倾斜摄影跟传统三维建模手段相比，具有生产效率高、测量精度高、纹理还原度高等优势，近几年来得到广泛应用，数据量呈爆发式增长，对于海量模型数据的高效加载与可视化就显得尤为重要。geovis iexplorer通过实现海量倾斜摄影高效调度机制，能够构建大规模三维实景，支持高效浏览及空间分析能力，为城市管理、应急指挥、国土安全等应用领域提供了强有力的支撑。
应用需求
2018年4月，自然资源部部长陆昊指出，自然资源登记等系统要由二维变成三维，解决自然资源调查、确权和国土空间用途管控等问题；2019年4月，重庆首次实现全市域不同数据源、不同尺度实景三维模型的全覆盖，成为国内首个省级全域实景三维模型系统。
随着技术水平的提升和应用粒度的细分，实景三维提供越来越精细、更真实的模型数据支撑，倾斜数据获取分辨率也由原来的亚分米级（7-10公分），向更高分辨率过渡（3-5公分，1-2公分）。对应的模型数据量级也均以指数级攀升，当前已普遍进入tb级，正不断迈向pb级。
技术解析
传统的加载方式采用金字塔的方式一次性进行加载，但是针对海量数据，该方法很难行得通。受限于处理机器的性能，倾斜摄影生成工具无法将海量数据一次性生成金字塔模型，最常见context capture软件生成的倾斜都是采用分块的方式，比如100多平方公里的数据，生成的倾斜块大约在5000块左右。想要一次性加载这么多块，无论是加载速率还是对系统资源的消耗都是巨大的，很难在项目中真正有效的使用。通过对某地倾斜摄影数据加载进行测试，采用传统的加载方式，其数据加载量和占用内存基本成线性关系，如下图所示：
cesium倾斜摄影数据情况
针对这种情况，geovis iexplorer研发团队提出了基于层级的倾斜摄影动态调度机制。实际应用于项目中后实现了某城市全域范围（总面积>10000平方公里，数据大小约10t）倾斜数据的高效加载，帧速率保持在40fps以上。
当倾斜摄影数据覆盖的面积越大，其对应的文件夹也愈多。以某地的倾斜摄影数据为例，100多平方公里的面积，其对应的文件夹数量为5000多个。通过批量获取每个文件夹中模型的包围盒数据，自动计算出其所在的地理位置，并自动换算出所在设定层级的行列号，如下图所示：
海量倾斜摄影数据调度机制是将处在同一瓦片范围内的倾斜摄影文件数据集成在一起，构成了倾斜摄影对应的调度瓦块，并且将调度瓦块与影像数据的瓦片建立起一一对应的映射关系，之后就可以和影像的调度结合起来。客户端通过调度机制向服务端发送瓦片数据请求，服务端直接将矢量瓦片传递给客户端进行批量绘制显示。
海量倾斜摄影数据调度机制示意图
海量倾斜摄影数据调度加载示例图
现有成果
1. 自动处理工具
针对当前osgb格式的数据，中科星图研发团队专门开发了自动转换分块工具，采用多线程的方式快速将osgb格式的倾斜摄影数据转换为ogc标准的3d tile格式，并将数据按照设定的层级自动进行分块，实现了数据的高效处理过程。
倾斜摄影数据自动处理工具
2. 动态单体化
海量倾斜摄影数据加载后，通过结合对应的矢量数据，可实现倾斜摄影数据的动态单体化表达与操作，例如可高亮选中模型建筑、进行属性查询等。
基于倾斜摄影数据的单体化操作
3. 视域分析
基于加载的倾斜摄影数据，可通过设置观察点以及视角方向和距离，可实时进行视域分析，并采用不同的颜色对可见区域和不可见区域进行表达。
基于倾斜摄影数据的可视域分析
4. 压平功能
通过提供的压平功能，可将设定区域的倾斜摄影数据模型进行压平操作，可以操作违建拆除等效果。
基于倾斜摄影数据的压平操作
5. 控高分析
可利用设定区域的控告数据对实际建筑进行对比，直观显示超高建筑物。
基于倾斜摄影的控高分析
geovis iexplorer的海量倾斜摄影调度机制不仅为中科星图的geovis数字地球基础平台提供了全球级别倾斜摄影高效加载的能力，在强化基础地理信息数据可视化能力的同时，也为进一步拓展公司产品在智慧交通、智慧城市、智能房管、环保监测等诸多民生领域的应用及三维实景中国的建设提供了重要支撑。
