[发明专利]一种城市宏观场景三维可视化平台系统

说明书

本发明提供了一种城市宏观场景三维可视化平台系统，包括资源加载模块、资源卸载模块、场景优化模块、UI模块；采用强大的物理游戏引擎Uinty3D，并使用了无限场景无缝拼接技术和超高效动态加载技术，让用户在操作交互时，响应周期低于用户感知时间，实时加载渲染一切所需数据。本发明的应用运行在PC端，直接通过底层技术进行驱动，针对已有硬件进行程序上的优化，发挥硬件最大的性能，使内存占用合理，在场景渲染上，充分利用GPU的计算能力，也提升场景渲染效率的同时也减轻了CPU的处理压力。程序运行流畅稳定，场景震撼，场景可动态无限扩展。

技术领域

本发明涉及智慧城市技术领域，尤其涉及一种城市宏观场景三维可视化平台系统。

背景技术

近些年，随着科学技术的发展和新型城市发展思维的驱动下，城市不断向数字化和智慧化进展。城市物联网，成了数据获取的重要途径。城市每天都在产生海量的数据，而如何去实时展现这些数据，如何实时跟踪数据变化，如何实时调控城市各个功能机构的有序运转，预防城市风险。由于角色的区别，城市主要决策者更倾向于直观，宏观的掌控城市数据。尤其是对在基于真实地理信息系统的三维场景内，查看数据的汇总和对数据实时分析可视化的需求更加强烈。

在这种背景下，基于地理信息系统(GIS)的城市管理平台有了长足的发展。通过对现有数据采集，把数字高程模型(DEM)、数字正射影像图(DOM)与城市建筑模型，道路，城市附件，管线等数据进行融合，通过不断和数据服务器进行数据下载并动态组装渲染，形成基于真实地理信息坐标的三维可视化场景。用户登入系统，可以在当前场景进行漫游，对模型附件点选进行数据展示。以及针对城市实时数据进行采集、分析、汇总，生成实时数据面板。给城市工作人员提供了一套科学高效的服务窗口。让城市管理，城市服务等都变的更便捷，提升了办事效率，降低了城市管理成本。

当前现有技术的缺点主要有以下几个方面：

1.常规技术由于多数在浏览器上开发，不能即时渲染超大场景，常规动态加载逻辑会导致场景加载速度慢，刷新慢，场景渲染周期可能长于用户交互时间，导致用户体验中断，用户体验感差。

2.受到性能局限，导致无法针对硬件优化到位，容易程序崩溃，导致稳定性差，限于性能局限，无法无限扩展场景规模，更无法用于城市宏观效果展示。

3.开发周期长，开发成本高。

4.结构上耦合性强，功能复杂，用户学习周期长，而且难以一键直达显示自己需要的数据，直击痛点。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本发明设计了一种城市宏观场景三维可视化平台系统。本发明具体通过如下技术方案实现：

一种城市宏观场景三维可视化平台系统，包括资源加载模块、资源卸载模块、场景优化模块、UI模块；其中，

所述资源加载模块，用于将场景按照等面积换分为若干地块，把每个地块资源单独打包；通过场景主摄像头视野可视范围进行动态计算，获取所需加载场景地块资源列表；使用异步加载方式，通过回调判断资源加载完成情况，以此快速加载资源；资源实例化阶段，通过数组等方式存储，减少模型单独实例化数量；

所述资源卸载模块，用于将视野外场景地块进行卸载操作，减少内存、CPU性能消耗；

所述场景优化模块，用于通过遮挡剔除技术，所有被遮挡物体不会被渲染；使用LOD技术，针对物体与摄像机距离远近，替换不同的模型级别：距离近的使用高精模型，距离远的使用低模；减少视野内模型面数，最高距离全景下，使用面片替换地形和建筑模型；

所述UI模块，用于用户与可视化平台系统交互，并展示三维城市宏观场景。