Page 60 - 电力与能源2023年第三期
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第 44 卷 第 3 期
                                                         电力与能源
                  254                                                                          2023 年 6 月

                                                                                       DOI:10.11973/dlyny202303011

                        大规模城市场景数据在 Unity 3D 中加载及


                                                渲染技术的应用



                                                     王志科,黄长伟

                                           (上海欣能信息科技发展有限公司,上海 200030)

                    摘   要:随着电力三维应用功能的不断深化,大规模场景数据的动态加载成为电力三维应用中需要解决的问
                    题。主要讨论了大规模城市场景数据在三维场景中的加载及渲染技术,根据城市建筑数据的特点,主要研究
                    两部分内容:城市建筑数据的处理;海量城市模型渲染技术的实现。该系统构建了基于 Unity 3D 的三维渲染
                    引擎,实现了大规模城市场景的高效渲染模块的开发。该系统作为电力三维系统的一部分,能够实现变电站、
                    架空线、地下电缆等周边城市建筑模型的快速生成及高效展示,有助于深化其在架空线路、电缆通道等业务的
                    应用。
                    关键词:Unity 3D;城市模型;渲染技术;城市场景数据
                    作者简介:王志科(1978—),男,学士,工程师,研究方向为虚拟现实技术在电力生产管理中的应用。
                    中图分类号:TM76;P208    文献标志码:A    文章编号:2095-1256(2023)03-0254-06
                Application of Loading and Rendering Technology of Large Scale City Scene Data in Unity 3D




                                               WANG Zhike,HUANG Changwei
                         (Shanghai Shineenergy Information Technology Development Co.,Ltd.,Shanghai 200030,China)





                    Abstract:With the deepening of power 3D application function,dynamic loading of large-scale scene data had be⁃
                    come a problem that needed to be solved in power 3D application. This paper mainly discussed the loading and
                    rendering technology of large-scale urban scene data in 3D scene. According to the characteristics of urban build⁃
                    ing data,the study focused on two aspects:the processing of urban building data;the rendering technology real⁃



                    ization of massive city model. The system builded a 3D rendering engine based on Unity 3D and realized the devel⁃
                    opment of efficient rendering module for large-scale urban scenes. As a part of the three-dimensional power sys⁃
                    tem,the system could realize the rapid generation and efficient display of the surrounding urban building models

                    such as substations,overhead lines and underground cables,and contribute to the deepening of business applica⁃


                    tions such as overhead lines and cable channels.


                    Key words:Unity 3D,urban model,rendering technology,city scene data


                    三维可视化系统的研究一直以来是虚拟现                           3D Tiles、3S 等数据规范来实现三维场景中大规
                                                                         I
                实、地理信息系统(GIS)等领域的研究重点。三                          模模型数据的渲染。3D Tiles 和 I3S 规范均是将
                维场景中大规模数据的展示已经成为三维应用开                            三维模型通过树结构空间索引类型对原始模型在
                发中必须要解决的问题。对于三维场景中的大规                            空间上分割、转换等细碎化处理,使得场景中局部
                模数据,不可能一次性将所有的场景数据都加载                            的加载压力降低,提高渲染性能。这种处理方式
                到内存中。虽然可以通过设置摄像机远裁剪面的                            虽然能够提升大规模场景展示的效率,但是仍存
                距离来对场景的加载进行一些优化,但是在大场                            在一些问题,例如:生成后的模型再次编辑处理比
                景的飞行模拟中,场景视角会比较大,加载到三维                           较困难;在三维场景中展示时对象单体化实现也
                场景中的数据量很大,渲染效率会下降。                               比较困难;对 WebGL 的支持较好,目前在 Unity
                    在基于 WebGL 的三维可视化系统中,可用                       3D 中没有可用的方案。
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