一、前言
三维GIS是一个伪概念,GIS是地理信息系统,三维GIS就是三维地理信息系统,在课本上,专业概念上,也没有这一说法吧,所以三维GIS,就是技术人员造概念拼凑造出来的,本质上就是GIS三维可视化。
二、详细介绍
GIS从广义层面分为两大方面,第一是数据及数据管理,第二是业务功能,其中业务,就是分析、显示、交互。按照云计算服务划分,分别对应着DAAS层和SAAS层。按照所谓三维GIS的说法,那就是三维数据管理、三维分析、三维显示、三维交互。目前三维GIS基本上就是围绕着三维数据、三维分析、三维数据显示以及三维交互这四方面展开,其中三维数据是主要表现力。
1.三维数据
三维GIS场景与游戏场景的最主要也是最本质区别在于,三维GIS的数据都是真实的,来源于真实世界映射数据,包括卫星影像、三维地形DEM/DSM/DTM、倾斜摄影、点云等各式各样数据。游戏场景绝大部分人工建模出来的理想中的场景。一个是面向现实,一个面向未来,如果把两者结合,是不是有“元宇宙”的味道了呢?
2.三维分析
三维分析,即基于三维数据进行的分析计算,三维即三维空间,三维空间的GIS分析,三维空间距离量算、三维体积量算、三维高度量算……本质上应该比二维分析更丰富才对。可惜的是,三维空间分析,绝大部分在课本上找不到,更别说概念化描述。
3.三维可视化
三维可视化绝大部分是三维数据的可视化,我们常见的有地形可视化、倾斜摄影可视化
4.三维交互
除了普通的漫游、缩放、旋转、更有俯仰、翻转等操作。从上面可以看出三维GIS重点还是在于可视化,做三维GIS可视化,两大核心是GIS+图形学。想要在三维GIS深耕,就需要在计算机图形学有很好的基础,较强的GIS开发概念,以及自己的想象力。而图形学是公认的成长缓慢的大后期,比C++成长更慢,更别说与Java、JavaScript等相提并论。因此以后把三维GIS作为自己的就业方向,前景很光明,即使以后不在GIS圈,去互联网游戏行业都能胜任,而且比纯游戏开发更有优势。
香港倾斜模型3DTiles数据展示
三、结语
目前GIS公司对三维GIS的开发需求很强烈,但是受限于大学所学,能在大学既能懂GIS又懂图形学的,凤毛麟角,所以三维GIS开发很抢手,但是学校都找不到人,绝大部分都是招来基础好的学生,从零开始培养。
学好三维GIS,不仅仅会一个Cesium、MapBox就完了,这最初级阶段,只是二次开发,熟悉了接口,你就需要从原理角度去熟悉底层原理,渲染管线、地形瓦片及3dtiles调度与渲染等等,这些都需要你去认真深入学习的,还有一点,也是很三维GIS的最重要的一件武器:shader。这是必须熟练掌握的,包括glsl,hlsl等。
最后,就是要学游戏引擎,目前,做三维GIS与游戏引擎结合的越来越紧密,随着信创产业的快速发展,UE以后会越来越得到应用,做三维GIS,离不开熟练使用UE或者Unity。以上是我个人的一些看法,希望看到有更多的人投入到三维GIS中去,创造越来越多的三维GIS产品,服务社会,造福人类,这就是科技的价值!