0建模，在MAX软件中单位设置为Meter。

（4）正式作业前，应了解委托方对鄂尔多斯市东胜城区三维数字城市建设的技术要求，搜集、分析、利用现有资料，对与实际不符的资料及时提出。作业收尾，做好资料整理、工作总结工作。

（5）具体制作过程中，除应按本规范执行外，尚应符合行业内虚拟现实有关标准的规定。

4模型制作质量要求

模型制作的质量要求通过对模型的数学基础、建模范围、模型面、模型精度、层级结构、技术要求等质量特性来描述。

4.1数学基础

4.1.1精度

（1）建筑物基座平面精度：

≤30cm

（2）建筑物基顶部高差精度：

≤30cm

（3）建筑物其它特征平面精度：

≤50cm且小于量测对象间距尺寸的10%

（4）建筑物特征内部精度：

≤30cm且小于量测对象间距尺寸的10%

（5）建筑物任意特征间点、线、面量测间距精度：

≤50cm且小于量测对象间距尺寸的10%

（6）景观地形直线部分与CAD误差小于4CM，曲线部分与CAD误差小于8CM

4.2建模范围

（1）本标准所规定的须建实体模型的建筑物是指永久性建筑，含台阶、雨棚、阳台、飘窗、永久性装饰、人字型屋顶、屋顶架子（方柱状或圆柱形）、柱子等建筑物附属物；

（2）在建、在修整建筑物等原则上按照现状建模。

（3）活动房屋、临时性建筑、拟于近期拆迁或正在拆迁的建筑不包含在本标准内；

（4）正在施工的地面根据实际情况平铺草地或铺砖。

4.3模型面

（1）模型去除冗余的点、线、面。冗余线是指同一面中重合的两条线或其空间距离≤

0.3米的两条平行线；重叠面是指同一建筑物模型中垂直距离≤1m的两个面。

（2）建筑物模型内部接边处不存在缝隙，相交的点需焊接以确保相交点的空间拓朴关系严格重合。

（3）在系统平台中不存在闪烁的面，构成模型的多边形面不允许存在凹多边形面片。

4.4模型精度

（1）建筑物附属女儿墙、台阶等均需按实际尺寸建模（通常情况下，女儿墙宽30cm，高50cm，但平房女儿墙高30cm；台阶高度通常15cm，宽

30cm）。临街建筑物台阶全部建模，建筑物非临街部分（建筑物背面）3阶以下（包括3阶）且长度小于6米的不必建模，且室外楼梯或大于5阶的台阶可不按实际台阶数量建模，台阶高度、宽度按常规尺寸即可。

（2）标志性建筑、风貌与文物保护建筑、次干道以上临街的重要公共建筑（如政府大楼、学校教学楼、医院主楼等），以及高层建筑物（大于15层）其

凹凸特征≥30cm时，需按照实际建模；一般建筑物(如住宅楼、工业建筑、非临街建筑等)及其附属物凹凸特征≥50cm时(大型住宅区内部建筑可以在此标准上适当放宽)，需以实际模型表现；镂空特征、装饰性花纹、建筑物附属围栏等原则上不需实际建模；其它特征不需实际建模。

（3）所有阳台、飘窗、屋檐、建筑物的特征线（可能凸出墙面尺寸较小）均实际建模。

注：

（1）一层私自搭建的平房不必建模（界定平房是否是私自搭建的方法是对照地形图查看，如果地形图上没有该平房，则该平房为私自搭建的建筑，否则，不属于私自搭建的建筑，按实际建模）。

（2）对于单幢建筑物，如果存在部分阳台封闭、部分未封闭的情况，则根据少数服从多数的原则，即以建筑物的单面为单位，如果该面上大部分阳台封闭，则该面所有阳台建模时均封闭，反之，如果该面大部分阳台不封闭，则该面所有阳台建模时均不封闭。阳台是否落地则根据最新的照片实际建模。

4.5层级结构

在MAX中分离每个房屋并附加，保证每一个独立的建筑物为一个对象(Object)。

4.6技术要求

（1）模型制作必须使用捕捉工具，禁止产生漏缝模型或重叠闪烁现象。

（2）禁止使用镜像工具，如有镜像物体必须使用XFORM工具，再使用NORMAL翻转法线，避免镜像物体导入平台后模型偏移、飞出或轴心点错误现象。

（3）一般圆柱用6段或8段表示，复杂的或直径较大的圆柱用12段表示。

其他注意事项：

不允许有漏面，重面，破面等，看不到的面必须要删掉；

建模方式：

编辑物体一般使用Edit Mesh ,Edit Poly等方法，Nurbs等基本不允许使用。

5模型贴图质量要求

模型贴图的质量要求通过纹理格式、纹理大小、纹理色调、纹理精度、纹理贴图、公共材质的要求来描述。

5.1纹理格式

纹理格式：

***.dds；

烘培后光影图格式：

***（CompleteMap或LightMap）.dds。

5.2纹理大小

（1）纹理长、宽均为2的n次幂像素值。烘培前纹理大小在32×32至512×512之间。

标志性建筑、临街部分的重要公共建筑纹理可控制在512×512。

（2）为了减少数据量，能够进行U、V平铺的（如阳台等）纹理务必制作小纹理在MAX中平铺，严禁直接在PS软件中将重用纹理复制后制作成大纹理后贴图。

（3）烘培后纹理大小尽量最优化。建筑物烘培后纹理尺寸控制在512×512以内，但为了保证建筑物的清晰度，次干道以上等级道路临街部分建筑物纹理及层数大于10层的建筑物纹理烘培时可采用1024×1024的纹理。

（4）地形烘培后纹理尺寸控制在1024×1024以内。

5.3纹理色调

纹理色调统一采用上午10点钟有阳光的地物表面的色调(在外业采集纹理时，相机偏色调整成自然色)，要求纹理清晰(提高对比度、锐化处理)，色调均衡(特别是同一建筑物各面的色调须严格统一)，色彩美观、明亮、柔和。严禁使用纯色或近似纯色(特别是纯白色)、暗色调的纹理贴图；避免接缝处纹理明暗差别太大。同一建筑玻璃颜色一致，原则上严禁出现同一建筑物多种玻璃色调的现象。

注：

（1）保证区域范围内整体色调的一致性，尤其独立小区内多个外观一致性的建筑物模型，材质色调要求一致、协调（贴图前建立色板或公共纹理库，所有贴图人员从纹理库中提取纹理，但纹理名称不能改变，达到纹理重用以减少纹理数量）。

（2）同一区域地块内，如出现两种或以上的不同色相地物，基本原则是以区域内大面积色调为主色调，个别不同色相地物与主色调协调（采用降低突出颜色饱和度、调整色相以偏向主色调方式）来达到整片区域的和谐统一效果。

（3）同一区域地块内，如出现个别地物明度过度突出以致曝光，基本原则是以区域内整体明度为中间明度，曝光地物通过降低明度的方式接近中间明度，如出现个别地物明度太低以致过度偏黑，基本原则是以区域内整体明度为中间明度，偏黑地物通过提高明度的方式接近中间明度。

（4）无论在MAX中透空纹理渲染是否有白边存在都必须在PS中进行修减白边处理，以防止在虚拟现实平台中透空纹理出现白边。

5.4纹理精度

（1）使用正射投影照片制作纹理贴图。

（2）纹理须与实际一致(严格按照建筑物层数、窗户数量制作纹理)，纹理贴图所表现的建筑特征(如门、窗、建筑层高等)尺寸精度≤50cm，且须保持其大小比例协调。为保持协调统一，门、窗、橱窗等开、关须保持一致。

（3）为降低数据量，建筑物镂空、围栏、装饰性花纹等特征原则上使用透明纹理进行表现。

（4）标志性文字(如政府部门、大型企事业单位、商业楼、公共建筑的名称、居民楼幢号)须与实际一致；独立的标志性文字原则上使用透明纹理表现。

（5）建筑物非永久性附属物(如空调室外机、雨水管、水箱、防盗网、节日宣传性标语、临时性贴画)、污浊部分、玻璃墙面的倒影等原则上不得表现(为提高建模效率，砖墙面、水泥墙面等可以采用纹理类似的纹理替代)。

（6）建筑物屋顶部分(平面屋顶、坡屋顶、瓦屋顶等)，原则上参考航片使用纹理库中近似的屋顶面纹理贴图(瓦屋顶贴图时注意各个面要分别贴)。

（7）为增强建筑物的立体感，需调整同一物体的明暗面的亮度值(如台阶立面使用稍深颜色、平面使用稍浅颜色的纹理；女儿墙内侧使用稍深颜色、外侧使用稍浅颜色的纹理；保留墙面纹理上面的角线)。

（8）建筑物附属大型广告牌须使用贴图表现(需取实际照片制作纹理)。

5.5纹理贴图

（1）所有模型面必须贴图，无特殊情况，严禁双面贴图。

（2）对于难以从原始照片上提取和修整的纹理采用公共材质替换，并注意材质大小（如瓦、砖块大小）与实际相符。

（3）所有建筑物均贴图，在照片不完整的情况下，各面纹理应与周围建筑物的纹理相似。

（4）临时性门面牌、居民楼下面的小门面牌或较破旧的门面牌可以舍去，不贴纹理。

（5）铺地UV平铺后必须与实际位置、形状、尺寸一致，避免出现扭曲或歪曲的情况。

（6）有线条墙面纹理（如窗户之间、砖之间）贴图时必须保证每个交接面线条结合正常，禁止出现纹理线条错位现象。

（7）制作大量广告招牌（户外大型广告牌除外）时，要求采用拼图方式，将大量广告纹理整合为一张贴图纹理(不大于512*512)，使用Unwrap UVW修改器展开贴图，达到节省资源的目的。

（8）现状照片上文字不完整且无法判断的广告牌不必建模、贴图。

（9）停车场单个停车位按实际纹理贴图（铺砖上面有草地），但停车位上面的锁不必表示。

5.6公共材质

（1）白色墙面的深灰、浅灰、灰白三类明度贴图采用公共纹理贴图素材，明度最亮不能超过灰白贴图，最深不能超过深灰贴图。

（2）瓦、砖墙、水泥屋顶、铺地、路面、树木、水域等根据实际情况统一采用由北京智联中科科技有限公司提供的图片资料。

6

6.1景观制作要求

建模范围与原则

（1）地形地貌：

按照同材质地面为单面进行划分；

（2）道路及其附属设施：

含路面、路灯、桥梁、交通指示牌、路牌、公交站牌、交通指示灯、交通岗亭等设施；

（3）植被：

含街头绿化带、路中绿化带、园林、草地、花坛、独立树木等；

（4）建筑物附属设施：

围墙、凉亭、游乐设施、体育设施、石凳、石桌、雕塑等；

（5）水系：

含河流、湖泊、水塘、沟渠、水库、喷泉等(城市排水沟、排污沟暂不建模)。

注：

地形面、道路面、绿地、水域等进行拼接后无缝隙、无重叠。

6.2地形建模要求

（1）相对高差超过2m时，需按照地面特征使用三角面表现精细的地形起伏；

（2）所有地块必须全部贴图，原则上必须使用公共材质库中的纹理。地块贴图（铺砖、水泥地、沥青等）必须和实际相符。

6.3道路及附属设施建模要求

（1）人行道、行车路面按照1：2000地形图边界线精度构建，但CAD地形图上未表示的较窄的小区、公园、广场等内部道路按航片和照片制作。

（2）路面贴图使用相近纹理图片制作贴图(方砖路面、水泥路面、沥青路面、沙石路面等)，且全区域范围内同一路面材质须使用同一种纹理表示。

（3）道路中心线、车道分界线、斑马线、方向指示标志等按照实际表示(要求行车道数量必须准确)，要求尺寸、间距基本准确、比例协调，且其弧线表示必须圆滑。非十字路口的斑马线可视情况进行取舍。

（4）人行天桥、立交桥梁、跨河桥梁、公交车站、站台等，按照实际建模(其建模规范、贴图方法可参考建筑物建模规范)，路面与桥梁之间接合部位必须正确、平滑，严禁出现拼接生硬的现象。

（5）路灯按实际形状、位置表示。对称形状的灯原则上使用交叉十字面片表示，其余路灯按实际建模，但面片数量尽量少(控制在150面以内)；同一道路上路灯统一。

（6）交通信号灯、路牌、路标、交通指示标志牌等按实际形状、位置表示，摆放路灯时，先烘培单个路灯后再实例化摆放。文字表示清晰，方向指示正确，建模时不能做成单片，应具有一定厚度的实模。

（7）道路中间、两侧的栅栏及栅栏两头的圆柱形墩子按实际表示，并使用透明纹理表现。包围绿地或隔离带的围栏（铁围栏或较矮的白色围栏）按实际建模，并使用透明纹理表现。

（8）道路附属设施上作为设施主体的广告牌必须按实际照片制作纹理贴图，非主体性广告可以省略。

（9）文字、方向标志、道路中心线、道路斑马线等的色调为纯白色（R、G、B值均为255）。

6.4植被

（1）花坛、分车绿化带、水泥台、树池等按照实际尺寸、位置建模(精度要求参照建筑物建模精度要求)。

（2）绿化树(含堤岸树、行道树或成片的树林)原则上采用十字交叉面片双面贴图表现。

要求树木种类一致、相对位置和间距（通常6-8米）基本正确、密度适中；要求姿态、树冠大小、树冠颜色(翠绿和深绿)要有变化，高低错落，形态美观。

（3）保护树木须按照实际尺寸、树种、位置制作模型。

（4）花坛中以具有一定间距单簇花为主的采用十字交叉面片双面贴图，成片的花则直接贴图。要求花的种类合适。

（5）草地须按草地的实际范围、形状、种类建立模型(参考航片和地形图)。

6.5水域

（1）水域要求按照实际位置、范围、形状全部建模，纹理贴面采用统一材质制作。

（2）喷泉采用十字交叉面片建模双面贴图。

6.6桥梁

以航片以及数码实拍电子相片，要求所有立交桥实际建模，弯曲程度较大桥面模型看上去比较光滑，立交桥的高度、长度、宽度、形状、结构准确，表现出桥和附属设施的基本细节，具体包括：

1.桥面及两翼，桥面有道路中心线或斑马线的需要实际表示；

2.桥面中间的栏杆、桥墩、路灯。

其中，栏杆、桥面两翼、桥厚度的尺寸按野外皮尺量测的数据建模。为减少数据量和模型面数，最上面的栏杆实际建模，下面的栏杆采用透明纹理贴图制作，桥墩按实际位置建模，地形图上有路灯的，按实际位置表示，地形图上没有路灯的，路灯间距参考DOM和电子照片。

6.7景观分层

景观分为6个层，包括地面（地块、道路、人行道、分车带、堤岸、绿地、水域、花坛、地下通道、停车场等，无缝拼接）、树木、灯（路灯、交通信号灯等各种灯）、牌（路牌、交通指示牌等）、桥（天桥、立交桥等）、小品（石凳、石桌、垃圾箱、公交车站、健身设施、雕塑、亭子等）。各层文件命名如下：

建模对象

地面

树木桥灯牌小品命名

***-patch

***-tree

***-bridge

***-lamp

***-guidepost

***-xiaopin

注：

***为“区域名+景观名称+号码”。

6.8其它

（1）小区或公园里游乐设施需要建模、贴图。

（2）临街的围墙、栅栏根据地形图和外业数据按实际位置、尺寸建模（两边及折角拐弯处建实模，其它透明贴图），且与临街围墙相连的侧面围墙需要建模，保证围墙的完整性；非临街的围墙、栅栏不必建模。

（3）重点道路上增加一些人、车的模型，点缀场景。

（4）停车棚，以及与围墙相连的警卫室、门卫室等需要建模。

（5）沿街或者公园重要位置（如入口处）的异形小品（如雕塑、石狮等）制作简模，不沿街或者非重点地区的异形小品议使用透明贴图来表现。

（6）球场地面按实际贴图（可采用公共纹理）。

（7）政府机关门口的旗杆等按实际建模，工厂、小区内比较破旧的旗杆不必建模。

（8）小区内景观灯根据照片制作，地形图上表示的小区内景观灯按实际位置摆放，未表示的小区内景观根据照片位置摆放合理即可。7烘培

（1）所有建筑物及景观均要求烘培，但透明纹理（栏杆等）不需要烘培。

（2）为了保证纹理的清晰度，重要房屋或面数较多的建筑物模型可将模型拆分烘培，拆分时必须按纹理切模型，而不能随意切分。

（3）烘培某一建筑物或景观时要求摆放其附近建筑物，以表达相互之间的阴影关系，增强真实感。

（4）烘培后纹理上的阴影方向必须正确（光源位于西南）。

（5）如出现个别建筑因纹理明度过高或过低造成烘焙后纹理曝光或黑暗的情况应立即PS调整贴图明度，再重新进行烘焙，直至光影效果正常。

（6）如出现个别建筑因纹理明度整体偏高或整体偏低造成烘焙后偏亮或偏暗的情况可适当调整灯光（☆☆灯

12.16☆☆.MAX），mr区域聚光灯01可适当调整倍增值（默认值为

0.63）调整范围为（

0.53~

0.73），再重新进行烘焙，最终获得比较和谐的光影效果。

（5）如因个别建筑模型面数复杂以致烘焙速度过慢甚至无法烘焙，可适当调整灯光（☆☆灯

12.16☆☆.MAX）mr区域聚光灯01的阴影模式，默认参数为Ray Traced Shadows（效果好，速度较Adv.Ray Traced慢）,可换为Adv.Ray Traced(效果较Ray Traced Shadows差，速度快)。

（8）展开UV后，需手动调节纹理UV坐标，使有效纹理最大化显示，尽量减少各纹理之间排列空隙来增加纹理实际使用率，以使纹理在有限的贴图尺寸中最高像素显示。

8软件环境

统一使用3DMax

8.0版本制作模型。

9命名规则

9.1模型命名

建筑物模型以“区域名+工程建筑名+号码”。

9.2纹理命名

纹理命名务必不要重名。

烘培前、烘培后建筑物纹理均以“区域名+工程建筑名+号码”命名，如***-工商银行-

01、***-工商银行-

02、***-工商银行- 03。