CN116070334A - 一种面向数字孪生应用的多维模型构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种面向数字孪生应用的多维模型构建方法,包括：步骤1：创建地质的三维信息模型；步骤2：创建环境的三维信息模型；步骤3：创建建筑的三维信息模型；步骤4：对三维模型进行轻量化处理，将处理好的模型处理成网页端适用的GLB格式；步骤5：对模型进行打点，标注传感器位置；步骤6：将多个三维模型融合成多维模型，展示各个多维模型对应的多维度信息。本发明方法将环境信息、地质信息和建筑信息搭建成三维模型，将其融合成多维模型，并对其进行轻量化，进而开发通用的网页端程序将模型和多维度信息进行数字孪生、实时通讯，可适用于建筑单位对施工对象的管理与展示，有效的实现建筑模型数字化。

Description

一种面向数字孪生应用的多维模型构建方法

技术领域

本发明属于建筑信息模型数字孪生应用领域，尤其涉及一种面向数字孪生应用的多维模型构建方法。

背景技术

数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。数字孪生是一种超越现实的概念，可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。数字孪生是个普遍适应的理论技术体系，可以在众多领域应用，在产品设计、产品制造、医学分析、工程建设等领域应用较多。目前应用最深入的是工程建设领域。

建筑信息模型是指在建设工程及设施全生命周期内，对其物理和功能特性进行数字化表达，并依此设计、施工、运营的过程和结果的总称，是在建设项目的规划、设计、施工和运维过程中进行数据共享、优化、协同与管理的技术和方法。

建筑信息模型通过数字化技术，利用大数据库资源，在计算机中建立一座虚拟建筑，一个建筑信息模型就是提供了一个单一的、完整一致的、逻辑的建筑信息库。建筑信息模型是在建筑工程真正动工之前，先在电脑上模拟一遍建造过程，以解决设计中的不足和真实施工中可能存在的问题。这个模拟是带有真实数据的，能够真正反映现实问题的模拟。

现如今，将建筑信息模型部署在网页端，实现数字孪生已经成为趋势，既方便展示，又能够实时监测、管理以及与现实进行交互。然而，现阶段的建筑信息模型多是在二维设计图纸基础上重新翻模，增加工作量，增加人力成本。同时因为建筑信息模型行业的培训难度大，设计师需投入额外时间学习；并且，通常在二维设计图纸基础上重新翻模的建筑信息模型的存储体积较大，直接在网页端进行展示与交互存在较大困难。因此，为了能够将工程信息在网页端展示，需要一种创建建筑信息模型，并对其进行轻量化，融合环境、土质模型的方法。

发明内容

针对上述技术问题，本发明旨在提供一种面向数字孪生应用的多维模型构建方法，能够通过二维设计图纸创建轻量化的建筑信息模型，并将建筑、环境、土质模型融合成多维模型进行展示，实现数字孪生。

本发明方法采用以下技术方案，具体如下：

一种面向数字孪生应用的多维模型构建方法，包括如下步骤：

步骤1：创建地质三维信息模型，所述地质三维信息模型用于反应建筑下方的土层信息，并导出为通用的三维模型格式；

步骤2：创建环境三维信息模型，所述环境三维信息模型用于反映建筑周边的生态环境和建筑环境，并导出为通用的三维模型格式；

步骤3：创建施工建筑三维结构信息模型，所述施工建筑三维结构信息模型用于反映建筑的尺寸、外观以及施工进度，并导出为通用的三维模型格式；

步骤4： 对所述地质三维信息模型、环境三维信息模型以及施工建筑三维结构信息模型进行轻量化、离散化处理，将重复的模型结构分解为最小离散单位；

步骤5：在所述地质三维信息模型、环境三维信息模型以及施工建筑三维结构信息模型中，标记真实传感器的安装位置；

步骤6：将多个模型融合成多维模型，所述多维模型包含多个分场景渲染，各分场景渲染为多维模型，展示各个组合模型对应的多维度信息。

进一步的，所述步骤1具体为：

步骤1.1，获取地质勘探数据，使用Civil3D模块将所述地质勘探数据进行曲面优化，生成地质三维信息模型中的地质图像；

步骤1.2，将所述地质图像输入Revit模块进行调整模型设置，生成完整的地质三维信息模型，最终导出为FBX格式文件。

进一步的， 所述曲面优化是指，根据地质勘探数据创建曲面时，采用自然邻近内插法对曲面的尖角进行优化，使其变得平滑。

进一步的，所述步骤2具体为：

步骤2.1：根据现场真实图片，使用Cinema 4D模块对生态环境进行场景搭建；根据图纸，使用Cinema 4D模块创建环境中的建筑；

步骤2.2：使用所述Cinema 4D模块，对所述环境三维信息模型添加材质，将所述环境三维信息模型导出为FBX格式文件。

进一步的，所述步骤3具体为：

步骤3.1：根据施工建筑的二维设计图纸，按照施工顺序对建筑进行分块建模，将最小重复的模型结构定义为最小离散单位，对每个最小离散单位进行建模，根据实时的数据输入来进行更新和展示；采取实时渲染的方式，根据当前已建造好的模块来展示整体部分的建筑；

步骤3.2：在Blender模块中对所述施工建筑三维结构信息模型添加材质，使用模型对应的现实世界中的颜色和贴图信息生成材质球；选择拥有同一材质的模型，将材质球应用，即赋予了模型材质，模型展示效果更贴近真实的世界；将模型导出FBX格式。

进一步的，所述步骤4具体为：

步骤4.1：在地质三维信息模型中，在优化曲面时，随机插入若干数量的点减小所述地质三维信息模型中曲面的面数；在环境三维模型中，对于没有测点的建筑以及生态环境的三维模型，采用硬表面建模方式，不对其细分，对于有测点的建筑模型，选择优化的目标面数或者百分比；在建筑三维模型中，对于施工建筑三维结构信息模型的内部，根据项目需求，对已完成的建筑模型不进行内部结构处理；

步骤4.2，在施工建筑三维结构信息模型中，将重复的最小离散单位删除，在网页端中通过克隆的方法，用相同的模型重新补上，将模型的面数减少至目标面数；

步骤4.3，在施工建筑三维结构信息模型中，将最小离散单位存储在关系型数据库中，针对局部与施工状态中的建筑，施工的过程将根据实时的数据输入来进行更新和展示；对于最小离散单位，将在每完成一个最小离散单位时更新下一层的最小离散单位的模型，对于每一处的最小离散单位进行编号，使用后台代码进行实时控制其增减；

步骤4.5：将轻量化、离散化处理后的模型导出为GLB格式。

进一步的，步骤6包括：

步骤6.1：对多个三维模型进行融合，组合成多维模型，构成多个不同的渲染场景；

步骤6.2：使用 Three.js 模块搭建三维场景渲染框架，包括渲染器的设置、摄像机的设置、光照和地面的设置、模型的加载与初始化、后处理器的设置、监听函数的设置；

步骤6.3：展示各个多维模型。

有益效果

本发明提供了一种面向数字孪生应用的多维模型构建、融合、优化及动态展示方法，从地质数据到地质信息模型、图片和图纸到环境信息模型、二维设计图纸到建筑信息模型，并对多个信息模型进行融合展示，使得用户不仅能够观测建筑模型的信息，还能清楚的观测到建筑周边的环境以及地质相关信息，方便管理和检测实际施工，以及实时指导现场施工。此外，本发明还将模型进行轻量化、离散化处理，减小模型存储大小，能够更方便的将模型部署到网页端，减小渲染压力。这样，用户可以随时随地的快速打开施工现场的信息模型，提高信息管理效率，轻松地和现场进行交互，将数字孪生应用到工程领域。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明方法整体流程图；

图2为本发明实施例中环境、地质信息模型融合方法示意图；

图3为本发明实施例中建筑、地质信息模型融合方法示意图；

图4为本发明实施例中所用的工具展示图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的叙述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，基于本发明中，本领域中普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，都属于本发明保护范围。

如图1所示，本发明的实施例提供了一种面向数字孪生应用的多维模型构建方法，根据二维图纸和数据，通过Civil 3D、Revit、Cinema 4D、Blender等软件创建地质、环境、建筑的信息模型，再对模型进行打点，并对其进行轻量化和离散化。根据需求，融合三维模型，将其导出为GLB格式的三维模型，使用 Three.js 进行网页端三维场景的搭建与渲染，并且展示各个多维模型对应的多维度信息，从而实现多维模型数字孪生的网页端项目。

本实例中地质信息模型建模工具为Civil 3D、Revit,其中Civil 3D是根据专业需要进行了专门定制的AutoCAD，是业界认可的土木工程道路与土石方解决的软件包，可以加快设计理念的实现过程。它的三维动态工程模型有助于快速完成由地质勘探数据到曲面生成。所有曲面、横断面、纵断面、标注等均以动态方式链接，可更快、更轻松地评估多种设计方案、做出更明智的决策并生成最新的图纸。Revit是Autodesk公司一套系列软件的名称。Revit系列软件是专为建筑信息模型(BIM)构建的，可帮助建筑设计师设计、建造和维护质量更好、能效更高的建筑。Revit作为一种应用程序提供，它可以更有效的处理Civil 3D生成的DWG曲面文件，更快速的创建地质实体。

本实施例提供的一种面向数字孪生应用的多维模型构建方法包括如下步骤：

步骤1：创建地质三维信息模型，所述地质三维信息模型用于反应建筑下方的土层信息，并导出为通用的三维模型格式；

步骤2：创建环境三维信息模型，所述环境三维信息模型用于反映建筑周边的生态环境和建筑环境，并导出为通用的三维模型格式；

步骤3：创建施工建筑三维结构信息模型，所述施工建筑三维结构信息模型用于反映建筑的尺寸、外观以及施工进度，并导出为通用的三维模型格式；

步骤4： 对所述地质三维信息模型、环境三维信息模型以及施工建筑三维结构信息模型进行轻量化、离散化处理，将重复的模型结构分解为最小离散单位；

步骤5：在所述地质三维信息模型、环境三维信息模型以及施工建筑三维结构信息模型中，标记真实传感器的安装位置；

步骤6：将多个模型融合成多维模型，所述多维模型包含多个分场景渲染，各分场景渲染为多维模型，展示各个组合模型对应的多维度信息。

本实例中环境信息模型建模工具为Cinema 4D，它提供了标准三维模型，如长方体、圆柱，或者是倒角、剖面、曲面、分离、切割等命令，让我们快速的搭建模型的大概轮廓，再

切换到三维模型的点、线、面编辑模式下，再对模型的顶点、拓扑结构进行精细的编辑。

Cinema 4D具有文件转换优势从其他三维软件导入进来的项目文件都可以直接使用，而不会担心会不会有破面、文件损失等问题。Cinema 4D便于控制，可以快速的造型，并且可以渲染出各种所需效果。Cinema 4D便于控制，可以快速的造型，并且可以渲染出各种所需效果，拥有快速的渲染速度，可以在最短的时间内创造出最具质感和真实感的模型。

本实例中建筑信息模型建模工具Blender，Blender是一款免费开源三维建模软件，提供从点、边、面到网格、曲线、曲面等一系列构建三维模型解决方案。可以跨平台支持，它是基于OpenGL的图形界面在任何平台上都是一样的，可以工作在所有主流的 Windows（10、8、7、Vista）、Linux、OS X 等众多其它操作系统上。并且Blender小巧的体积，便于分发，扩展性强，拥有更多功能强大，精准度高的插件。

本实例中网页端三维渲染代码使用的是Three.js，它是一个轻量级，跨平台的JavaScript库，可以在浏览器上结合HTML5的WebGL，创建和展示3D模型和动画。Three.js允许我们在不依赖任何浏览器插件的情况下，创建一个GPU加速的3D动画场景，这可能得益于WebGL的出现，因为WebGL的底层实现是基于OpenGL。Three.js是一款运行在浏览器中的 3D引擎，你可以用它创建各种三维场景，包括了摄影机、光影、材质等各种对象。

如图1所示，本实施例提供了一种面向数字孪生应用的多维模型构建方法，其包括：

步骤1.1：查看地质勘探数据（地质图纸），根据图纸整理出地质分层的三维点信息，保存为csv格式文件。打开Civil 3D软件，将地质分层点文件依次导入，生成多个曲面，对各个曲面采用自然领近内插法，程序自动在真实点数据周围插入点信息，使曲面更加平滑，同时在不影响曲面平滑度的情况下，减少插入点的个数。对各个曲面逐一拉伸为三维实体，并对其附上材质颜色。最后逐层导出DWG文件。

步骤1.2：打开Revit软件，调整模型设置，具体包括在详细设置中选择长度单位为米，按顺序逐一导入各地质层的DWG文件，生成一个完整的地质模型，最终导出一个FBX格式文件。

步骤2.1：根据现场真实图片，使用Cinema 4D软件对生态环境，如树，土坡，河流等，进行场景搭建；根据图纸，使用Cinema 4D创建环境中的建筑，如房屋、道路、桥梁等，模型1：1真实还原图纸。

步骤2.2：在Cinema 4D软件中，对模型添加材质，使用模型对应的现实世界中的颜色

和贴图信息生成材质球。选择拥有同一材质的模型，将材质球应用，即赋予了模型材质，模

型展示效果更贴近真实的世界。将模型导出FBX格式。

步骤3.1：打开Blender软件，在二维设计图纸基础上，根据实际施工顺序对建筑进行分块建模，采取实时渲染的方式，根据当前已建造好的模块来展示整体部分的建筑，这部分建筑将不会展示内部具体结构，只对模块整体进行建模。针对局部与施工状态中建筑某一模块内部，对每个最小离散单位进行建模，根据实时的数据输入来进行更新和展示。

步骤3.2：在Blender软件中，对模型添加材质，使用模型对应的现实世界中的颜色和贴图信息生成材质球。选择拥有同一材质的模型，将材质球应用，即赋予了模型材质，模型展示效果更贴近真实的世界。将模型导出FBX格式。

步骤4.1：在土质三维模型中，在优化曲面时，将程序随机插入的点的个数控制在2000以内，减少程序随机插入的点的个数，从而减小最终模型的面数；在环境三维模型中，对于没有测点的建筑以及生态环境的三维模型，采用硬表面建模方式，不对其细分，对于有测点的建筑模型，在不影响观测测点的情况下，选择优化的目标面数或者百分比，三维模型是由很多二维面包裹而成，面数越多，模型细节越真实，这里的优化目标面数，就是对建筑模型的面数进行调整。在不需要展示的太细节的局部模型，减少模型面数，在需要字节的部分增加面数，看具体效果，选择按面数或者按百分比增加（减少）。

本实例对于体积小、面数高的模型一般采用 20%优化系数，对于体积大、面数少的模型一般采用 40%优化系数；在建筑三维模型中，对于建筑信息模型的内部，根据项目需求，已完成的建筑模型可能不需要内部结构。因此，可以将不可见的模型进行删除，模型体积减少 40%左右。对于相同的部分，可以删除掉，以减少模型的体积和面数，在网页端程序中，可以通过克隆的方法，用相同的模型重新补上，便可以将模型的面数减少至目标面数。

在建筑三维模型中，将最小重复的模型结构定义为最小离散单位，存储在关系型数据库中，针对局部与施工状态中的建筑，施工的过程将根据实时的数据输入来进行更新和展示。对于最小离散单位，将在每完成一个最小离散单位时更新下一层的最小离散单位的模型，对于每一处的模型将进行编号，使用后台代码进行实时控制其增减。

步骤4.2：将轻量化、离散化处理后的模型导出为GLB格式。对于相同的部分，可以删除掉，以减少模型的体积和面数，在网页端程序中，可以通过克隆的方法，用相同的模型重新补上，便可以将模型的面数减少至目标面数。相同部分是指施工过程中相同的建筑结构，如：桌子有4 条腿，每条腿都一样，只需要对其中一条建模，复制4 份即可，同时在数据库中保存每条腿的位置和是否显示，在代码中调用即可。

步骤5：整理传感器安装说明文件，确定好各个传感器的实际安装位置，在相应的三维模型中安装位置处创建一个实体（球或正方体），代表传感器。将此模型导入Three.js，在控制台中找到实体（代表传感器）的三维坐标，在这个坐标处安放传感器。并将摄像机调整到传感器最佳观测角度，保存此时的摄像机位置，作为后期摄像机自动跳转的坐标。

步骤6.1：图2为本发明实施例中环境、地质信息模型融合方法示意图，将前述的地质、环境和施工建筑模型进行组合，有其中的两个组合，也有三个一起的组合。首先将环境信

息模型导入到3D MAX软件中，将其导出为DWG格式，因为Civil 3D只能读取DWG文件，而

3D MAX可以读取FBX文件，且能导出DWG格式。用Civil 3D打开导出的DWG文件，手动的提取环境模型的边界，调整的比例尺，使环境模型的比例尺、长度单位和地质模型相同。将提取出的边界在Civil 3D中导入地质模型，调整边界与地质模型的相对位置，与实际保持一致。以环境边界对地质模型使用边界切割命令，对地质模型进行逐层切割。将切割后的模型逐层拉伸为实体，并附上材质颜色，导出DWG文件。最后再将DWG文件按顺序导入Revit中，导出FBX文件格式。

图3为本发明实施例中建筑、地质信息模型融合方法示意图。首先将建筑、地质信息模型分别导入Three.js中，并保留原有的贴图材质。调整两个模型的相对位置，使其与实际相符。分别对两个模型提取线框，这样可以更清晰的显示模型边界。调整地质模型的透明度为0.6，并增大地质模型的深度值，减小建筑模型的深度值，实现既能看见地质模型，又能透过地质模型看到地质模型内部的建筑模型。将摄像机聚焦到设定好的点位对该结构进行观测。使用JSON格式的数据存储对应结构合适的摄像机位置，并对交互按钮绑定对应的监听事件，达到聚焦视角的效果。

步骤6.2：使用 Three.js 搭建三维场景渲染框架，包括渲染器的设置、摄像机的设置、光照和地面的设置、模型的加载与初始化、后处理器的设置、监听函数的设置；

下面是加载模型和初始化流程：

步骤 a1：导入模型加载代码库；

步骤 a2：初始化模型加载器，设置模型所在目录；

步骤 a3：编写加载模型文件后的回调函数，具体包括：

步骤 a3-1：设置模型缩放比例参数，符合场景真实尺寸；

步骤 a3-2：设置模型位置参数，将模型移动到场景对应位置；

步骤 a3-3：遍历模型的每一个子模型，设置模型材质的参数；

步骤 a3-4: 根据我们后台数据设定的逻辑来对各个重复的模型进行生成，将模型移动预先设定好的位置。

步骤 a3-5:将模型添加到场景中，进而渲染器对其进行渲染。

步骤6.3：展示多个组合模型的多维度信息。

下面是与模型交互的流程：

步骤b1：渲染器每隔一个clock对模型渲染一次，这样可以实现鼠标拖拽模型旋转；

步骤b2：从鼠标位置出发，垂直桌面的一条射线，将射线经过的模型加入一个列表；

步骤b3：从列表中去掉不需要交互的模型，对需要交互的模型进行高亮显示；

步骤b4：将多个模型保存在不同的场景中，通过点击桌面按钮，切换不同的模型；

步骤b5：在一个场景中，保存多个摄像机的位置，通过鼠标点击，从数据库列表中选择摄像机的观测位置。

下面是模型加载、坐标转换以及相机交互的部分具体代码展示：

Code1：代码中所用到的核心类库：

import * as THREE from 'three';

import Stats from 'three/examples/jsm/libs/stats.module.js';

import { GUI } from 'three/examples/jsm/libs/lil-gui.module.min.js';

import { OrbitControls } from 'three/examples/jsm/controls/OrbitControls.js';

import { DRACOLoader } from 'three/examples/jsm/loaders/DRACOLoader.js';

import { GLTFLoader } from 'three/examples/jsm/loaders/GLTFLoader.js';

import{EffectComposer}from"three/examples/jsm/postprocessing/EffectComposer.js"

import { RenderPass } from "three/examples/jsm/postprocessing/RenderPass.js"

import{UnrealBloomPass}from'three/examples/jsm/postprocessing/UnrealBloomPass.js';

import { TWEEN } from 'three/examples/jsm/libs/tween.module.min.js';

Code2：模型导入和坐标转换：

new GLTFLoader()

.setPath('./models/')

.setDRACOLoader(new DRACOLoader().setDecoderPath('js/libs/draco/gltf/'))

.load( typeArr[type].model, function ( gltf ) { #导入模型

const mesh = gltf.scene;#提取模型

mixer = new THREE.AnimationMixer( mesh );

mesh.traverse((e) =>{ …

if(e.parent&&e.parent.name === '空白'){

mesh.scale.set(1, 1, 1)

mesh.position.set(e.position.x*beishu,e.position.y*beishu+0.5 ,e.position.z*beishu)

}else {

mesh.scale.set(beishu, beishu, beishu)

mesh.position.set(e.position.x*beishu,e.position.y*beishu ,e.position.z*beishu)

}#对模型附加属性，并放置到预先设定位置

…

});

if(type===1){

for (const key in pointObj) {

scene.add(pointObj[key].group);#通过控制group整体或者局部模型显示

}

}

tuzhi.visible = true#模型可观测

scene.add(tuzhi)#将模型加入场景

animate();#加载动画，循环渲染

} );

Code3：打点位置相机交互：

export function changeSelect(item) {

 tuzhi.visible = curVisual === item?!tuzhi.visible:false

 curVisual = item

for (const key in pointObj) {

const value = pointObj[key]

let flag = value.btnName===item

value.group.children.forEach(i =>{

i.visible = flag

})#对模型进行筛选，按要求进行可视化

}

 const obj ={…#预先标记好的点位

 }

 const newPosition = obj[item]#提取处坐标位置

 controls.enabled = false;#控制器关闭

 const tween = new TWEEN.Tween(camera.position);

 tween.to(newPosition, 1000);#调整相机到预定位置和视角

 tween.onUpdate(function () {

controls.update();#控制器更新

})

 tween.onComplete(function () {

controls.enabled = true;#控制器打开

 })

 tween.easing(TWEEN.Easing.Cubic.InOut);

 tween.start();

}。

本发明提供了一种面向数字孪生应用的多维模型构建、融合、优化及动态展示方法，所用到工具不仅限于本发明所提供，其他相关工具同样可以实现本发明步骤。尽管在之前已经描述了本发明的实施例，仅用于说明本发明的技术方案和主要特征，但是并不用于限制本发明，本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的原则之内，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，轻易想到的变化或替换，都涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种面向数字孪生应用的多维模型构建方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：创建地质三维信息模型，所述地质三维信息模型用于反应建筑下方的土层信息，并导出为通用的三维模型格式；

步骤2：创建环境三维信息模型，所述环境三维信息模型用于反映建筑周边的生态环境和建筑环境，并导出为通用的三维模型格式；

步骤3：创建施工建筑三维结构信息模型，所述施工建筑三维结构信息模型用于反映建筑的尺寸、外观以及施工进度，并导出为通用的三维模型格式；

步骤4：对所述地质三维信息模型、环境三维信息模型以及施工建筑三维结构信息模型进行轻量化、离散化处理，将重复的模型结构分解为最小离散单位；

步骤5：在所述地质三维信息模型、环境三维信息模型以及施工建筑三维结构信息模型中，标记真实传感器的安装位置；

步骤6：将多个模型融合成多维模型，所述多维模型包含多个分场景渲染，各分场景渲染为多维模型，展示各个组合模型对应的多维度信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1具体为：

步骤1.1，获取地质勘探数据，使用Civil3D模块将所述地质勘探数据进行曲面优化，生成地质三维信息模型中的地质图像；

步骤1.2，将所述地质图像输入Revit模块进行调整模型设置，生成完整的地质三维信息模型，最终导出为FBX格式文件。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于， 所述曲面优化是指，根据地质勘探数据创建曲面时，采用自然邻近内插法对曲面的尖角进行优化，使其变得平滑。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2具体为：

步骤2.1：根据现场真实图片，使用Cinema 4D模块对生态环境进行场景搭建；根据图纸，使用Cinema 4D模块创建环境中的建筑；

步骤2.2：使用所述Cinema 4D模块，对所述环境三维信息模型添加材质，将所述环境三维信息模型导出为FBX格式文件。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3具体为：

步骤3.1：根据施工建筑的二维设计图纸，按照施工顺序对建筑进行分块建模，将最小重复的模型结构定义为最小离散单位，对每个最小离散单位进行建模，根据实时的数据输入来进行更新和展示；采取实时渲染的方式，根据当前已建造好的模块来展示整体部分的建筑；

步骤3.2：在Blender模块中对所述施工建筑三维结构信息模型添加材质，使用模型对应的现实世界中的颜色和贴图信息生成材质球；选择拥有同一材质的模型，将材质球应用，即赋予了模型材质，模型展示效果更贴近真实的世界；将模型导出FBX格式。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4具体为：

步骤4.1：在地质三维信息模型中，在优化曲面时，随机插入若干数量的点减小所述地质三维信息模型中曲面的面数；在环境三维模型中，对于没有测点的建筑以及生态环境的三维模型，采用硬表面建模方式，不对其细分，对于有测点的建筑模型，选择优化的目标面数或者百分比；在建筑三维模型中，对于施工建筑三维结构信息模型的内部，根据项目需求，对已完成的建筑模型不进行内部结构处理；

步骤4.2，在施工建筑三维结构信息模型中，将重复的最小离散单位删除，在网页端中通过克隆的方法，用相同的模型重新补上，将模型的面数减少至目标面数；

步骤4.3，在施工建筑三维结构信息模型中，将最小离散单位存储在关系型数据库中，针对局部与施工状态中的建筑，施工的过程将根据实时的数据输入来进行更新和展示；对于最小离散单位，将在每完成一个最小离散单位时更新下一层的最小离散单位的模型，对于每一处的最小离散单位进行编号，使用后台代码进行实时控制其增减；

步骤4.5：将轻量化、离散化处理后的模型导出为GLB格式。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤6包括：

步骤6.1：对多个三维模型进行融合，组合成多维模型，构成多个不同的渲染场景；

步骤6.2：使用 Three.js 模块搭建三维场景渲染框架，包括渲染器的设置、摄像机的设置、光照和地面的设置、模型的加载与初始化、后处理器的设置、监听函数的设置；

步骤6.3：展示各个多维模型。

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