CN111133472B - 用于使用3d现实数据进行基础设施设计的方法和设备 - Google Patents

Abstract

在示例实施例中，设计应用在其图形用户接口（GUI）中接收用户输入，该用户输入指定一地点的3D现实模型的设计区域的边界。地面检测过程检测设计区域内表示地面的多个地面点。地形创建过程针对设计区域生成2.5D地形网状物。裁剪过程在设计区域周围进行裁剪，以示出设计区域内的2.5D地形网状物。然后，使用CAD建模过程来在设计区域内的2.5D地形网状物上放置表示所计划的基础设施的一个或多个3D CAD对象。设计应用在GUI中显示所创建的组合视图，该组合视图包括被放置在设计区域内的2.5D地形网状物上的3D CAD对象，该设计区域被提供情景的3D现实模型的剩余部分围绕。

Description

用于使用3D现实数据进行基础设施设计的方法和设备

背景技术

技术领域

本公开总体上涉及计算机辅助设计，并且更具体地涉及使得能够使用三维（3D）现实数据进行基础设施设计的技术。

背景信息

可以例如通过利用自动三角测量、3D重建、纹理映射和其他技术的自动化软件过程，来从利用相机、LiDAR和/或附加数据源拍摄的地点的照片中产生该地点处的现有状况的高度详细的3D模型（也被称为“3D现实模型”）。这种3D现实模型在基础设施设计或地理信息系统（GIS）工作流程中可以具有许多用途。

一种用途是为项目设计决策提供真实世界的情景。虽然使用3D现实模型来向用户呈现现实的准确可视化典型地是有帮助的，但是允许用户通过使用3D现实模型以提供丰富的情景来修改现实以查看新构造的效果可能甚至是更有帮助的。这可能使得将3D现实模型与表示所计划的基础设施（即，道路、桥梁、管道、建筑物、装备或其他人造结构）的计算机辅助设计（CAD）对象进行组合成为必要。例如，用户可能期望计划通过邻域的道路的路径，以查看所计划的道路如何与邻域中的地形、建筑物、植被和其他现有特征相互作用。为此，可能合期望的是，将邻域的3D现实模型与表示所计划的道路的CAD对象进行组合。为了提供高效的工作流程，准许用户在3D现实模型提供的丰富情景内动态地编辑CAD对象可能是有帮助的。

然而，将CAD对象与3D现实模型进行组合引入多个挑战。以3D现实模型的地面为目标用于放置CAD对象可能是困难的，其中3D现实模型还对现有的3D对象（例如，现有建筑物、装备或其他人造结构）以及自然3D对象（例如，树木、灌木丛等）进行建模。同样地，掩盖其中要放置CAD对象的3D现实模型可能是困难的。进一步地，将目标地面和所添加的CAD对象与3D现实模型的其余部分进行融合以产生无缝显示可能是困难的。仍进一步地，允许对添加到3D现实模型的CAD对象进行迭代改变和编辑从而允许利用相同的3D现实模型对所计划的基础设施进行迭代设计可能是困难的。这些挑战在资源利用和用户接口可用性两者方面造成负担。例如，这些挑战中的一些、以及解决这些挑战的先前尝试在电子设备上引入高处理器和存储器需求，从而阻碍了操作。同样地，这些挑战中的一些阻碍了用于设计任务的有效用户接口的生成，从而阻碍了基础设施设计或GIS工作流程。

考虑到这些和其他挑战，存在针对使得能够使用3D现实数据进行基础设施设计的改进技术的需要。

发明内容

提供了用于将一地点的3D现实模型的设计区域降成两个半维度（2.5D）的地形网状物（terrain mesh）的技术，使得可以将该地形网状物与表示所计划的基础设施的CAD对象高效地进行组合。可以将被降为2.5D地形网状物的设计区域与3D现实模型的其余部分连续渲染，该3D现实模型为所计划的基础设施提供更大的情景。以这种方式，可以使能实现用于使用三维3D现实数据进行基础设施设计的高效工作流程。

在一个特定实施例中，在电子设备上执行的设计应用在其图形用户接口（GUI）中接收用户输入，该用户输入指定一地点的3D现实模型的设计区域的边界。地面检测过程检测设计区域内表示地面的多个地面点。至少基于设计区域的用户特定边界和检测到的地面点，地形创建过程针对设计区域生成2.5D地形网状物。裁剪过程在设计区域周围进行裁剪，以示出设计区域内的2.5D地形网状物。然后，使用CAD建模过程来在设计区域内的2.5D地形网状物上放置表示所计划的基础设施的一个或多个3D CAD对象。设计应用在GUI中显示所创建的组合视图，该组合视图包括被放置在设计区域内的2.5D地形网状物上的3D CAD对象，该设计区域被提供情景的3D现实模型的剩余部分围绕。

应当理解的是，除在本发明内容中讨论的那些之外，还可以实现各种附加特征和替代实施例。本发明内容仅意图作为向读者针对以下进一步描述的简要介绍，并且不指示或者暗示本文中提及的示例覆盖本公开的所有方面或者是本公开的必需或必要方面。

附图说明

描述参考示例实施例的附图，其中：

图1是可以与本技术一起使用的示例电子设备（例如，计算机）的框图；

图2是可以在设计应用的GUI中向用户显示的示例3D现实模型的视图；

图3是可以由设计应用的软件过程执行的步骤序列的高级流程图；

图4是可以在设计应用的GUI中显示的示例3D现实模型的视图，其示出了部分绘制的多边形，该多边形在完成时将定义设计区域；

图5是可以在设计应用的GUI中显示的示例3D现实模型的视图，其示出了地面检测过程的部分结果的预览；

图6是可以在设计应用的GUI中显示的示例3D现实模型的视图，其示出了在被3D现实模型围绕的设计区域中的所得2.5D地形网状物；

图7是可以通过设计区域定义过程实现为图3的一部分以指定设计区域的边界的示例扩展步骤序列的流程图；

图8是可以通过地面检测过程实现为图3的一部分以检测设计区域内的地面点的示例扩展步骤序列的流程图；

图9是可以通过纹理提取过程实现为图3的一部分以从3D现实模型中提取纹理的示例扩展步骤序列的流程图；

图10是示例3D现实模型的俯视图，其示出了叠加在设计区域上的网格；

图11是可以通过地形创建过程实现为图3的一部分以针对设计区域生成2.5D地形网状物（例如，2.5D多分辨率地形网状物）的示例扩展步骤序列的流程图；

图12是可以通过裁剪过程实现为图3的一部分以在设计区域周围进行裁剪的示例扩展步骤序列的流程图；

图13A是大于设计区域的示例2.5D地形网状物的俯视图；

图13B是来自图13A的示例2.5D地形网状物的俯视图，该示例2.5D地形网状物现在被裁剪到设计区域；

图14是示例3D现实模型的俯视图，该示例3D现实模型已经在图13A-13B中使用的设计区域周围被裁剪；

图15是示例2.5D地形网状物的视图，该示例2.5D地形网状物在由提供情景的3D现实模型围绕的设计区域中可见，如在设计应用的GUI中可以示出的那样；以及

图16是在3D现实模型的较大情景当中、被放置在由设计区域内的2.5D地形网状物所定义的“基底”上的示例新设计（此处为道路）的视图。

具体实施方式

图1是可以与本技术一起使用的示例电子设备100（例如，计算机）的框图。该电子设备包括中央处理单元（CPU）110，该中央处理单元（CPU）110可以通过前侧总线115耦合到芯片组120。芯片组120包括存储器控制器中枢125，该存储器控制器中枢125负责与诸如系统存储器130和图形子系统（例如，图形卡）140之类的高速设备进行通信。存储器控制器中枢125通过高速存储器总线135耦合到系统存储器130。系统存储器130典型地是易失性存储器（诸如随机存取存储器（RAM）），其被适配成存储CPU 110正在主动使用的广泛软件和数据。存储器控制器中枢125通过高速图形总线145耦合到图形子系统140（例如，图形卡）。除了其他组件之外，图形子系统140还包括GPU 150和图形存储器155。图形子系统140耦合到至少一个显示屏160。

芯片组120进一步包括通过内部总线167耦合到存储器控制器中枢的输入/输出控制器中枢165。除了其他功能之外，输入/输出控制器中枢165还可以支持诸如外围组件互连（PCI）总线、通用串行总线（USB）总线、和/或串行高级技术附件（SATA）总线之类的各种类型的外围总线，以用于连接到其他系统组件。除了其他系统组件之外，系统组件还可以包括一个或多个I/O设备170（诸如，键盘、鼠标、可移除媒体驱动器等）、一个或多个永久性存储设备175（诸如，硬盘驱动器、固态驱动器、或另一种类型的永久性数据存储装置）、一个或多个网络接口180（诸如，以太网接口或Wi-Fi适配器）。（一个或多个）网络接口180可以允许通过诸如因特网之类的计算机网络与其他电子设备进行通信，以使能实现各种类型的协作、分布式或远程计算。

通过一起工作，电子设备100的组件（以及在协作、分布式或远程计算的情况下的其他电子设备）可以执行多个不同类型的软件，这些软件利用永久地存储在存储设备175中并且在需要时加载到存储器130中的各种数据源（例如文件）。例如，数据源可以包括一地点处的现有状况的3D现实模型192、以及表示所计划的基础设施的各个单元的CAD对象库194。同样地，软件可以包括设计应用190，设计应用190可以包括多个软件过程，该多个软件过程除其他之外还包括设计区域定义过程、地面检测过程、纹理提取过程、地形创建过程、裁剪过程和CAD建模过程，以用于使得能够使用3D现实数据进行基础设施设计。

图2是可以在设计应用190的GUI中向用户显示的示例3D现实模型的视图200。虽然示例示出了邻域，但是应当理解的是，3D现实模型可以表示一地点处的各种各样的现有状况。视图200可以示出地形（即，基本上在地面水平处的特征，包括各种地面类型，诸如田地、道路、停车场等）的表示、以及示出非地形特征（即，基本上不在地面水平处的特征，包括人造3D结构（诸如建筑物）以及自然3D结构（诸如树木））的表示的区。

图3是可以由设计应用190的软件过程执行的步骤序列300的高级流程图。在步骤310处，设计应用190的设计区域定义过程接收用户输入，该用户输入指定其中用户意图添加一个或多个CAD对象的3D现实模型200的设计区域的边界。用户输入可以采取在GUI中示出的3D现实模型的视图上绘制的多边形的形式。在一些实现方式中，用户输入可以指定在地形的表示（即，地形数据）之上延伸的边界的部分（例如，多边形的线段）、以及在非地形特征（即，非地形数据）之上延伸的边界的部分（例如，多边形的线段），如下面更详细地讨论的那样。图4是可以在设计应用190的GUI中显示的示例3D现实模型的视图400，其示出了部分绘制的多边形，该多边形在完成时将定义设计区域410。以第一方式（例如，颜色、线类型等）示出由用户指定为在地形数据之上延伸的多边形的部分，并且以第二不同方式（例如，以不同的颜色、线类型等）示出在非地形数据之上延伸的部分。

在步骤320处，设计应用190的地面检测过程检测针对设计区域的地面点。在一些实现方式中，地面检测过程可以利用迭代地面检测算法，该算法在处理循环的多个轮转（cycle）之上组装最终结果。在地面检测过程正在执行时，可以在GUI内向用户示出部分结果的预览。在一些实现方式中，如果部分结果看起来足够或者如果它们揭示可能需要改变地面检测算法使用的参数并且重新开始地面检测过程的问题，则该预览可以准许用户提前终止地面检测过程（通过在GUI中进行选择）。图5是可以在设计应用190的GUI中显示的示例3D现实模型的视图500，其示出了地面检测过程的部分结果的预览。在该步骤处的检测到的地面可以通过均匀的预定颜色的不透明网状物、或者利用其他视觉指示进行指示。

在可选步骤330处，通过设计应用的软件过程来针对设计区域获得纹理。在一个实现方式中，设计应用的纹理提取过程从3D现实模型中提取针对设计区域的纹理。纹理提取过程可以为设计区域的网格单元创建一系列纹理位图，如下面更详细地解释的那样。可替代地，可以从例如原始3D现实模型外部的道路地图数据之类的另一数据源获得纹理。

在步骤340处，基于设计区域的用户特定边界、来自步骤320的检测到的地面点、以及来自步骤330的纹理数据（如果可用的话），设计应用190的地形创建过程针对设计区域生成2.5D地形网状物（例如，具有多个细节水平（LOD）的2.5D多分辨率地形网状物）。在步骤350处，设计应用190的裁剪过程在设计区域周围进行裁剪。裁剪可能涉及将裁剪边界应用于2.5D地形网状物，并且将裁剪掩盖物应用于3D现实模型。作为结果，将2.5D地形网状物渲染得在被3D现实模型围绕的设计区域中可见，该3D现实模型超出该设计区域。在一些实现方式中，裁剪过程可以是非破坏性表面网状物裁剪软件过程，如在2017年8月4日提交的标题为“Non-Destructive Multi-Resolution Surface Clipping”的美国专利申请No.15/669,593中所描述，该美国专利申请的内容通过引用并入本文中。图6是可以在设计应用190的GUI中显示的示例3D现实模型的视图600，其示出了在被3D现实模型围绕的设计区域中的所得2.5D地形网状物。如可以看出的，包括人造3D结构（诸如建筑物）和自然3D结构（诸如树木）的非地形特征现在在设计区域中看起来扁平化。然而，在设计区域之外，非地形特征保留其原始的3D外观。

在步骤360处，响应于GUI中的用户输入，使用设计应用190的CAD建模过程来将用于所计划的基础设施的CAD对象从CAD对象库194添加到设计内的2.5D地形网状物，以定义新设计。可以将CAD对象放置在由设计区域内的2.5D地形网状物所定义的“基底”上。在设计区域之外，由原始3D现实模型来提供情景。

更详细地查看图3的步骤300，图7是可以通过设计区域定义过程实现为图3的步骤310的一部分以指定设计区域的边界的示例扩展步骤序列700的流程图。在步骤710处，设计区域定义过程检测到用户已经将光标移动到用于定义多边形的初始点之上并且选择了该初始点（例如，在该初始点上进行点击），该多边形定义设计区域的边界。在步骤720处，设计区域定义过程检测到用户已经将光标移动到后续点之上，该后续点与初始点一起定义多边形的线段。用户可以确定连接两个点的多边形线段是在地形特征还是非地形特征之上延伸。在步骤730处，设计区域定义过程接收用户输入，该用户输入指示线段是在地形特征还是非地形特征之上延伸。在一些实现方式中，可以假定：在默认情况下，所有线段都在地形特征之上延伸，并且指示线段在地形特征之上延伸的输入可以是简单的点击。指示地形在非地形特征之上延伸的输入可以是与指定键盘键的按压相组合的点击。然而，应当理解的是，输入可以采取多种其他不同的形式。

如果用户已经指示线段在地形特征之上延伸，则执行前进到步骤740，在步骤740中存储这种指示。同样地，如果用户已经指示线段在非地形特征之上延伸，则执行前进到步骤750，在步骤750中存储这种指示。在步骤760处，设计区域定义过程确定线段是否是定义设计区域的边界的多边形的最后一个线段。如果否，则执行循环到步骤720，在步骤720中，设计区域定义过程等待用户将光标移动到另一点之上。如果否，则执行前进到步骤770，在步骤770中，设计区域定义过程使定义设计区域的多边形闭合，并且过程终止。

一旦已经确定了设计区域，地面检测过程就可以检测该区域内的地面点。图8是可以通过地面检测过程实现为图3的步骤320的一部分以检测设计区域内的地面点的示例扩展步骤序列800的流程图。在该示例中，假定使用迭代地面检测算法。在步骤810处，地面检测过程在3D现实模型上垂直地悬垂来自图7的多边形的线段。在步骤820处，地面检测过程将悬垂的线段的顶点指派为用于地面检测算法的种子。在步骤830处，地面检测过程执行地面检测算法的迭代。在步骤840处，将来自迭代的部分结果的预览添加到GUI中的显示（例如，通过将3D现实模型的一部分示出为均匀的预定颜色的不透明网状物，或利用其他视觉指示将其示出）。由于每次迭代可能花费延长的时间段，因此部分结果的显示在迭代期间可能更新若干次。为此，在步骤860处，地面检测过程确定是否需要多于给定的时间长度（例如10-20秒）来继续当前迭代。如果是，则执行循环回到步骤840，在步骤840中，再次显示部分结果。如果否，则执行前进到步骤870，在步骤870中，地面检测过程确定是否需要另一次迭代。如果需要另一次迭代（即，地面检测未完成），则执行循环回到步骤830。否则，执行前进到步骤880，在步骤880中，地面检测过程返回检测到的地面点。

如果部分结果看起来足够或者可替代地如果它们揭示可能需要改变地面检测算法使用的参数或检查种子点的问题，则用户可以选择提前终止地面检测过程。例如，参考回图5，用户可以观察到当前检测到的地面（此处，由均匀的不透明网状物指示）没有隐藏非地形特征（例如，树木）（即，在非地形特征上面），这指示地面检测过程正在良好地执行。可替代地，如果用户要是观察当前检测到的地面隐藏非地形特征，则这可能指示地面检测算法使用的参数未被正确指定或者使用了差的种子点。

如果部分结果看起来足够或者太差以至于不能保证前进，则用户可以供给在步骤850处接收到的输入，该输入请求地面检测过程提前终止。在步骤890处，基于进一步的用户输入来确定提前终止是否是由于差的结果。如果不是由于差的结果并且仅仅是部分结果看起来足够，则执行前进到步骤880，在步骤880中，地面检测过程返回部分结果的检测到的地面点。如果提前终止是由于差的结果，则执行前进到步骤895，在步骤895中，地面检测过程丢弃部分结果的地面点并且终止。

一旦地面检测已经完成，就可以直接生成2.5D地形网状物。然而，在一些情况下，有益的是：首先从3D现实模型或从原始3D现实模型外部的另一数据源（例如，道路地图数据）获得针对设计区域的纹理，以供在对2.5D地形网状物进行纹理化中使用。查看其中从3D现实模型中提取纹理的情况，图9是可以通过纹理提取过程实现为图3的可选步骤330的一部分以从3D现实模型中提取纹理的示例扩展步骤序列900的流程图。在步骤910处，纹理提取过程创建3D现实模型的俯视图。在步骤920处，纹理提取过程验证：在俯视图中仅包括3D现实数据（例如，排除可能先前已经添加的CAD对象、注释、文本等）。在步骤930处，纹理提取过程将网格叠加在设计区域上。网格可以被定尺寸成略大于设计区域，以避免边沿纹理化问题。

图10是示例3D现实模型的俯视图1000，其示出了叠加在设计区域1020上的网格1010。网格单元的尺寸可以取决于要提取的纹理的分辨率（例如像素尺寸）和设计区的尺寸，以便提供如下情况：可以提取给定网格内的纹理而不超过电子设备110（例如，可用系统存储器130和/或图形存储器155）的资源。可以基于3D现实模型的现有纹理图集来确定要提取的纹理的分辨率。

选择初始网格单元，并且在步骤940处，纹理提取过程渲染网格单元，从而创建纹理位图。在步骤950处，将所渲染的纹理位图存储到永久性存储设备175（例如，硬盘驱动器）。位图可以作为单个图像文件或者作为整个网格的全局图像文件的一部分而被存留。可以对图像文件进行地理参考（georeference），以帮助纹理位图用于对2.5D地形网状物进行纹理化的最终使用。

在步骤960处，纹理提取过程确定是否存在剩余的任何网格单元。如果是，则在步骤970处，选择下一个网格单元，并且执行循环回到步骤940。如果否，则执行前进到步骤980，在步骤980中，返回所存留的纹理位图（来自分离的图像文件或全局图像文件）。

可以针对设计区域来生成2.5D地形网状物。虽然单分辨率地形网状物对于小的设计区域而言可能是充分的，但是对于较大的设计区域而言，多分辨率地形网状物可能是合期望的。图11是可以通过地形创建过程实现为图3的步骤340的一部分以针对设计区域生成2.5D地形网状物（例如，2.5D多分辨率地形网状物）的示例扩展步骤序列1100的流程图。在步骤1110处，地形创建过程加载设计区域的边界（例如，悬垂的线段），并且在步骤1120处，加载检测到的地面点。如果纹理数据对于设计区域而言是可用的（例如，纹理位图是可用的），则在步骤1130处，加载纹理数据。在步骤1140处，地形创建过程应用地形生成算法来创建2.5D地形网状物（例如，2.5D多分辨率地形网状物）。在步骤1150处，地形创建过程确定纹理数据是否是可用的。如果是，则执行前进到步骤1160，在步骤1160中，地形创建过程将纹理数据（例如，纹理位图）应用于所生成的2.5D地形网状物。然后，在步骤1170处，地形创建过程返回针对设计区域的已完成的（现在可能经纹理化的）2.5D地形网状物。

在已经针对设计区域生成了2.5D地形网状物之后，可以将其显示在设计区域中。为了确保3D现实模型将不会阻碍地形网状物的可视化，在设计区域周围对3D现实模型进行裁剪（即，掩盖）。图12是可以通过裁剪过程实现为图3的步骤350的一部分以在设计区域周围进行裁剪的示例扩展步骤序列1200的流程图。在步骤1210处，裁剪过程加载设计区域的边界。在步骤1220处，裁剪过程将与设计区域一致的裁剪边界应用于2.5D地形网状物。由于地形创建过程可能生成大于设计区域的2.5D地形网状物，因此可能需要对2.5D地形网状物进行裁剪。图13A是大于设计区域的示例2.5D地形网状物的俯视图1300。图13B是来自图13A的示例2.5D地形网状物的俯视图1310，该示例2.5D地形网状物现在被裁剪到图13A中使用的设计区域。在步骤1230处，裁剪过程将与设计区域相对应的裁剪掩盖物应用于3D现实模型。图14是示例3D现实模型的俯视图1400，该示例3D现实模型已经在图13A-13B中使用的设计区域周围被裁剪。在一些实现方式中，所有裁剪可以是非破坏性裁剪，如美国专利申请No.15/669,593中所描述的那样，该美国专利申请在上面通过引用而被并入。在步骤1240处，裁剪过程将经裁剪的2.5D地形网状物和经裁剪的3D现实模型进行组合，以产生如下显示：在该显示中，2.5D地形网状物在设计区域中可见，并且剩余的3D现实模型提供设计区域周围的情景。图15是示例2.5D地形网状物的视图1500，该示例2.5D地形网状物在被提供情景的3D现实模型围绕的设计区域中可见，如在设计应用190的GUI中可以示出的那样。

在将组合的2.5D地形网状物和3D模型显示给用户之后，设计应用190的CAD建模过程可以使得用户能够创建新设计。例如，用户可以将来自CAD对象库194的用于所计划的基础设施的CAD对象放置在设计内的2.5D地形网状物上，以定义新设计。图16是在3D现实模型1630的较大情景当中、被放置在由设计区域内的2.5D地形网状物1620所定义的“基底”上的示例新设计（此处为道路系统）1610的视图1600。在考虑或不考虑所添加的新设计的情况下，可以将2.D地形网状物用于计算量（例如，体积）并且执行分析（例如，排水分析），这在直接使用3D现实数据的情况下可能是不可能或不切实际的。然后，可以在设计应用190的GUI中显示计算或分析的结果。

应当理解的是，可以容易地对上面描述的内容进行各种适配和修改，以适合各种实现方式和环境。虽然上面讨论了可以通过特定的软件过程（例如，存储在非暂时性电子设备可读介质中以供在一个或多个处理器上执行的应用的软件过程）、或在特定的硬件设备上来实现本技术的许多方面，但是应当理解的是，本技术中的一些或全部也可以通过不同硬件上的不同软件来实现。除了通用计算机之外，硬件还可以包括专门配置的逻辑电路和/或其他类型的硬件组件。最重要的是，应当理解的是，上面的描述意在仅以示例的方式来考虑。

Claims (21)

1.一种用于使用三维(3D)现实数据进行基础设施设计的方法，包括：

由电子设备确定一地点的三维(3D)现实模型的设计区域的边界，其中所述3D现实模型是详细的3D模型，其描述了通过自动化软件过程从描述所述地点的数据源产生的所述地点处的现有状况，并且所述设计区域的边界的确定是基于由绘制所述设计区域的边界的电子设备示出的图形用户接口(GUI)中的用户输入；

通过在电子设备或另一电子设备上执行的地面检测过程，来检测所述设计区域内的表示地面的多个地面点；

至少基于所述设计区域的边界和检测到的地面点，来针对所述设计区域生成2.5D地形网状物；

在所述设计区域周围进行裁剪，以示出所述设计区域内的2.5D地形网状物和在所述设计区域外部的3D现实模型的剩余部分；

在所述设计区域内的2.5D地形网状物上放置表示所计划的基础设施的一个或多个3D计算机辅助设计(CAD)对象；以及

在由电子设备示出的GUI中显示组合视图，所述组合视图包括被放置在所述设计区域内的2.5D地形网状物上的3D CAD对象，所述设计区域被提供情景的在所述设计区域外部的3D现实模型的剩余部分围绕。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

从所述3D现实模型或另一数据源获得针对所述设计区域的纹理；以及

将所述纹理应用于2.5D地形模型。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述获得进一步包括：

针对所述设计区域的网格单元创建一系列纹理位图。

4.根据权利要求1所述的方法，其中绘制所述设计区域的边界的用户输入包括：在GUI中示出的3D现实模型的视图上绘制多边形的用户输入。

5.根据权利要求4所述的方法，其中绘制所述设计区域的边界的所述用户输入指示在地形的表示之上延伸的边界的部分、以及在非地形特征之上延伸的边界的部分。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述地面检测过程利用迭代地面检测算法，并且所述方法进一步包括：

在所述地面检测过程正在执行时，在GUI中显示部分结果的预览；

在由电子设备示出的GUI中接收用户输入，所述用户输入请求所述地面检测过程提前终止；以及

响应于请求所述地面检测过程提前终止的用户输入，要么返回所述部分结果的检测到的地面点，要么丢弃所述部分结果的地面点。

7.根据权利要求1所述的方法，其中2.5D地形网状物是2.5D多分辨率地形网状物，并且所述生成生成了多个细节水平(LOD)。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述裁剪进一步包括：

将与所述设计区域相对应的裁剪掩盖物应用于所述3D现实模型。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述裁剪进一步包括：

将与所述设计区域一致的裁剪边界应用于2.5D地形网状物。

10.一种用于使用三维(3D)现实数据进行基础设施设计的方法，包括：

在由电子设备示出的图形用户接口(GUI)中接收用户输入，所述用户输入指定一地点的三维(3D)现实模型的设计区域的边界，其中所述3D现实模型是详细的3D模型，其描述了通过自动化软件过程从描述所述地点的数据源产生的所述地点处的现有状况，并且指定所述边界的用户输入包括绘制所述设计区域的边界的用户输入；

通过在电子设备或另一电子设备上执行的地面检测过程，来检测所述设计区域内的表示地面的多个地面点；

至少基于所述设计区域的用户指定边界和检测到的地面点，来针对所述设计区域生成2.5D地形网状物；

在所述设计区域周围进行裁剪，以示出所述设计区域内的2.5D地形网状物和在所述设计区域外部的3D现实模型的剩余部分；以及

在由电子设备示出的GUI中显示所述设计区域内的2.5D地形网状物，所述设计区域被提供情景的在所述设计区域外部的3D现实模型的剩余部分围绕。

11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：

从所述3D现实模型或另一数据源获得针对所述设计区域的纹理；以及

将所述纹理应用于2.5D地形模型。

12.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：

使用2.5D地形模型来执行分析；以及

在电子设备上示出的GUI中显示所述分析的结果。

13.一种电子设备，包括：

显示屏；

处理器；以及

存储器，其耦合到处理器并且被配置成存储一地点的三维(3D)现实模型和计算机辅助设计(CAD)对象库、以及用于可在处理器上执行的设计应用的指令，其中所述3D现实模型是详细的3D模型，其描述了通过自动化软件过程从描述所述地点的数据源产生的所述地点处的现有状况，并且其中所述设计应用具有多个软件过程，包括：

设计区域定义过程，其被配置成基于图形用户接口(GUI)中绘制所述设计区域的边界的用户输入来确定所述3D现实模型的设计区域的边界，

地面检测过程，其被配置成检测所述设计区域内的表示地面的多个地面点，

地形创建过程，其被配置成至少基于所述设计区域的用户特定边界和检测到的地面点来在所述设计区域内生成2.5D地形网状物，

裁剪过程，其被配置成在所述设计区域周围进行裁剪以示出所述设计区域内的2.5D地形网状物和在所述设计区域外部的3D现实模型的剩余部分，以及

CAD建模过程，其被配置成：在所述设计区域内的2.5D地形网状物上放置表示所计划的基础设施的一个或多个3D计算机辅助设计(CAD)对象；以及在显示屏上的GUI中显示组合视图，所述组合视图包括被放置在所述设计区域内的2.5D地形网状物上的3D CAD对象，所述设计区域被提供情景的在所述设计区域外部的3D现实模型的剩余部分围绕。

14.根据权利要求13所述的电子设备，其中所述软件过程进一步包括：

被配置成从所述3D现实模型或另一数据源获得所述设计区域的纹理的过程，

其中所述地形创建过程进一步被配置成将所述纹理应用于2.5D地形模型。

15.根据权利要求14所述的电子设备，其中所述过程进一步被配置成针对所述设计区域的网格单元创建一系列纹理位图。

16.根据权利要求13所述的电子设备，其中绘制所述设计区域的边界的用户输入包括：在GUI中示出的3D现实模型的视图上绘制多边形的用户输入。

17.根据权利要求13所述的电子设备，其中绘制所述设计区域的边界的所述用户输入指示在地形的表示之上延伸的边界的部分、以及在非地形特征之上延伸的边界的部分。

18.根据权利要求13所述的电子设备，其中所述地面检测过程利用迭代地面检测算法，并且进一步被配置成：在所述地面检测过程正在执行时，在GUI中显示部分结果的预览；接收请求所述地面检测过程提前终止的用户输入；以及响应于请求所述地面检测过程提前终止的用户输入，要么返回所述部分结果的检测到的地面点，要么丢弃所述部分结果的地面点。

19.根据权利要求13所述的电子设备，其中2.5D地形网状物是2.5D多分辨率地形网状物。

20.根据权利要求13所述的电子设备，其中裁剪过程进一步被配置成将与所述设计区域相对应的裁剪掩盖物应用于所述3D现实模型。

21.根据权利要求13所述的电子设备，其中所述裁剪过程进一步被配置成将与所述设计区域一致的裁剪边界应用于2.5D地形网状物。