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工具集

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本文介绍了工具集的用途、基本构成和快速入门等内容。

工具用途

简介

Ganos Utility是对象关系型数据库PostgreSQL兼容版本（PolarDB PostgreSQL版）的一个时空引擎扩展，可以导入、导出、验证多种常见的三维模型文件格式，如OBJ、GLB、IFC、OSGB等，用户可以使用这些函数将不同格式的三维模型数据导入到Ganos引擎中进行处理。

作为Ganos时空引擎的一部分，Ganos Utility可以与各引擎紧密集成。用户可以使用Ganos Utility将导入的三维模型数据直接应用于Ganos时空引擎的场景中，进行进一步的建模、渲染、仿真等操作，这种无缝集成为用户提供了一体化的解决方案，简化了工作流程，提高了开发效率。

  • 导入并查看IFC数据，效果如下图所示：

    image

  • 导入并查看OSGB数据，效果如下图所示：

    image

  • 使用OSGB数据进行可视域分析，效果如下图所示：

    image

主要业务场景

  • 多种文件格式导入导出

    Ganos Utility可以导入、导出和验证多种常见的三维模型文件格式，如OBJ、GLB、IFC、OSGB等，这使得用户可以灵活地处理和编辑各种类型的三维数据。

  • 数据管理和查看

    通过Ganos Utility，用户可以方便地管理和查看三维模型数据。它提供了统一的工具，使用户能够快速导入数据、进行编辑和转换操作，以及导出已编辑好的数据。这大大简化了用户的工作流程，提高了工作效率。

  • 数据验证和校验

    Ganos Utility提供了数据验证和校验功能，确保导入的三维模型数据的有效性和完整性。用户可以使用这些功能来检查数据的格式、结构和一致性，以确保数据的质量，并及时发现和纠正数据错误。

基本构成

Ganos Utility提供了一系列工具函数，包括sfmesh、scene模块的数据导入、数据导出、数据验证功能。

数据导入

  • IFC导入

    IFC（Industry Foundation Classes）是一种开放的、面向行业的数据模型和文件格式，用于描述和交换建筑和基础设施项目的信息。IFC是由国际标准化组织（ISO）制定的标准，旨在促进建筑信息模型（BIM）的协作和集成。

    IFC数据格式是一种基于对象的数据模型，用于表示建筑和基础设施项目中的各种构件、属性和关系。它可以描述建筑物的几何形状、结构、材料、属性、关联关系等多个方面的信息。IFC数据格式不仅仅是几何数据的表示，还包括了建筑物的功能、构建过程、维护和操作等信息。

  • OBJ导入

    OBJ（Wavefront OBJ）是一种常见的三维模型文件格式，用于存储和交换静态三维模型的几何形状和材质信息。

    OBJ 数据格式由两个文件组成：.obj 文件和.mtl 文件。.obj文件包含了模型的顶点、法向量、纹理坐标和面信息。它使用一系列关键字来描述模型的几何属性，如顶点坐标（v）、法向量（vn）、纹理坐标（vt）等。面信息使用顶点索引来定义，以描述多边形的连接关系。.mtl文件包含了模型的材质属性，如颜色、纹理和光照信息。

  • GLB导入

    GLB（GLTF Binary）是一种用于存储和交换三维模型的二进制文件格式。GLB是GLTF（GL Transmission Format）的一种扩展，它将模型的几何形状、材质、纹理、动画和其他相关数据封装在一个单一的二进制文件中，以提供更高效的加载和传输性能。

    GLB数据格式使用了二进制编码，相比于文本格式，它具有更小的文件尺寸和更高的加载速度。这使得GLB文件适用于在线三维模型的传输和实时渲染，如虚拟现实（VR）、增强现实（AR）和WebGL应用。

  • OSGB导入

    OSGB数据类型是一种用于存储和加载3D场景的文件格式。它是OpenSceneGraph（OSG）框架的一部分，用于描述和保存三维模型、纹理、材质等信息。

    OSGB文件是二进制格式的文件，与其他常见的三维文件格式（如OBJ、FBX）相比，OSGB文件具有较小的文件尺寸和较快的加载速度，使其成为处理大型场景的理想选择。

数据导出

3DTile导出

3DTiles是一种用于存储和交换大规模三维地理数据的开放标准格式。它旨在解决在Web平台上高效呈现和可视化大规模三维地理数据的挑战，包括城市模型、地形、点云等。

3DTiles提供了用于组织和渲染瓦片数据的层次化结构，以支持高效的地图渲染和可视化。瓦片可以根据空间位置和级别进行分层组织，使得用户可以根据需要逐级加载和显示数据，从而实现对大规模地理数据的高性能浏览和交互。

数据验证

OSGB验证

OSGB文件是OpenSceneGraph框架中使用的一种二进制文件格式，用于存储和加载3D场景数据。由于其二进制的特性，直接检查数据的有效性可能比较困难，可以使用Utility函数来验证OSGB文件的有效性和完整性。

其他

更多内容请参见Utility SQL参考。

快速入门

简介

快速入门文档帮助用户快速理解Ganos Utility引擎的基本用法，包括创建扩展、导入数据、导出数据、数据验证等内容。

更多专业用法可参考Utility最佳实践文章：Ganos三维引擎系列（三）：BIM数据管理与可视化功能解析。

语法说明

  • 创建扩展。

    -- 创建 Ganos_Utility 扩展
CREATE EXTENSION ganos_utility CASCADE;
    说明

    建议将扩展安装在public模式下，避免权限问题。

    Create extension ganos_utility with schema public CASCADE;

  • 数据导入。

    -- 导入 glTF 数据到 gltf_table 表, 并绑定设置 id 为 1
SELECT ST_ImportGLTF('gltf_table', 'OSS://<ak>:<ak_secret>@oss-cn-beijing-internal.aliyuncs.com/bim_wall.gltf', '1');

 st_importgltf
---------------
 t
(1 row)

-- 导入 ifc 数据，并生成一个 ifc_ifc_elem 表
SELECT ST_ImportIFC('ifc', 'OSS://<ak>:<ak_secret>@oss-cn-beijing-internal.aliyuncs.com/CE1314-ACM-C3_LA-ST07_WB-AR-M3_N.ifc'::cstring);

 st_importifc
--------------
 t
(1 row)

-- 导入 obj 数据到 obj_table 表
SELECT ST_ImportOBJ('obj_table', 'OSS://<ak>:<ak_secret>@oss-cn-beijing-internal.aliyuncs.com/obj/j3sn.obj', '1');

 st_importobj
--------------
 t
(1 row)

-- 导入 osgb 格式的倾斜摄影项目，保存到 osgb 表
SELECT ST_ImportOSGB('osgb', 'OSS://<ak>:<ak_secret>@oss-cn-beijing-internal.aliyuncs.com/osgb');

 st_importosgb
---------------
 t
(1 row)
    说明

  • 数据导出。

    -- 将 ifc 项目导出为 3DTiles 格式，并保存到 tile 表中
SELECT ST_As3DTiles(element, 'tile') from ifc_ifc_elem where family = 'IfcProject';

 st_as3dtiles
--------------
 t
(1 row)

  • 数据验证。

    -- 验证 osgb 格式的倾斜摄影是否合法
SELECT * FROM ST_ValidateOSGB('OSS://<ak>:<ak_secret>@oss-cn-beijing-internal.aliyuncs.com/osgb');

 valid | reason
-------+--------
 t     |
(1 row)

  • 删除扩展（可选）。

    DROP EXTENSION ganos_utility CASCADE;

使用进阶

Ganos Utility支持更多高级参数，提供了自定义配置的能力。

  • IFC导入。

    -- 导入指定的项目
SELECT ST_ImportIFC('Building', 'OSS://<ak>:<ak_secret>@oss-cn-beijing-internal.aliyuncs.com/mybucket/path_to_ifc'::cstring, '{"project":"building_1"}');

-- 关闭并行导入
SELECT ST_ImportIFC('local', 'OSS://<ak>:<ak_secret>@oss-cn-beijing-internal.aliyuncs.com/CE1314-ACM-C3_LA-ST07_WB-AR-M3_N.ifc'::cstring, '{"disable_multi_thread":true}');

  • OBJ导入。

    -- 关闭自动三角化
SELECT ST_ImportObj('test_obj', 'OSS://<ak>:<ak_secret>@oss-cn-beijing-internal.aliyuncs.com/mybucket/path_to_obj.obj', '{"force_triangulate": false}');

  • GLTF/GLB导入。

    -- 导入时 互换Y/Z坐标轴
SELECT ST_ImportGLTF('test_gltf', 'OSS://<ak>:<ak_secret>@oss-cn-beijing-internal.aliyuncs.com/mybucket/path_to_gltf.glb', 'my_glb', '{"flip_y_z": true}');

  • OSGB导入。

    -- 指定导入并行度
SELECT ST_ImportOSGB('test_osgb', 'OSS://<ak>:<ak_secret>@oss-cn-beijing-internal.aliyuncs.com/mybucket/path_to_oblique_project/', '{"parallel": 4}');

-- gateway 模式，数据库中只存路径，不存数据
SELECT ST_ImportOSGB('test_osgb', 'OSS://<ak>:<ak_secret>@oss-cn-beijing-internal.aliyuncs.com/mybucket/path_to_oblique_project/', '{"gateway": true}');

  • OSGB验证。

    -- 并行验证
SELECT ST_ValidateOSGB('OSS://<ak>:<ak_secret>@oss-cn-beijing-internal.aliyuncs.com/mybucket/path_to_oblique_project/', '{"parallel": 4}');

  • 导出3DTile。

    -- 并行导出
SELECT ST_As3DTiles(element, 'test', '{"parallel": 4}') from ifc_ifc_elem where family = 'IfcProject';

-- 指定瓦片阈值，大于该体积的几何对象将被切分，单位为 KB
SELECT ST_As3DTiles(element, 'test', '{"size_threshold": 1024}') from ifc_ifc_elem where family = 'IfcProject';

-- 导出3DTile的坐标系
SELECT ST_As3DTiles(element, 'test', '{"srid": 4326}') from ifc_ifc_elem where family = 'IfcProject';

-- 3DTile空间切分方法，可选 `oct`(八叉树)，`quad`(四叉树)，`bsp`(BSP 树)
SELECT ST_As3DTiles(element, 'test', '{"method": "oct"}') from ifc_ifc_elem where family = 'IfcProject';

SQL参考

详细SQL手册请参见Utility SQL参考。

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