大規(guī)模城市場景數(shù)據(jù)在Unity 3D 中加載及渲染技術(shù)的應(yīng)用

王志科，黃長偉

（上海欣能信息科技發(fā)展有限公司，上海 200030）

三維可視化系統(tǒng)的研究一直以來是虛擬現(xiàn)實、地理信息系統(tǒng)（GIS）等領(lǐng)域的研究重點。三維場景中大規(guī)模數(shù)據(jù)的展示已經(jīng)成為三維應(yīng)用開發(fā)中必須要解決的問題。對于三維場景中的大規(guī)模數(shù)據(jù)，不可能一次性將所有的場景數(shù)據(jù)都加載到內(nèi)存中。雖然可以通過設(shè)置攝像機遠裁剪面的距離來對場景的加載進行一些優(yōu)化，但是在大場景的飛行模擬中，場景視角會比較大，加載到三維場景中的數(shù)據(jù)量很大，渲染效率會下降。

在基于WebGL 的三維可視化系統(tǒng)中，可用3D Tiles、I3S 等數(shù)據(jù)規(guī)范來實現(xiàn)三維場景中大規(guī)模模型數(shù)據(jù)的渲染。3D Tiles 和I3S 規(guī)范均是將三維模型通過樹結(jié)構(gòu)空間索引類型對原始模型在空間上分割、轉(zhuǎn)換等細碎化處理，使得場景中局部的加載壓力降低，提高渲染性能。這種處理方式雖然能夠提升大規(guī)模場景展示的效率，但是仍存在一些問題，例如：生成后的模型再次編輯處理比較困難；在三維場景中展示時對象單體化實現(xiàn)也比較困難；對WebGL 的支持較好，目前在Unity 3D 中沒有可用的方案。

在Unity 3D 中，處理大規(guī)模建筑場景的解決方案主要有Auto LOD，Amplify Impostors 等。

（1）Auto LOD 使用LOD 算法。但是Auto LOD 要求在建模時就要創(chuàng)建出不同精細程度的模型，在三維場景中再配置模型的展示。目前大規(guī)模的建筑場景都是通過GIS 數(shù)據(jù)生成得到的，生成的只有一級精簡模型，這種方法對小場景的精細模型效果較好，但對大規(guī)模城市場景并不適用。

（2）Amplify Impostors 是把場景中的物體通過不同的角度去渲染，生成圖片之后保存下來使用，在場景渲染時，根據(jù)位置直接渲染生成圖片，提高渲染性能。然而這種方法會導(dǎo)致程序占用的內(nèi)存增大，而且對程序中模型拆分比較細的場景渲染效果比較好，但對大規(guī)模建筑場景的渲染提升效果不大。因此，需要研究一種大規(guī)模城市建筑數(shù)據(jù)的處理方法來提升數(shù)據(jù)的加載和渲染效率。

1 城市建筑GIS 數(shù)據(jù)分析與處理

1.1 城市建筑輪廓概述

城市建筑輪廓，指的是一個城市的建筑平面輪廓圖。城市建筑輪廓數(shù)據(jù)包含城市范圍內(nèi)的所有建筑輪廓，輪廓可以是一個簡單的矩形，或者是多邊形的封閉區(qū)域，表示這個區(qū)域內(nèi)有棟建筑。通過城市建模輪廓進行三維建筑模型的生成，需要城市建筑輪廓數(shù)據(jù)中包含樓層的高度信息。

建筑輪廓數(shù)據(jù)存儲方式主要為Shapefile 格式。Shapefile 是美國環(huán)境系統(tǒng)研究所（ESRI）開發(fā)的一種空間數(shù)據(jù)的開放格式，已經(jīng)成為地理信息軟件界的一個開放標準。Shapefile 是一種用于存儲地理要素幾何位置和屬性信息的非拓撲簡單格式。Shapefile 中的地理要素可表示為點、線或面（區(qū)域）。Shapefile 的工作空間可以包含dBase表，用于存儲可連接到Shapefile 要素的附加屬性。

本次選取的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為Shapefile 格式的上海建筑輪廓數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)中包含建筑樓層數(shù)量信息。在城市建筑數(shù)據(jù)處理部分，首先從城市的Shapefile 數(shù)據(jù)中提取出城市建筑輪廓的幾何數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，然后對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，根據(jù)建筑形狀及樓層數(shù)量等信息，處理生成建筑的白模模型，再根據(jù)白模進行貼圖，生成模型的側(cè)面紋理和頂面紋理，最后對生成的城市建筑模型進行切片處理，導(dǎo)出特定格式的模型文件。

1.2 城市建筑輪廓數(shù)據(jù)處理

在城市建筑輪廓數(shù)據(jù)中會出現(xiàn)坐標系不匹配、樓層面被錯誤分割等情況，因此在生成城市建筑輪廓數(shù)據(jù)之前，需要對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，數(shù)據(jù)預(yù)處理主要包含：建筑輪廓數(shù)據(jù)坐標系處理、城市建筑面融合與分離、建筑輪廓數(shù)據(jù)邊界處理。

1.2.1 建筑輪廓數(shù)據(jù)坐標系處理

坐標系參考系統(tǒng)（CRS）定義了GIS 中的二維投影地圖與地球上真實地址的映射關(guān)系。一般可將CRS 分為投影坐標參考系統(tǒng)（笛卡爾或直角坐標參考系）和地理坐標參考系統(tǒng)。

地理坐標參考系統(tǒng)，也被稱為WGS84， 它使用經(jīng)度、緯度和高度值來描述地球表面上的位置信息。

投影坐標參考系統(tǒng)，使用基于X，Y，Z值的坐標系統(tǒng)來描述地球上某個點所處的位置，這個坐標系是從地球的近似橢球體投影得到的，它對應(yīng)于某個地理坐標系。投影有很多方式，不同的投影構(gòu)成了不同的投影坐標系，常見的投影坐標系包括：高斯-克呂格投影坐標系統(tǒng)、Albers 投影坐標系統(tǒng)、Web 墨卡托投影坐標系統(tǒng)。

目前常用坐標系對應(yīng)的歐洲石油調(diào)查組織（EPSG）編碼為EPSG：4326（WGS84）、EPSG：3857（墨卡托投影）、EPSG：4490（CGCS2000）。本次獲取到的上海城市建筑輪廓Shapefile 文件使用的坐標系為EPSG：4236（WGS84），在數(shù)據(jù)處理時所需的坐標系為EPSG：3857（墨卡托投影），因此在生成建筑白模前需要對數(shù)據(jù)的坐標系進行處理。

城市建筑輪廓數(shù)據(jù)坐標系處理比較簡單，可使用ArcGIS 或QGIS 軟件進行處理。本文使用QGIS 軟件處理，處理前需要將Shapefile 文件導(dǎo)入QGIS 圖層中，然后使用圖層導(dǎo)出功能，將圖層要素另存，在另存窗口中填寫保存路徑，并選擇CRS 為EPSG：3857 后點擊確定，即可完成建筑數(shù)據(jù)坐標系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換。

1.2.2 城市建筑面融合與分離

城市建筑輪廓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中會出現(xiàn)建筑面被錯誤切分的情況，若不對數(shù)據(jù)進行處理，則會出現(xiàn)生成模型后一棟樓被拆分為多個的情況。這樣不僅不符合實際情況，而且會增加生成建筑模型的三角形頂點數(shù)和面數(shù)，增大了三維場景渲染的壓力，因此在生成建筑模型之前需要先將出現(xiàn)問題的數(shù)據(jù)進行處理。處理方法為將具有相同樓層數(shù)并相交的建筑面融合，并將不相交的建筑面分離開。因此，需要對建筑輪廓數(shù)據(jù)進行融合與分離的操作。

ArcGIS 或QGIS 軟件提供了矢量數(shù)據(jù)融合處理的工具，數(shù)據(jù)融合算法采用的是矢量圖層，并將其要素組合成新的要素?？梢灾付ㄒ粋€或多個屬性融合于同一類的要素，也可以將所有的要素融合為單個要素。融合過程中所輸出的幾何圖形都將轉(zhuǎn)換為多個幾何圖形，如果輸入的是多邊形圖層，將擦除被融合的鄰接多邊形的公共邊界。融合過程中，啟用“將不可相交的要素分開”，可在融合后將不相交的建筑面進行分離［1］。

1.2.3 建筑輪廓數(shù)據(jù)邊界處理

將建筑輪廓數(shù)據(jù)融合、分離處理完成后，需要進行數(shù)據(jù)渲染將數(shù)據(jù)拆分處理。本次數(shù)據(jù)處理中可以根據(jù)行政邊界將建筑輪廓數(shù)據(jù)進行分割處理。數(shù)據(jù)邊界處理方法為相交處理，相交算法是提取輸入圖層和疊加圖層中矢量要素的重疊部分，輸出相交圖層中的要素及屬性信息［1］。

將城市建筑輪廓數(shù)據(jù)導(dǎo)入QGIS 軟件中，并將上海各個區(qū)縣行政邊界也同時導(dǎo)入其中。選取地理處理工具中的相交功能，在相交功能里選擇建筑輪廓數(shù)據(jù)圖層為輸入圖層，選擇行政邊界圖層作為疊加圖層，選取需要保留的屬性字段后，點擊運行，執(zhí)行完成后即可將建筑輪廓和區(qū)域邊界融合。

使用分割矢量圖層的功能，選取上一步處理過的模型，通過區(qū)域邊界中的區(qū)縣字段進行分割，分割完成后，輸出各個區(qū)段的Shapefile 文件，隨后可以進行城市建筑模型的構(gòu)建。

1.3 城市建筑白模生成

通過三維建模工具，可以生成城市建筑模型，再使用Blender GIS 插件完成城市建筑白模的快速生成。Blender 是一款免費開源的三維圖形圖像處理軟件，提供了從建模、動畫、材質(zhì)、渲染到音頻處理、視頻裁剪等一系列的數(shù)據(jù)處理解決方案。Blender GIS 是Blender 中的一款插件，提供了GIS數(shù)據(jù)文件的導(dǎo)入，支持大多數(shù)公共GIS 數(shù)據(jù)格式，如：Shapefile 矢量數(shù)據(jù)、光柵圖像、GeoTiff DEM、OpenStreetMap xml 等。

使用Blende GIS 導(dǎo)入工具中的Shapefile 導(dǎo)入功能，選擇處理后的Shapefile 文件，導(dǎo)入數(shù)據(jù)類型選擇幾何數(shù)據(jù)，擴展字段選擇基面（向下取整），其他保持默認，點擊確定，等待處理完成即可。導(dǎo)入的一個Shapefile 文件，會生成一個對象節(jié)點的城市建筑模型，若要將城市建筑單體分開，需要在導(dǎo)入時勾選分割對象。

城市建筑模型導(dǎo)入后，默認的樓層高度是1 m，故需要對建筑的高度進行調(diào)整，通過模型對象變換中的縮放，調(diào)整Z軸縮放為單層樓房的高度即可。

1.4 城市建筑模型處理

城市建筑白模生成后，還需要對樓的模型進行側(cè)面貼材質(zhì)和頂面貼材質(zhì)處理，由于生成模型時整個城市為單獨的一個對象，因此在模型處理時需要將模型進行拆分處理，將建筑模型的樓頂面和樓體側(cè)面分離，然后再在分離后的模型上進行貼紋理等操作。

1.4.1 城市建筑模型面分離

由于生成的城市建筑白模屬于同一個對象，在三維建模軟件中不能單獨選取進行操作，需要將建筑模型的頂面與側(cè)面進行分離。通過分析，只需要將建筑模型的頂面單獨提取拆分出來，即可以實現(xiàn)頂面與側(cè)面的分離工作，在Blender 工具中，可在編輯模式下選取一個面或多個面，但如果操作方法不當，會導(dǎo)致選取的頂面不全或者選取的側(cè)面不對。研究發(fā)現(xiàn)，所有的頂面都擁有相同的法向量，通過在場景中選取一個建筑的頂面，然后使用相似選取功能中的法向相似，即可達到選取所有頂面的目的，并且不會出現(xiàn)錯誤或者遺漏的情況［2］，選取結(jié)果如圖1 所示。

圖1 城市建筑模型面分離選取結(jié)果

完成頂面的選取后，可通過面的拆分或分離功能，實現(xiàn)對建筑模型頂面和側(cè)面的拆分或分離工作。

1.4.2 城市建筑模型材質(zhì)貼圖

建筑模型頂面與側(cè)面分離完成后，需要對模型進行材質(zhì)貼圖。模型貼圖需要對頂面和側(cè)面分別進行UV 貼圖操作。

樓體側(cè)面貼圖處理流程如下。

（1）新建一個名稱為側(cè)面的材質(zhì)；

（2）進入編輯模式，通過特征選取工具，按照側(cè)面特征選取場景中所有建筑的側(cè)面；

（3）通過柱面投影，進行所有建筑側(cè)面的UV映射；

（4）通過樓層高度和貼圖的大小，計算UV 位置及縮放比例；

（5）給選中的建筑側(cè)面指定側(cè)面材質(zhì)。

樓體頂面貼圖處理流程如下：

（1）新建一個名稱為頂面的材質(zhì)；

（2）進入編輯模式，通過相似選取工具，按照法向量相同特征選取場景中所有建筑的頂面；

（3）通過視角投影，進行所有建筑頂面的UV映射；

（4）調(diào)整UV 位置及縮放比例；

（5）給選中的建筑頂面指定頂面材質(zhì)。

2 海量城市場景數(shù)據(jù)渲染技術(shù)實現(xiàn)

2.1 Unity 3D 引擎及VRS 平臺介紹

Unity 3D 是由Unity Technologies 公司開發(fā)的一個讓玩家輕松創(chuàng)建諸如三維視頻游戲、建筑可視化、實時三維動畫等類型互動內(nèi)容的多平臺綜合型游戲開發(fā)工具。

Unity 3D 可以運行在Windows 和MacOS下，可將程序打包發(fā)布至Windows，Mac，iPhone，Android，Web GL 等平臺，是一個全面整合的專業(yè)的游戲引擎。

VRS 平臺是基于Unity 3D 打造的一個虛擬現(xiàn)實電網(wǎng)生產(chǎn)管理平臺，平臺在Unity 3D 的基礎(chǔ)上引入了數(shù)字地球、衛(wèi)星影像、地理高程等三維GIS 平臺的基礎(chǔ)支撐應(yīng)用，還增加了針對變電站、架空線路、地下電纜等業(yè)務(wù)應(yīng)用的實用化功能。

城市建筑數(shù)據(jù)在三維場景中展示，能夠使三維場景內(nèi)容更豐富，更能夠真實還原出周圍環(huán)境的真實情況。然而在三維場景中渲染海量城市模型，會導(dǎo)致需要渲染的三角面數(shù)增加，增加系統(tǒng)渲染的壓力，因此需要有對應(yīng)的算法優(yōu)化渲染過程，解決海量數(shù)據(jù)加載可能導(dǎo)致的卡頓問題。

2.2 三維場景渲染技術(shù)分析

渲染是由一個三維場景出發(fā)，生成一張二維圖像的過程，計算機需要從一系列的頂點數(shù)據(jù)、紋理數(shù)據(jù)等開始，把這些信息最終轉(zhuǎn)換成一張人眼可以看到的圖像，這個工作通常是由CPU 和GPU 共同完成的?？梢园延嬎銠C的渲染過程分為3 個階段：應(yīng)用階段、幾何階段、光柵化階段［3］。

應(yīng)用階段由應(yīng)用程序主導(dǎo)，由CPU 負責實現(xiàn)，此階段需要準備好場景數(shù)據(jù)，如攝像機位置、場景中包含哪些模型、使用的光源特效等，為了提升渲染性能，還需要進行一個粗粒度的剔除工作，將場景中不可見的物體剔除出去，從而減少渲染的數(shù)據(jù)量。此階段完成后，輸出的結(jié)果為包含點、線、三角面等數(shù)據(jù)的渲染圖元［3］。

幾何階段由GPU 負責，處理所有和需要繪制的幾何相關(guān)的內(nèi)容，會對渲染圖元進行逐點、逐多邊形的操作，將頂點坐標變換到屏幕空間中，輸出屏幕空間的二維頂點坐標、每個頂點對應(yīng)的深度值、著色等相關(guān)信息，并傳遞到下一階段。

光柵化階段是根據(jù)屏幕上的像素渲染出最終的圖像。此階段需要對上一階段得到的逐點數(shù)據(jù)進行插值，然后再進行逐像素處理，最終決定每個渲染圖元中的哪些像素應(yīng)該被繪制在屏幕上［3］。

在三維場景的渲染流程中，CPU 與GPU 間的通信會使用一個命令緩沖區(qū)，Draw Call 就是其中命令的一種，提交大量很小的Draw Call，會造成CPU 的性能瓶頸。因此，在三維場景渲染時，需要減少Draw Call 的開銷，避免使用大量很小的網(wǎng)格，同時避免使用過多的材質(zhì)，進而提升渲染效率［4］。

3 海量城市模型三維場景數(shù)據(jù)管理方法

要在三維場景中實現(xiàn)高效、穩(wěn)定地渲染大量的城市建筑、地形地貌等地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)，需研究一套有效的三維場景數(shù)據(jù)管理方法。

在三維場景中渲染大批量數(shù)據(jù)時，如果只是用List 將渲染對象存儲，然后送入GPU 進行渲染，這種方式雖然簡單，但渲染效率很低。目前比較好的方法是使用具有層次結(jié)構(gòu)的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲待渲染的物體，如包圍體層次結(jié)構(gòu)（BVH）、二叉空間分割（BSP）樹、四叉樹、八叉樹和模糊K-D 樹等，在進行空間查找時將時間復(fù)雜度從O（n）降低到O（lgn）［5］。

3.1 包圍體層次結(jié)構(gòu)

BVH 是包含一組物體的空間體，它要比所包含的幾何物體形狀簡單得多，所以在使用包圍體進行碰撞檢測等操作時比使用物體本身更快。常見的包圍體有軸對齊包圍盒（AABB），有向包圍盒（OBB），以及離散定向多面體（k-DOP）。

對于三維場景的實時渲染來說，BVH 是最常使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，例如BVH 經(jīng)常用于視椎體裁剪。場景以層次樹形結(jié)構(gòu)進行組織，包含一個根節(jié)點、內(nèi)部節(jié)點和葉子節(jié)點。最高節(jié)點是根，沒有父節(jié)點；葉子節(jié)點保存著需要繪制的實際幾何體（BVH 只能存儲幾何體，實際渲染的物體除了幾何屬性還有其他屬性，一般使用場景圖表示）。樹中的每個節(jié)點，包括葉子節(jié)點，都有一個包圍體，可以將其子樹的所有幾何體包圍起來。

在場景中的物體移動時，需要對BVH 進行更新。如果物體移動以后仍然在原先的包圍體內(nèi)，則不需要更新；若不在原先的包圍體內(nèi)，則需要刪除這個物體所在節(jié)點，并重新計算其父節(jié)點的包圍體，然后從根節(jié)點開始，以遞歸形式將這個節(jié)點插入這棵樹中。另一種方法則是以遞歸形式增大父節(jié)點的包圍體，直到這個包圍體可以包含這個子節(jié)點為止。無論使用哪種方法，隨著編輯操作的增多，這棵樹會變得越來越不平衡，效率也會越來越低。

3.2 二叉空間分割樹

在計算機圖形學(xué)中，BSP 樹有兩種不同的形式：軸對齊（axis-aligned）和多邊形對齊（polygonaligned）。要創(chuàng)建BSP 樹，首先用一個平面將空間一分為二，然后將幾何體按類別劃分到這兩個空間中，隨后以遞歸形式反復(fù)進行這個過程。這種樹有一個非常有趣的特性，如果按照一定的方式對樹進行遍歷，那么會從某個視點將這棵樹包含的幾何體進行排序（對于軸對齊的方式來說，它是粗略的排序；對于多邊形對齊方式來說，它是準確的排序）。

3.3 八叉樹

八叉樹類似軸對齊BSP 樹。沿著軸對齊包圍盒的3 條軸對其進行分割，分割點必須位于包圍盒的中心點，以這種方式生成8 個新的包圍盒。八叉樹通過將整個場景包含在一個最小的軸對齊包圍盒中進行構(gòu)造，遞歸分割，直到達到最大遞歸層次或包圍盒中包含的圖元小于某個閾值。八叉樹的使用方式與軸對齊BSP 樹一樣，可以處理同類型的查詢，也可以用于遮擋裁剪算法中。八叉樹具有規(guī)則的結(jié)構(gòu)，有些查詢會比BSP 樹更高效。

在八叉樹結(jié)構(gòu)中，通常將物體保存在葉子節(jié)點中，其中有些物體必須保存在多個葉子節(jié)點中。這種做法的一個最大弊端就是數(shù)據(jù)量增大，而如果使用指針，則會導(dǎo)致八叉樹的編輯變得更加困難?！八缮⒌陌瞬鏄洹彼惴▽@個問題進行了改進。

海量的城市模型場景，屬于大規(guī)模的室外場景，場景中的物體比較分散，而且沒有出現(xiàn)太多遮擋的情況，由于不用存儲分割平面位置，使用八叉樹這種規(guī)則的空間結(jié)構(gòu)能夠提高效率，因此在進行城市場景管理時經(jīng)常使用八叉樹結(jié)構(gòu)進行數(shù)據(jù)管理。

4 系統(tǒng)關(guān)鍵算法與功能實現(xiàn)

對于海量城市模型的渲染，根據(jù)對三維渲染過程的分析，設(shè)計城市模型數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)，對數(shù)據(jù)進行拆分處理，同時根據(jù)數(shù)據(jù)分頁技術(shù)，提高對模型渲染狀態(tài)的管理效率，實現(xiàn)動態(tài)加載、卸載模型，進而實現(xiàn)大規(guī)模城市建筑模型的渲染。

遮擋剔除算法，是預(yù)先計算出一組潛在的可見候選多邊形，然后在運行時編制索引，以便快速獲得可見幾何體的估計值。具體實現(xiàn)步驟如下。

（1）將地圖場景切割成Tile，再將Tile 切割成Portal（視口）和Cell（大物件、中物件、小物件）。

（2）檢測場景物件所屬Cell，一個物件可以屬于多個Cell。

（3）利用蒙特卡洛方法Portal 隨機一些起點，Cell 隨機一些終點（根據(jù)大、中、小隨機不同數(shù)量的點）。

（4）雙層遍歷每個Portal 和Cell，射線檢測是否阻擋，如果阻擋，判斷阻擋物是否在當前檢測Cell內(nèi)，如果是，Cell可見；如果不是，Cell不可見。

（5）保存檢測數(shù)據(jù)，運行時加載解析，根據(jù)位置檢測當前Portal，然后遍歷場景所有Cell 內(nèi)Item，判斷顯示和隱藏。

這種方式進行裁剪，更適合大地圖場景操作，能夠支持動態(tài)加載，占用內(nèi)存也可忽略不計，同時消耗的CPU 也比較少。

在城市三維場景中，可以采用數(shù)據(jù)分頁的方式進行三維場景的動態(tài)調(diào)度。數(shù)據(jù)分頁是指隨著窗口視角范圍的不斷變化，場景中只加載和渲染當前視角窗口范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)，并將離開視角范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)進行清理或者設(shè)置其他的數(shù)據(jù)卸載策略，使得這部分數(shù)據(jù)不再渲染。這樣能夠保證內(nèi)存中只有有限的數(shù)據(jù)量，場景中的每一幀也只有有限的數(shù)據(jù)被送到圖形渲染管道，從而提升渲染性能。

數(shù)據(jù)分頁算法設(shè)計如下。

（1）服務(wù)端設(shè)定一個分頁參數(shù)，將場景數(shù)據(jù)按照經(jīng)緯度位置進行數(shù)據(jù)分頁加載配置，并將場景數(shù)據(jù)按照分頁配置，加載到Redis 內(nèi)存庫中保存。

（2）客戶端通過攝像機當前所處的經(jīng)緯度位置進行分頁數(shù)據(jù)計算，根據(jù)視野的最遠裁剪面和當前位置，計算出在攝像機可視范圍內(nèi)的分頁。

（3）客戶端向服務(wù)端請求相關(guān)的分頁數(shù)據(jù)，并將分頁場景數(shù)據(jù)保存至客戶端內(nèi)存中。

（4）客戶端根據(jù)內(nèi)存中的分頁場景數(shù)據(jù)進行判斷，卸載掉不在視野范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)，并裝載新增加在視野范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)。

（5）客戶端將變化后的內(nèi)存分頁數(shù)據(jù)進行處理并在三維場景中渲染。

5 結(jié)語

本文主要研究了如何通過城市的GIS 數(shù)據(jù)，生成大規(guī)模的城市建筑模型，并提出了一種海量城市模型三維場景的管理方法，實現(xiàn)了大規(guī)模城市建筑模型數(shù)據(jù)的可視化渲染，并提高了場景渲染效率，具有一定的實用價值。

在以后的研究中將繼續(xù)對數(shù)據(jù)處理方法進行精簡，編寫數(shù)據(jù)處理插件，完善城市模型快速構(gòu)建的方法。