三维模型制作在城市发展规划中的应用(1)

汤静怡

摘要：由于我国经济社会发展的迅速进步，城市的规模建设也在持续的扩大，在建设过程当中，对于城市需要进行合理的规划和利用，保证城市进行规划和发展的能够有序合理的进行，避免出现由于不合理规划造成混乱的情况。城市的规划工作在每个城市的发展中都占据重要的位置，所以在城市规划工作当中，应该合理的利用现有的资源，进行资源合理配置，发挥当前资源的最大利用率。还应对多方面因素进行考虑，需要结合目前的主要形式，并且结合未来的发展情况，进行合理规划。通过对三维模型对于城市发展的意义以及城市规划中三维模型的构建流程进行分析探讨，以寻求最有效的三维模型创建方法，推动城市的建设发展。

关键词：城市;三维模型;规划发展

Abstract：due to the rapid progress of China's economic and social development， the scale construction of the city is also continuously expanding. In the construction process， the city needs to be reasonably planned and utilized to ensure that the planning and development of the city can be carried out orderly and reasonably， so as to avoid confusion caused by unreasonable planning. Urban planning plays an important role in the development of each city. Therefore， in urban planning， we should make rational use of existing resources， allocate resources reasonably， and give full play to the maximum utilization of current resources. Various factors should also be considered， and reasonable planning should be carried out in combination with the current main forms and future development. Through the analysis and discussion of the significance of three-dimensional model for urban development and the construction process of three-dimensional model in urban planning， in order to find the most effective three-dimensional model creation method and promote the construction and development of the city.

Key words：city; 3D model; Planning and development

引言：由于我國国力不断的发展和进步，经济化发展进程的加快。城市越来越向规模化发展，所以对于城市的规划以及管理有着更高的要求。对于城市化建设中地理信息技术的应用被归类于三维空间信息。在与传统的平面二维的表现形式进行对比后不难发现，三维模型对于空间的分析能力更加明显，能够让空间内的事物更加明显清晰的显现出来。随着在当今时代总GIS的广泛应用，人们在进行城市规划和管理的过程中开始越来越广泛的使用地理信息技术。构建城市建设的三维模型，从而让城市规划设计方案能够更加的直观可视化。打破了传统二维平面设计，仅仅是将城市规划画在稿纸上或者是图片中，所以三维模型对于城市化的发展有着重要的研究意义。

1.三维模型对于城市发展的意义

1.1推动地理信息技术的发展和进步：由于三维技术和地理信息技术的发展和完善，在城市规划中应用三维模型，效果更加明显，有助于实现城市规划的可视化。在城市规划中，广泛的应用三维模型，能够对城市规划的不同阶段以及区域进行清晰的展示，对比于传统二维平面设计规划，三维模型能够对于规划工作更清晰的展示出来，方便人们的理解[1]。并且对于规划工作的主要问题也能通过三维模型及时的发现，并且修改更加方便。

1.2有效的结合地理信息技术和虚拟技术：通过对城市的规划系统建立，三维模型可以有效的结合地理信息技术以及虚拟技术。通过使用三维空间的分析手段和方式，对城市的开发，管理和规划，进行全面系统的展示[2]。有效的提高规划人与决策人的沟通效率，辅助其进行审批以及进行决策工作，能够给决策工作提供有效的参考依据以及决策支撑。由于建立三维模型中对于城市规划提供的数据全部属于真实有效的数据，所以会增加沟通工作的方便性。

1.3解决城市规划中的高难度问题：在进行城市的规划以及管理时，结合三维模型，能够解决在工作中遇到的难度相对较大，解决困难的问题。像城市环境噪音污染的问题，三维模型能够对其进行模拟并进行分析，对于解决措施的实施效果进行展示[3]。或者对于规划地面风场的效果进行模拟，对于城市可能发生的突发事件进行模拟展示等。又或者在发生大型的地域灾害后，可以通过三维模型对灾后的环境进行模拟，方便为灾后的规划以及重建工作提供参考。

总之，在城市规划中应用三维模型，能够全方位的支持城市的规划进程，通过多种方式获取城市规划的数据，建立城市规划的程序，可以从多种角度对城市的规划工作进行分析。建立城市规划的三维模型，能够给城市规划的沟通以及决策提供基础，并且在建立城市三维模型时，可以结合虚拟技术，提高城市规划和建设的工作效果。

2.城市规划三维模型的构建流程

2.1处理和准备数据

在构建前期，需要准备城市规划构建三维模型设计的关于规划的具体数据，以相关的具体数据为依据来进行三维模型的构建是十分必要的，数据的采集和真实性对于构建模型时遇到问题并是否能够有效的解决有着重要的意义[4]。另外，建立三维模型的具体数据内容包括建筑以及事物的文理照片、CAD相关的数据、街景以及地图、遥感数据以及建筑物体属性等。其中最为关键的是计算机辅助设计以及遥感，与其他数据不同的是，这一数据的采集需得到有关部门提供的专业的比例尺来进行，以此来确保数据的准确、可靠。另外，还能够应用相关的计算机技术对区域的景观、地形等相关数据信息进行采集。要特别注意的是某些数据信息具有变化性，因此进行数据采集的方式都是工作人员进行实地的采集工作[5]。并且，由于城市在进行规划和建设时，其会有绝对变化的情况，所以在进行数据采集时，应该考虑数据重合的问题，尽可能的降低数据的重合率。

2.2处理数据

在进行数据处理过程中，最首要的就是对城市整体空间结构的创建。在进行这一环节的过程中三维模型的构建是重中之重。因此，要将所采集得到的数据进行有效整合，并充分利用LIDAR数据的测量功能，从而获取有效的可用的数据。城市建筑的各方面信息以及结构特征等都可以通过区域数据获取。城市的一些外部特征也可以通过区域数据或是相关人员的实际考察获取，可以通过CAD数据获取建筑物的地理位置信息[6]。在对数据进行分析处理时，由于数据间也存在着一定的差距，因此在对其进行处理时经常会使用比例尺，在对城市空间进行三维模型创建时所应用的比例尺一般都存在偏差，因此在实际的工作过程中，也需要根据工作的具体情况进行考虑。

2.3构建城市三维模型

在构建城市的三维模型时，需要结合不同的城市的规划需要，所以在规划以及创建时应具体情况具体分析。在具体进行模型创建时应按照一定的流程进行，第一步应对城市地形进行模型创建，其主要是通过收集城市地形信息和参考城市规划设计的相关方案、资料进行的，主要的目的是体现自然物体的位置、人工修工地面的位置、外观或者是物体的几何形态。建立地面模型主要是有三种方式，可以通过CAD数据构建有规律的网络，对地形图进行分析，在此基础上，工作人员会分析云数据，对建筑物和植物进行剔除，然后获得地形的三维模型。

另外，利用数据以及资料建立建筑模型，主要测重于建筑物的整体外观以及地形位置等。这与建筑物施工过程中的地基建造有所不同，建筑物地基建造是先要对其进行实地考察并对其进行详细的测量，之后参照比例尺进行模型创建。负责模型创建的相关工作人员还可以根据采集的数据和影像，对建筑物的基底进行勾勒，从而建立最终的建筑物模型。

创建城市模型时，要使得最终呈现的效果更佳，可以将灯光、材质以及阴影在模型中进行叠加，可以采用烘焙以及渲染的处理方式。这样在后期应用模型时，就可以不在这些因素上浪费时间，而是将更多的精力放在建造材料上，从而使得模型创建工作更加的高效。

结论：传统的二维平面技术存在多方面的问题，由于科技以及城市化的发展和进步，建筑物体越来越复杂。在与传统的平面二维的表现形式进行对比后不难发现，三维模型对于空间的分析能力更加明显，能够让空间内的事物更加明显清晰的显现出来。为了合理的利用现有的城市资源，在实现社会发展的同时，更好的保护环境，就需要对于城市的合理规划进行密切的关注。综上，在构建城市三维模型时应注意按照一定的流程来进行，在构建前期需要准备城市规划构建三维模型设计的关于规划的具体数据，以相关的具体数据为依据来进行三维模型的构建，并对采集到的数据进行分析处理。另外，在构建城市的三维模型时，需要结合不同的城市的规划需要，所以在规划以及创建时应具体情况具体分析。对城市需要进行合理的规划和利用，以确保城市的规划和发展能够有序合理的进行。

参考文献

[1]陈海涛.基于BIM技术的城市轨道交通三维地质模型应用研究[J].智能城市，2021，7（16）：1-2.

[2]党晓斌，刘爱霞，郭春蕾.基于数字孪生技术的沈阳智慧城市基础模型建设研究[A].中共沈阳市委、沈阳市人民政府.第十八届沈阳科学学术年会论文集[C].中共沈阳市委、沈阳市人民政府：沈阳市科学技术协会，2021：5.

[3]覃俊，钱乐祥，吴志峰，陈颖彪，李安敬，周芬，许英明.“多规合一”背景下古建筑規划保护辅助审批系统应用研究——以东莞市古建筑为例[J].计算机应用与软件，2021，38（02）：8-12+77.

[4]应越.基于小区尺度并使用遥感影像的二维与三维房地产估价方式对比[D].长安大学，2019.

[5]张献慧.基于Skyline的房地产小区三维辅助开发虚拟仿真系统的研究[D].西安科技大学，2012.

[6]张暖，金刚.基于虚拟现实技术实现房地产开发三维可视化的研究和实践[A].中国测绘学会.中国测绘学会2010年学术年会论文集[C].中国测绘学会：中国测绘学会，2010：6.