本发明涉及三维可视化领域，具体涉及一种基于webgis的城市场景三维可视化互动系统及方法。
背景技术：
1、城市运行管理服务平台是针对城市主体多、问题发现不及时、处置被动滞后等管理弊端进行的创新，以城市运行管理“一网统管”为目标，以城市运行、管理、服务为主要内容，以统筹协调、指挥调度、检测预警、监测考核及综合评价为功能目标，加强城市运管服务智能化建设，提高信息数据交换、数据汇聚和数据智能分析能力，提高各部门协作能力。
2、城市场景三维可视化互动是城市运行管理服务的重要一环，城市场景三维可视化通过直观生动的数据表示方式，使空间数据理解和分析更简单，通过从多个角度观察数据，便于发现更多隐藏在数据中的信息和模式，提高用户的空间感知能力和想象力，激发创新思维。
3、三维空间数据相比二维空间数据信息量更大，尤其是大型的三维场景，数据量也相应的更大，而计算机系统的硬件资源是有限的，往往不能同时渲染所有空间数据的细节，加载速度慢。
技术实现思路
1、本发明意在提供基于webgis的城市场景三维可视化互动系统及方法，以轻量级高效能的进行三维可视化展示，提高三维场景模型的加载速度。
2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
3、基于webgis的城市场景三维可视化互动系统，包括：
4、多分辨率空间索引模块，用于基于地理坐标系的四叉树划分的空间索引结构，依据视点位置确定三维模型数据从本地缓存、内存、显存的三级缓存获取；
5、三维模型数据优化处理模块，用于获取三维模型后，对三维模型数据进行优化处理，所述优化处理包括三维模型数据分析、轻量化、顶层合并构建、几何校正、格式转换、调色裁切；
6、三维服务发布模块，用于将处理好的三维模型数据转换为3d tiles，通过cesium发布服务，形成最终三维地图服务成果。
7、本方案的原理及优点是：实际应用时，多分辨率空间索引模块基于地理坐标系的四叉树划分的空间索引结构，依据视点位置确定三维模型数据从本地缓存、内存、显存的三级缓存获取；本地缓存、内存、显存具有不同的特点和用途，通过明确三级缓存结构，便于存储器在计算机系统中各司其职，共同协作以提高系统的整体性能；三维模型数据优化处理模块对三维模型数据进行优化处理，提高轻量化压缩比、模型轻量化效率及自动化处理能力；采用多种优化算法对三维模型数据进行处理，精度高、处理速度快、超大模型支持；通过三维服务发布模块将处理好的模型数据转换为3d tiles，通过cesium发布服务，形成最终三维地图服务成果，通过3d tiles便于提升大的三维场景中模型的加载和渲染速度。
8、优选的，作为一种改进，所述轻量化包括三维模型数据的网格简化、纹理压缩、层级优化。
9、技术效果：便于在保证空间数据显示效果的同时兼顾渲染性能。
10、优选的，作为一种改进，所述网格简化包括：采用lod技术为三维模型数据建立不同顶点细节的网格，渲染时根据投影到屏幕上的像素大小选择合适的细节层次渲染模型；地形根据视点位置和地形的崎岖程度选择不同细节的地形网格进行渲染；结合geoclipmap技术进行影像的渲染，将以视点为中心的不同地理范围影像数据存储到同样分辨率大小的纹理上。
11、技术效果：便于保证离视点较近的区域对应的纹理细节更丰富。
12、优选的，作为一种改进，所述层级优化包括：通过渲染队列管理渲染对象绘制顺序。
13、技术效果：通过渲染队列管理渲染对象绘制顺序，避免因渲染状态切换带来的性能损失。
14、优选的，作为一种改进，所述纹理压缩包括：通过纹理页技术将多个小纹理合并到大纹理图中，进行批量渲染，通过纹理压缩技术生成dxt、pvr、etc纹理压缩格式的数据。
15、技术效果：便于保证纹理页的高效利用，降低了纹理占用的资源。
16、优选的，作为一种改进，还包括格式转换模块，用于将osgb、obj、3ds格式的数据转换为3d tiles。
17、技术效果：便于支持浏览器端高效渲染。
18、优选的，作为一种改进，还包括三维模型单体化模块，用于通过矢量面数据覆盖到对应实景三维模型指向二维的表面，通过点选矢量图层的属性选中单体三维模型。
19、技术效果：便于单体化每一个想要单独管理的对象。
20、优选的，作为一种改进，还包括三维模型编辑模块，用于对三维模型数据进行影像及文字属性信息编辑。
21、技术效果：便于提高可视化展示的信息完整性。
22、优选的，作为一种改进，还包括三维可视化交互模块，用于基于cesium sdk采用webgl技术进行硬件加速图形化。
23、技术效果：便于实现无插件、跨操作系统、跨浏览器的三维可视化交互应用，以支持城市运行管理服务平台各个行业应用的轻量级高效能三维可视化展示。
24、还包括基于webgis的城市场景三维可视化互动方法，应用于基于webgis的城市场景三维可视化互动系统中。
1.基于webgis的城市场景三维可视化互动系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于webgis的城市场景三维可视化互动系统，其特征在于：所述轻量化包括三维模型数据的网格简化、纹理压缩、层级优化。
3.根据权利要求2所述的基于webgis的城市场景三维可视化互动系统，其特征在于，所述网格简化包括：采用lod技术为三维模型数据建立不同顶点细节的网格，渲染时根据投影到屏幕上的像素大小选择合适的细节层次渲染模型；地形根据视点位置和地形的崎岖程度选择不同细节的地形网格进行渲染；结合geoclipmap技术进行影像的渲染，将以视点为中心的不同地理范围影像数据存储到同样分辨率大小的纹理上。
4.根据权利要求2所述的基于webgis的城市场景三维可视化互动系统，其特征在于，所述层级优化包括：通过渲染队列管理渲染对象绘制顺序。
5.根据权利要求2所述的基于webgis的城市场景三维可视化互动系统，其特征在于，所述纹理压缩包括：通过纹理页技术将多个小纹理合并到大纹理图中，进行批量渲染，通过纹理压缩技术生成dxt、pvr、etc纹理压缩格式的数据。
6.根据权利要求1所述的基于webgis的城市场景三维可视化互动系统，其特征在于：还包括格式转换模块，用于将osgb、obj、3ds格式的数据转换为3d tiles。
7.根据权利要求1所述的基于webgis的城市场景三维可视化互动系统，其特征在于：还包括三维模型单体化模块，用于通过矢量面数据覆盖到对应实景三维模型指向二维的表面，通过点选矢量图层的属性选中单体三维模型。
8.根据权利要求1所述的基于webgis的城市场景三维可视化互动系统，其特征在于，还包括三维模型编辑模块，用于对三维模型数据进行影像及文字属性信息编辑。
9.根据权利要求1所述的基于webgis的城市场景三维可视化互动系统，其特征在于：还包括三维可视化交互模块，用于基于cesium sdk采用webgl技术进行硬件加速图形化。
10.基于webgis的城市场景三维可视化互动方法，其特征在于：应用于权利要求1-9所述的任一基于webgis的城市场景三维可视化互动系统中。
