全功能三维“零客户端”产品新进展
本文刊登于2018年10月第59期《超图通讯》
编者按：在2018 GIS 软件技术大会上，超图发布了SuperMap GIS 9D(2019)系列产品，该版本全面拥抱空间大数据技术，并在微服务、容器化、云原生、自动化运维等方面全新升级，进一步优化和提升了云GIS功能，构建了新一代三维GIS技术体系。即日起，我们将陆续在“超图集团”公众号分享产品的新特性和亮点，后续更新敬请关注！
SuperMap iClient3D for WebGL完善和加强了自身的功能建设，具备轻量、全数据支持、全功能支持、全新视觉体验、易开发的优势与特性，是一款全功能三维“零客户端”产品。
轻量级
SuperMap iClient3D for WebGL作为一款轻量级产品，让三维GIS应用前所未有的简单，真正做到了触手可得。SuperMap iClient3D for WebGL基于前沿的WebGL技术开发，继承了WebGL支持无插件、跨平台、跨浏览器、跨终端的技术优势，强有力支持计算机图形功能，用户无需下载、安装插件，即可高效浏览三维服务；支持Chrome、Firefox、IE、Opera、Safari等主流浏览器，满足WebGIS运用与开发的不同需求；适用于Windows、Linux、MacOS、iOS、Android操作系统，并可运行在PC、笔记本、平板及手机等多终端设备，让客户端三维GIS无处不在。
除此之外，SuperMap iClient3D for WebGL具备良好的扩展性，自身功能易扩展，也可以结合第三方扩展、丰富其GIS功能。同插件客户端产品相比，其安装部署非常简单，具有良好的兼容性。SuperMap iClient3D for WebGL顺应IT技术的发展潮流，带来了更好的用户体验。
全数据支持
SuperMap三维数据升维，SuperMap iClient3D forWebGL全面支持倾斜摄影三维数据、BIM数据、激光点云数据、三维场数据、三维地形数据、手工建模三维数据、符号化三维场景、地下管线三维数据，实现多源数据融合，构建逼真的三维场景，如图1所示。
图 1 全数据支持
SuperMap数据模型升维，SuperMap iClient3D for WebGL支持加载不规则四面体网格（TIM）、体元栅格（Voxel Grid）模型，用于表达连续、非均质的三维场。例：用体元栅格表达大气污染，如图2所示。
图2 体元栅格表达大气污染
SuperMap iClient3D for WebGL不仅支持表达静态的三维场景，还可展示动态的可视化效果；支持模型动态拉伸，通过调整楼层高度可以模拟建筑物平地而起的建筑过程；提供动态图层，支持海量实时动态对象的高效渲染，例：通过动态图层可以实现风车的动态效果，如图3所示；除此之外，还新增场图层，实现风场的可视化表达；支持加载NetCDF标准数据，可以设置粒子的大小、生命周期、密度、速度、纹理样式、过滤等参数，调节风场粒子动态可视化效果。
图3 风车特效（上）、风场（下）
全功能支持
SuperMap iClient3D for WebGL增强了GIS分析能力，支持与服务端交互（通过前端向服务端传递参数，服务端进行分析计算，将结果返回至前端进行展示），全面支持空间运算、空间查询、空间分析、规则建模模块的功能，实现了更深层次的B/S端应用。例：在城市设计应用中，根据道路线指定缓冲距离，生成三维缓冲区，对街道附近建筑物进行三维缓冲区空间查询，获取可能侵占道路的建筑物ID，如图4所示。
图4 三维缓冲区分析
SuperMap iClient3D for WebGL支持加载STK WorldTerrain地形服务，提供地形修改、地形开挖、坡度坡向分析、等值线分析、淹没分析等功能，如图5、图6所示。新版本更新了分析的算法，使分析结果与地形进行良好的贴合。坡度坡向分析支持分级设色及箭头指向，直观表达坡度坡向分析结果。
图5 地形修改（上）、地形开挖（下）
图6 坡度坡向分析（上）、地形功能（下）
SuperMap iClient3D for WebGL支持加载天地图、BingMaps、OpenStreetMap、SuperMap在线地图、Mapbox地图等多种影像服务。
SuperMap iClient3D for WebGL支持立方盒子裁剪，新版本新增平面裁剪、区域裁剪，如图7所示，提供了更灵活的裁剪方式。平面裁剪通过对图层设定平面进行剖面裁剪，显示模型剖面的内部结构。区域裁剪通过对图层设定区域范围进行裁剪，显示区域范围内模型的内部结构。
图7 平面裁剪（上）、区域裁剪（下）
三维空间分析
图8 通视分析
可视域分析根据给定的一个观察点，提取给定长度范围和方向范围内所能看到的区域。SuperMap iClient3D for WebGL新版本支持保存分析结果，生成可视域与不可视域闭合体；支持返回障碍物点对象ID。可视域分析从渲染层面升维到数据层面，支持二次空间分析，实现了可视域分析的深层次应用，如图9所示。
图9 可视域分析
天际线根据当前视点，绘制出城市建筑的轮廓线。SuperMap iClient3D for WebGL新版本支持生成天际线闭合体，可以准确计算影响天际线的建筑物ID，可广泛应用于城市规划设计中，分析超高建筑物对天际线的影响，如图10所示。
图10 天际线分析
日照分析根据指定区域所在的经纬度范围，计算该区域在某段时间内，可被太阳照射到的最大时长和连续时长。SuperMap iClient3D for WebGL新版本基于三维实体数据模型进行分析，支持保存并输出日照分析结果，用户可根据实际应用需求统计满足日照条件的模型区域，如图11所示。
图11 日照分析
SuperMap iClient3D for WebGL支持贴地量算和空间量算模式，包括距离量算、面积量算、高度量算。新版本高度量算支持单等高线及多等高线模式，如图12所示。
图12 高度量算（多等高线模式）
SuperMap iClient3D for WebGL支持在线绘制与实时编辑三维几何对象，新版本新增多种线型与面状符号。线符号支持实线、虚线、轮廓线、箭头线、光晕线、尾迹线等，同时支持纯色、网格、条纹等面填充符号，方便用户快捷实现在线配置场景，如图13所示。
图13 绘制条纹面
SuperMap iClient3D for WebGL新版本支持倾斜摄影模型动态单体化，通过前端实时绘制模型矢量面、输入模型属性信息，将其提交至服务端保存，点选模型即可实时进行单体化属性查询，如图14所示。
图14 倾斜摄影模型动态单体化
全新视觉体验
SuperMap iClient3D for WebGL新版本新增草图模式、卷帘效果、尾迹线及颜色矫正、泛光、景深、扫描线等后处理阶段特效功能，灵活进行多功能组合与运用，将为用户带来全新的视觉体验，如图15、图16所示。
图15 草图模式（上）、卷帘效果（下）
图16 泛光效果（上）、扫描线（下）
易开发
作为轻量级的三维客户端开发平台，SuperMap iClient3Dfor WebGL易扩展，开发效率高。为方便用户学习和使用平台产品，SuperMap官网提供了API文档说明，如图17所示在线范例，如图18所示技术专题等丰富的在线资源，请关注网站http://support.supermap.com.cn:8090/webgl。
图17 API文档说明
图18 在线范例
除此之外，SuperMap于2017年推出了SuperMap iEarth产品（alpha版本）。SuperMap iEarth是基于SuperMap iClient3Dfor WebGL产品开发的一款在线应用，为用户提供开源的在线GIS服务，降低B/S应用的开发门槛。用户直接访问SuperMap iEarth，即可在Web客户端及移动端进行三维浏览及应用。
2018年SuperMap推出全功能的三维Web App——SuperMap iEarth正式版本。新版本具有全新的视觉界面、全功能、易扩展、高可定制，支持对接SuperMap Online，用户登录Online账户，可以将三维场景进行保存、更新至Online。同时支持分享至腾讯QQ空间、新浪微博、Facebook等第三方平台进行在线共享。请浏览网站或手机扫描二维码关注SuperMap iEarth，如图19、20所示。
开源地址：
https://github.com/SuperMap/SuperMap-iEarth
图19 开源二维码
官网地址：
http://www.supermapol.com/earth
图20 App二维码
总结
SuperMap GIS 9D(2019)版本提供全功能三维“零客户端”产品——SuperMap iClient3D for WebGL。它具有“三个全”的典型技术特点：
第一个“全”是“全数据”支持，即不同类型的三维数据类型都可以在三维“零客户端”上高效地加载和展示；
第二个“全”是“全功能”支持，或者说全GIS功能的支持，超图提供了丰富和强大的裁减功能、量算功能、分析功能、可视化能力、编辑绘制等等，后续还会将更多GIS功能移植到Web环境下，为用户提供支持；
第三个“全”是“全新视觉体验”，在进行功能和性能关注的同时，超图也希望为用户提供全新的视觉体验，在SuperMap GIS 9D(2019)当中，超图提供了草图模式，为设计师提供了更有层次感、现代感的全新视频体验。
作者 | 三维研发中心 张梨梨 李广明 孙寅乐
责编 | 王静静
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