PIE-3D Builder构建城市建筑群三维数字孪生底座

随着数字孪生城市的发展以及元宇宙概念的提出，三维数字孪生城市已成为了人们思考未来城市发展的新方向；三维地理空间数据成为一种非常普遍的地理空间数据资源，三维大规模场景建模的需求越来越大，特别是面向地下管网、城市建筑群、高精度地图（道路）、地下巷道等大规模三维场景模型构建。但传统的三维场景模型制作多采用人工、半人工半等方式，制作周期长、成本高，无法满足大规模三维场景建模应用的需求。

因此，依托传统的GIS数据快速生成语义信息丰富的三维场景模型，有效实现不同领域数据与GIS相关信息的集成及互操作，应用于CIM、实景三维中国建设、数字孪生城市、透明矿井等众多领域。

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产品概述

PIE-3D Builder支持批量快速构建地下管网、城市建筑群、高精度地图（道路）、地下巷道、产权体等大规模三维场景模型。将地理空间实体以立体造型展现给用户，立体表达对象间的空间位置关系，并能进行三维空间分析和操作，用户无需在模型构建、可视化表达等方面耗费大量时间及人力成本。

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产品应用方向

构建地下管网三维数字孪生底座

采用先进的建模技术，基于城市地下市政设施数据，可实现批量化、流程化、规则化三维建模，高效直观的展示隐蔽于地面之下的、不可见的管网要素的空间分布、空间结构及空间关系，形象展现埋设在地质层中管线的埋深、材质、形状、走向以及工井结构和周边环境，并提供多种管网分析功能。通过构建地下管网数字孪生底座，为地下市政三维场景应用提供支撑，促进数字孪生CIM融合。

 

构建城市建筑群三维数字孪生底座

基于城市建筑物轮廓面数据，结合矢量面属性建筑物高度数据，通过模型拉伸生成城市建筑场景，支持二维到三维大规模场景的快速构建，并生成不同类别的坡屋顶，实现传统GIS数据在三维场景中的复用。结合游戏引擎高效加载显示大规模三维城市场景，直观展示立体城市中多种要素及其空间关系，对城市建筑物、地形、基础设施等城市地物的三维场景表达。通过构建城市建筑群数字孪生底座，为数字城市、城市规划等三维场景应用提供支撑。

 

基于高精度地图（道路）数据快速搭建大规模三维场景模型，将道路及附属物进行地理实体化表达，实现模型单体化与语义化。并结合高精度地形以及倾斜摄影模型，依据拓扑网络数据，对地形与路面模型进行衔接融合，使传统二维或2.5维地图导航呈现出高仿真三维沉浸式实景导航。在智能交通管理方面具有重要意义。通过构建高精度地图（道路）数字孪生底座，为智慧交通等三维场景应用提供支撑。

 

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产品能力与优势

核心能力1：多源异构数据融合

基于三维地球可视化显示，可实时加载地图数据，准确还原区域内三维地形环境，并通过视角调整浏览不同层级地图数据。以地球做背景，融合在线影像地图数据及地形服务数据还原真实地理大场景。

 

基于多源矢量数据，实现场景模型与地图的准确匹配，结合建模规则，高效完成各类大规模场景三维展示及空间关系表达。

 

与GIS引擎打通，具备大规模三维场景融合能力。支持场景模型与地形模型数据、倾斜摄影模型数据相融合，打造地上地下一体化数字孪生城市模型。

 

核心能力2：数据更新与维护更便捷

灵活便捷的数据修改或更新功能，可保证城市模拟的实时性和交互性，展示已有或规划中的数字孪生城市模型底座。

 

核心能力3：多比例、多尺度和多维空间数据表达

LOD多层次细节表达的三维模型，并支持模型几何语义一体化，能够满足不同领域的应用需求，为实现流畅、高效的可视化与分析，为大场景可视化和空间分析提供了有利条件。

 

 

 

核心能力4：城市夜景可视化

通过调节时间轴查看昼夜环境变化，展现昼夜交替光线变化，夜间更好地展现夜景光线与地面源所产生的环境效果，提升模型环境场景真实性。

 

核心能力5：与游戏引擎打通

使用物理引擎材质，按比例映射各种材质，基于游戏引擎实现高真实感渲染，支持不同类型模型体材质球按照类型分类，实现对大规模模型快速贴图。

 

核心能力6：快速生成多类型屋顶

结合遥感影像及属性数据识别不同类型屋顶，快速生成多种类别坡度屋顶模型，并可定义模型细节参数，提升模型精度。

 

核心能力7：SDK服务及规则化建模

对于有定制化开发需求的高级用户提供灵活、完善的二次开发建模接口，实现基于python脚本的规则化建模。用户只需构建建模相应的数据结构，就可快速实现三维场景建模工作。

核心能力8：多平台兼容

支持跨平台协作：由PIE-3D Builder产品生成的模型数据，支持gltf+json、3DTiles格式输出，可加载到Cesium、U3D/UE4、UE5及PIE-Earth 产品中。

 

核心能力9：资源库灵活可扩展

提供灵活的资源库扩展机制，可根据用户业务需求，对模型库进行灵活扩展。对于个性化三维建模需求可提供定制化开发服务。

 

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总结

PIE-3D Builder可基于二维矢量数据快速批量搭建城市建筑群、地下管网、地下巷道、高精度地图（道路）、产权体等大范围三维场景，软件将BIM+GIS相融合，快速快速高效构建地上地下一体化数字孪生底座，为CIM、实景三维中国建设、数字孪生城市、透明矿井等众多领域赋能。  

 

        审核编辑：彭菁