城市信息模型（CIM）基礎平台（以(yǐ)下簡稱“CIM平台”），作爲(wéi / wèi)建設數字孿生城市的(de)重要(yào / yāo)支撐，是(shì)管理和(hé / huò)表達城市立體空間、建築物和(hé / huò)基礎設施等三維數字模型，支撐城市規劃、建設、管理、運行工作的(de)基礎性操作平台，是(shì)智慧城市建設的(de)基礎性和(hé / huò)關鍵性信息基礎設施。
BIM，可理解爲(wéi / wèi)建築信息模型（Building Information Modeling）或者建築信息管理（Building Information Management），是(shì)以(yǐ)建築工程項目的(de)各項相關信息數據作爲(wéi / wèi)基礎建立起的(de)三維建築模型，具有信息完備性、信息關聯性、信息一(yī / yì ／yí)緻性、可視化、協調性、模拟性、優化性和(hé / huò)可出(chū)圖八大(dà)特點，廣泛用于(yú)建築設計和(hé / huò)建造過程。相比3ds Max模型數據，BIM模型數據更精細、精度更高，并且有完整的(de)語義及屬性信息，可以(yǐ)滿足CIM+應用中精細化管理的(de)需要(yào / yāo)。另外，BIM模型數據拓撲結構更完整，更适合做空間查詢和(hé / huò)空間分析，是(shì)CIM平台重要(yào / yāo)的(de)數據來(lái)源。
超圖信息CIM平台采用新一(yī / yì ／yí)代BIM+GIS技術，突破了(le／liǎo)BIM主流數據的(de)無損接入、BIM數據與三維體模型無縫對接技術、超百萬級BIM模型實時(shí)繪制等關鍵技術，實現了(le／liǎo)BIM數據接入、處理、渲染到(dào)分析及結果的(de)輸出(chū)，形成了(le／liǎo)完整的(de)閉環，面向城市、園區、社區、樓宇等不(bù)同層次的(de)場景空間，支撐全空間覆蓋、全周期管控、全業務協同的(de)空間治理應用，有效提升城市空間治理能力。
BIM數據接入
國(guó)内外BIM軟件很多，但是(shì)文件格式各不(bù)相同，爲(wéi / wèi)了(le／liǎo)支持BIM數據無損接入，SuperMap GIS産品提供了(le／liǎo)Bentley、AUTODESK CIVIL 3D、Tekla等BIM設計軟件的(de)數據導出(chū)插件，導入到(dào)SuperMap中。同時(shí)，支持對交換格式IFC的(de)對接，以(yǐ)及國(guó)産BIM軟件PKPM（建研院）、廣聯達等的(de)支持。超圖通過與BIM相關公司加深戰略合作，支持以(yǐ)數據源的(de)方式直接打開Revit、CATIA、CityGML等數據，從而(ér)實現了(le／liǎo)BIM與GIS數據的(de)無縫銜接。
SuperMap GIS支持的(de)BIM
BIM數據處理與管理
1.模型編輯
SuperMap GIS産品不(bù)僅可以(yǐ)編輯BIM對象的(de)幾何信息和(hé / huò)屬性信息，還可以(yǐ)編輯BIM對象的(de)某個(gè)子(zǐ)對象，如：子(zǐ)對象的(de)紋理替換、紋理的(de)色調調整等，還支持導出(chū)爲(wéi / wèi)OSGB、S3M、GLTIF、STL、OFF、DAE等多種數據格式。
此外，爲(wéi / wèi)了(le／liǎo)方便用戶更便捷地(dì / de)編輯BIM模型位置，SuperMap GIS産品提供了(le／liǎo)模型數據集的(de)批量編輯功能，可對整個(gè)數據集圖層進行平移、旋轉等操作。
模型編輯
2.分組管理
SuperMap GIS産品支持對BIM圖層自定義分組，通過圖層開關可快速查看一(yī / yì ／yí)個(gè)或多個(gè)類型的(de)模型數據。
分組管理
3.模型裁剪
SuperMap GIS産品支持對模型進行裁剪，主要(yào / yāo)包括平面裁剪、Cross裁剪、BOX裁剪以(yǐ)及指定對象裁剪，賦能CIM平台實現對城市信息模型進行裁剪處理。
（1）平面裁剪：通過繪制平面，隻顯示平面單側的(de)場景，實現對模型的(de)裁剪。
（2）Cross裁剪：即四邊形裁剪，通過繪制四邊形，裁剪掉四邊形所在(zài)範圍内的(de)數據，可以(yǐ)查看模型内部情況，支持橫向、縱向、旋轉。
Cross裁剪
（3）BOX裁剪：指通過設定的(de)Box區域（具有一(yī / yì ／yí)定長、寬、高的(de)長方體），對指定對象模型進行裁剪，顯示Box區域内或者區域外的(de)場景。另外，Box裁剪隻是(shì)設置場景中的(de)模型等數據在(zài)Box區域内或者區域外是(shì)否顯示，并不(bù)對其進行實際的(de)裁剪操作。
使用Box裁剪，可以(yǐ)在(zài)不(bù)進入模型内部的(de)情況下直接查看模型内部的(de)情況。例如，對鳥巢模型設定局部Box裁剪區域，效果如下圖所示。
BOX裁剪
（4）指定對象裁剪：SuperMap GIS産品支持對指定對象進行裁剪，根據模型ID進行裁剪過濾，實現對精模緩存的(de)指定對象進行裁剪。
4.模型切分
SuperMap GIS産品支持對模型進行切分，支持設置切分數量，将選中或全部模型對象切分爲(wéi / wèi)多個(gè)對象。
模型切分
5.動态模拟
SuperMap GIS産品支持設置BIM模型的(de)顯示和(hé / huò)隐藏，實現動态模拟功能。在(zài)實際應用中，可以(yǐ)模拟建築物構建過程、查看建築生産情況等。
動态模拟
6.流形矯正
SuperMap GIS産品支持對拓撲錯誤的(de)模型對象進行校正，校正後的(de)模型對象滿足Halfedge數據結構。當模型不(bù)閉合時(shí)，可能出(chū)現不(bù)能截面或不(bù)能進行布爾運算等問題，因此需要(yào / yāo)通過流形矯正将模型進行規範化處理。
滿足流形結構的(de)數據模型
BIM數據性能優化
1.實例化技術
實例化技術适用于(yú)重複模型較多的(de)情況，相同的(de)幾何模型隻需繪制一(yī / yì ／yí)次，降低了(le／liǎo)顯卡等硬件設備的(de)壓力。
實例化示意圖
在(zài)實際的(de)項目實踐中，如下圖所示，通過實例化技術，将7.4萬對象18G的(de)BIM緩存減少至22M，保留實例化信息，提升加載性能。
實例化示意圖
2.LOD
LOD技術即Levels of Detail的(de)簡稱，意爲(wéi / wèi)多細節層次。LOD技術是(shì)指根據物體模型的(de)節點在(zài)顯示環境中所處的(de)位置和(hé / huò)重要(yào / yāo)度，決定物體渲染的(de)資源分配，降低非重要(yào / yāo)物體的(de)面數和(hé / huò)細節度，從而(ér)獲得高效率的(de)渲染運算。
當三維場景拉近看的(de)時(shí)候，模型表現的(de)非常精細；當浏覽整個(gè)場景的(de)時(shí)候，模型隻需要(yào / yāo)以(yǐ)較粗糙的(de)方式顯示即可，這(zhè)樣最大(dà)程度的(de)優化了(le／liǎo)資源的(de)占用，提高了(le／liǎo)整個(gè)三維場景的(de)性能。
3.結構輕量化
結構輕量化是(shì)指将模型的(de)某些骨架進行删除或者簡化。不(bù)同領域BIM數據的(de)精細程度也(yě)不(bù)盡相同。對GIS應用來(lái)說(shuō)，根據項目實際需求，将BIM數據導入到(dào)三維GIS平台需要(yào / yāo)進行不(bù)同程度的(de)輕量化操作。
SuperMap産品中提供了(le／liǎo)多種BIM輕量化和(hé / huò)三角網的(de)操作，包括：提取外殼(外殼和(hé / huò)内部分離)、三角網簡化、子(zǐ)對象簡化(删除)、删除重複頂點、計算(删除)法線、模型拆分、模型合并等諸多實用功能。
BIM與多元數據融合
傾斜攝影、激光點雲等三維技術的(de)發展降低了(le／liǎo)數據獲取門檻和(hé / huò)采集成本，提升了(le／liǎo)數據更新頻率；BIM技術的(de)發展爲(wéi / wèi)三維GIS提供了(le／liǎo)更爲(wéi / wèi)精細的(de)三維模型，使得大(dà)量三維數據的(de)獲取成爲(wéi / wèi)可能。伴随着不(bù)斷積累的(de)大(dà)規模三維數據，多源數據的(de)融合匹配就(jiù)顯得尤爲(wéi / wèi)重要(yào / yāo)。
随着數據采集技術的(de)迅速發展，空間多源數據的(de)産生爲(wéi / wèi)GIS數據的(de)集成與應用帶來(lái)了(le／liǎo)新的(de)挑戰。實現海量、不(bù)同來(lái)源、不(bù)同分辨率空間數據的(de)高效融合，對降低GIS應用系統的(de)建設成本、提高空間數據的(de)使用效率具有重要(yào / yāo)的(de)現實意義。
SuperMap 3D Designer三維地(dì / de)理設計引擎進一(yī / yì ／yí)步加強了(le／liǎo)對傾斜攝影模型、TIN地(dì / de)形、BIM等數據的(de)構建、運算和(hé / huò)處理能力，從而(ér)突破了(le／liǎo)傳統GIS軟件在(zài)多源三維空間數據融合和(hé / huò)分析計算等方面的(de)局限，幫助用戶構建精準的(de)大(dà)規模三維場景，解決了(le／liǎo)GIS應用底層數據處理環節的(de)各種疑難問題，有效縮短項目的(de)建設周期。
多源數據在(zài)三維場景中進行融合匹配，首先是(shì)坐标轉換和(hé / huò)數據配準，将BIM、傾斜攝影模型、點雲等與其他(tā)GIS數據合并到(dào)一(yī / yì ／yí)個(gè)坐标系。超圖提供各種三維數據的(de)坐标投影轉換，包括：模型、栅格、影像、點雲、傾斜攝影模型等。
BIM數據與水面數據融合
BIM+遊戲引擎
超圖三維GIS遊戲引擎開發平台（SuperMap Scene SDKs for game engines），通過SuperMap Pro插件實現在(zài)遊戲引擎上(shàng)加載和(hé / huò)展示GIS數據，通過工具鏈提供從數據生産到(dào)數據發布全流程一(yī / yì ／yí)體化的(de)功能。
SuperMap GIS與遊戲引擎之(zhī)間的(de)關系
SuperMap Pro插件是(shì)基于(yú)SuperMap Scene SDKs for game engines 在(zài)Unity 編輯器中的(de)插件工具，它界面友好、簡單易用，支持影像、地(dì / de)形、傾斜攝影模型、人(rén)工模型、BIM 等多種海量 GIS空間數據的(de)本地(dì / de)、在(zài)線浏覽，圖層控制，查詢，空間分析等多種功能。
1.GIS數據可視化
在(zài)遊戲引擎上(shàng)增加S3M圖層，支持多源、大(dà)規模在(zài)線/離線實景三維數據的(de)加載顯示；增加三維地(dì / de)球，支持本地(dì / de)/在(zài)線的(de)地(dì / de)形、影像數據。
2.交互操作
在(zài)大(dà)規模、多源異構三維數據可視化的(de)基礎之(zhī)上(shàng)，平台提供了(le／liǎo)屬性查詢、BOX裁剪以(yǐ)及飛行定位等能力。
GIS賦能BIM升維CIM
超圖信息CIM平台依托新一(yī / yì ／yí)代二三維一(yī / yì ／yí)體化GIS平台，有機融合SuperMap BIM+GIS能力，實現對BIM數據的(de)統一(yī / yì ／yí)彙聚、處理、管理，保證數據“進得來(lái)、管得住、出(chū)得去、用得好”，爲(wéi / wèi)城市多維度全生命周期管理提供從數據到(dào)功能到(dào)服務的(de)全方位支撐能力，全面賦能城市規劃、建設、管理、運營、服務等一(yī / yì ／yí)系列CIM+應用。
基于(yú)遊戲引擎BIM數據可視化