D模型管理系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)書

3D模型管理系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)書2014年9月21日目錄1.項(xiàng)目背景.........................................錯(cuò)誤!未定義書簽。2.建設(shè)目標(biāo).........................................錯(cuò)誤!未定義書簽。3.建設(shè)內(nèi)容.........................................錯(cuò)誤!未定義書簽。.模型庫(kù)建設(shè).................................................錯(cuò)誤!未定義書簽。.三維模型管理系統(tǒng)建設(shè)......................................錯(cuò)誤!未定義書簽。4.總體設(shè)計(jì).........................................錯(cuò)誤!未定義書簽。5.數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì).......................................錯(cuò)誤!未定義書簽。.數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)............................................錯(cuò)誤!未定義書簽。服務(wù).........................................................錯(cuò)誤!未定義書簽。6.功能設(shè)計(jì).........................................錯(cuò)誤!未定義書簽。.模型上傳...................................................錯(cuò)誤!未定義書簽。.模型文件下載...............................................錯(cuò)誤!未定義書簽。.查詢........................................................錯(cuò)誤!未定義書簽。.統(tǒng)計(jì)........................................................錯(cuò)誤!未定義書簽。.模型文件瀏覽...............................................錯(cuò)誤!未定義書簽。.刪除........................................................錯(cuò)誤!未定義書簽。項(xiàng)目背景三維GIS形象真實(shí)的描述了城市三維地理空間內(nèi)容，三維城市模型是三維GIS中非常重要的內(nèi)容。三維模型不僅給人一種直觀的感受，而且廣泛應(yīng)用于城市規(guī)劃的方方面面。與二維GIS數(shù)據(jù)相比，三維模型的生產(chǎn)過(guò)程、數(shù)據(jù)內(nèi)容和數(shù)據(jù)規(guī)模有很大不同，生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜很多，數(shù)據(jù)內(nèi)容更加豐富，數(shù)據(jù)量成倍增加。在城市規(guī)劃中三維模型以文件形式存放，包含Max格式導(dǎo)出的X格式文件、skyline入庫(kù)打包文件、Jpg格式效果圖（含總平圖）、CAD格式的總平圖。隨著現(xiàn)代城市的高速發(fā)展，城市建筑更新不斷加快，規(guī)劃管理中的三維模型成倍增加，若仍舊采用文件方式進(jìn)行管理，將面臨如下困難：數(shù)據(jù)的安全性和共享性得不到保障，歷史數(shù)據(jù)難以有效管理，缺乏對(duì)數(shù)據(jù)的高效查詢與檢索，缺乏對(duì)數(shù)據(jù)的更新維護(hù)機(jī)制。建立城市三維模型管理系統(tǒng)，建立三維模型文件的目錄索引，對(duì)三維模型進(jìn)行有效的組織和管理，對(duì)城鄉(xiāng)規(guī)劃信息化和城鄉(xiāng)規(guī)劃管理具有實(shí)際意義。建設(shè)目標(biāo)基于FTP服務(wù)建立三維模型文件庫(kù)，同時(shí)建立與之匹配的關(guān)系庫(kù)，存儲(chǔ)模型文件的索引、類別信息，在此基礎(chǔ)上建立支持三維模型上傳、 下載、查詢、瀏覽、統(tǒng)計(jì)、歷史數(shù)據(jù)管理的城市三維模型管理系統(tǒng)。建設(shè)內(nèi)容3.1.模型庫(kù)建設(shè)（1）基于FTP服務(wù)建立三維模型文件庫(kù)，按照模型的類型和名稱對(duì)模型中包含的各個(gè)部分進(jìn)行組織存儲(chǔ)。每一個(gè)模型以唯一的文件標(biāo)識(shí)作為文件夾名稱進(jìn)行組織，該目錄下存儲(chǔ)當(dāng)前模型不同時(shí)期的模型， 規(guī)定以上傳時(shí)間近的版本為成果庫(kù)，其余文件作為歷史數(shù)據(jù)。（2）建立與文件庫(kù)對(duì)應(yīng)的關(guān)系庫(kù)，存儲(chǔ)文件庫(kù)中模型文件的存儲(chǔ)路徑、模型類別、文件標(biāo)識(shí)信息，以支持模型文件的查詢、統(tǒng)計(jì)。3.2.三維模型管理系統(tǒng)建設(shè)基于模型庫(kù)，通過(guò)ftp服務(wù)實(shí)現(xiàn)城市三維模型文件（包含Max格式導(dǎo)出的X格式文件、skyline入庫(kù)打包文件、Jpg格式效果圖（含總平圖）、CAD格式的總平圖子文件）上傳、下載、瀏覽、刪除；同時(shí)通過(guò)關(guān)系庫(kù)多模型文件的目錄信息進(jìn)行組織，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)模型文件的查詢、統(tǒng)計(jì)功能?？傮w設(shè)計(jì)三維模型管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)三維模型的有效組織、 管理，支持三維模型高效查詢、檢索，其整體架構(gòu)自下而上由硬件設(shè)施層、軟件設(shè)施層、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層、數(shù)據(jù)服務(wù)層、系統(tǒng)應(yīng)用層、用戶交互層組成，其總體架構(gòu)如下圖所示。用戶交互用層系統(tǒng)應(yīng)用層模型文件上傳模型文件下載模型文件查詢模型文件統(tǒng)計(jì)模型文件刪除數(shù)據(jù)服務(wù)層FTP服務(wù)模型文件庫(kù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層模型關(guān)系庫(kù)城市設(shè)計(jì)三維模型庫(kù)建筑方案總評(píng)模型庫(kù)模型類型模型文件模型實(shí)體模型文件信息狀態(tài)信息索引索引模型項(xiàng)目描模型經(jīng)濟(jì)竣工驗(yàn)收模型庫(kù)技術(shù)綜合述指標(biāo)軟件設(shè)施層WindowsServerWEB服務(wù)器MicrosoftVisual2008sqlserver2008Studio2010硬件設(shè)施層圖1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)（1）硬件設(shè)施層確保用戶快速查詢、瀏覽、上傳、下載模型模型文件，三維模型管理系統(tǒng)建立在它們之上。（2）軟件設(shè)施層它們介于硬件設(shè)施和三維模型管理系統(tǒng)之間，控制、協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)及外圍設(shè)備，支持應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)和系統(tǒng)運(yùn)行。（3）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層三維模型文件包含Max格式導(dǎo)出的X格式文件、skyline入庫(kù)打包文件、Jpg格式效果圖（含總平圖）、CAD格式的總平圖子文件，為了高效、充分的對(duì)其進(jìn)行利用，需要對(duì)其進(jìn)行集成建庫(kù)，其存儲(chǔ)方式分為文件庫(kù)、信息服務(wù)庫(kù)。（4）數(shù)據(jù)服務(wù)層為滿足不同用戶、系統(tǒng)對(duì)基礎(chǔ)地理信息的快速查詢、瀏覽，方便模型文件進(jìn)行上傳、下載操作，配備FTP服務(wù)完成模型文件數(shù)據(jù)的傳輸。（5）系統(tǒng)應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)模型文件的上傳、下載、查詢、檢索功能，滿足用戶對(duì)三維模型管理的需求。（6）用戶交互層為系統(tǒng)用戶提供簡(jiǎn)潔、方便的交互界面。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)采用文件庫(kù)與關(guān)系庫(kù)相結(jié)合的方式， 文件庫(kù)采用ftp 服務(wù)，存儲(chǔ)模型文件及其說(shuō)明，關(guān)系庫(kù)用于記錄模型文件的目錄索引信息， 以更好的支持模型文件的查詢、瀏覽。5.1.數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu) 文件庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)文件庫(kù)分為城市設(shè)計(jì)三維模型、建筑方案總評(píng)模型、竣工驗(yàn)收模型三個(gè)子庫(kù)，分別存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)類型的模型文件及其所包含的Max格式導(dǎo)出的X格式文件、skyline入庫(kù)打包文件、Jpg格式效果圖（含總平圖）、CAD格式的總平圖子文件。每種類型模型的子庫(kù)中以模型名稱作為其模型文件的唯一標(biāo)識(shí)，存儲(chǔ)不同時(shí)間上傳的模型文件，在其模型文件名后添加上傳時(shí)間作為后綴， 以區(qū)分不同時(shí)期的歷史數(shù)據(jù)，默認(rèn)情況下距離當(dāng)前日期最近的模型文件為最新數(shù)據(jù)成果。 其邏輯結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖所示。城市三維模型庫(kù)一級(jí)目錄建筑方案總評(píng)模型 城市設(shè)計(jì)三維模型 竣工驗(yàn)收模型二級(jí)目錄模型名稱三級(jí)目錄模型文件名+20140819模型文件名+20140920模型文件名+20140625四級(jí)目錄FILE MODEL XCJHW 項(xiàng)目說(shuō)明文檔.doc 綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) .doc圖2文件庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)文件庫(kù)一級(jí)目錄為模型類型子目錄，其顯示結(jié)果如下圖所示。圖3文件庫(kù)一級(jí)目錄文件庫(kù)二級(jí)目錄為模型名稱子目錄，其顯示結(jié)果如下圖所示。圖4文件庫(kù)二級(jí)目錄文件庫(kù)三級(jí)目錄為模型文件子目錄，按照模型文件的上傳時(shí)間“YYYYMMDDHHMM”為文件名后綴，其顯示結(jié)果如下圖所示。圖5文件庫(kù)三級(jí)目錄文件庫(kù)四級(jí)目錄為模型文件內(nèi)容，包含Max格式導(dǎo)出的X格式文件、skyline入庫(kù)打包文件、Jpg格式效果圖（含總平圖）、CAD格式的總平圖子文件，其顯示結(jié)果如下圖所示。圖6文件庫(kù)四級(jí)目錄 模型文件組織方式模型文件分為城市設(shè)計(jì)三維模型、 建設(shè)方案總評(píng)模型、竣工驗(yàn)收模型三種類型，每種類型為一個(gè)獨(dú)立的目錄。在不同的類型目錄下以模型名稱建立模型目錄，該目錄下存儲(chǔ)不同時(shí)期上傳的模型文件， 上傳的模型文件在 FTP服務(wù)器端以其文件名再加上傳日期作為文件名， 以便區(qū)分不同時(shí)間內(nèi)上傳的模型文件， 文件名后綴的日期距離當(dāng)前日期最近者為當(dāng)前最新成果。 關(guān)系庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)關(guān)系庫(kù)中分類型、分狀態(tài)存儲(chǔ)模型文件在文件庫(kù)中對(duì)應(yīng)的目錄信息，以更好的支持基于屬性、、類別、時(shí)間對(duì)模型文件進(jìn)行檢索、瀏覽。具體包含模型類型表、模型文件現(xiàn)勢(shì)性表、模型文件實(shí)體表、模型文件索引表、模型文件元數(shù)據(jù)表、模型文件經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)表。關(guān)系庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)如下圖所示。其中模型類型表和模型文件現(xiàn)勢(shì)性表為配置表，模型類型表用于存儲(chǔ)模型類型的配置信息；模型文件現(xiàn)勢(shì)性表用于存儲(chǔ)模型文件的現(xiàn)勢(shì)性狀態(tài)如成果數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)，以便于用戶按照狀態(tài)查詢、瀏覽數(shù)據(jù)。模型實(shí)體數(shù)據(jù)表用于記錄唯一標(biāo)識(shí)模型的文件索引信息，記錄的信息包括模型的名稱、類型、相對(duì)于ftp跟目錄的路徑、創(chuàng)建時(shí)間；模型文件索引表作為模型實(shí)體數(shù)據(jù)表的子表，存儲(chǔ)某一模型不同時(shí)期的文件索引記錄，記錄的信息包括：文件的名稱（以上傳日期為后綴）、模型實(shí)體ID、現(xiàn)勢(shì)性狀態(tài)編碼、文件相對(duì)于模型實(shí)體文件的相對(duì)路徑、上傳時(shí)間。建筑項(xiàng)目說(shuō)明信息表用于存儲(chǔ)與模型對(duì)應(yīng)的工程描述信息，記錄的信息包括：建筑名稱、建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人、施工單位、監(jiān)理單位、竣工日期、模型文件編號(hào)。綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)表用于存儲(chǔ)模型對(duì)應(yīng)建筑項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)信息，記錄內(nèi)容包括：規(guī)劃建設(shè)凈用地面積、規(guī)劃總建筑面積、地上計(jì)入容積率的建筑面積、住宅建筑面積、公寓建筑面積、公寓建筑面積占總住宅建筑面積比率、用戶數(shù)、非住宅建筑面積等信息。圖7關(guān)系庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)服務(wù)FTP協(xié)議是專門被用來(lái)規(guī)定計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行文件傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)和規(guī)則， 它使得人們能夠通過(guò)不同類型的計(jì)算機(jī)， 使用不同類型的操作系統(tǒng)，對(duì)不同類型的文件進(jìn)行相互傳遞。 FTP是TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上兩臺(tái)計(jì)算機(jī)傳送文件的協(xié)議，是通過(guò)Internet 把文件從客戶機(jī)復(fù)制到服務(wù)器上的一種途徑。 FTP客戶機(jī)可以給服務(wù)器發(fā)出命令來(lái)下載文件、上傳文件、創(chuàng)建或改變服務(wù)器上的目錄。 由于FTP協(xié)議的傳輸速度比較快，我們?cè)谶M(jìn)行模型文件的上傳、下載、管理時(shí)用 FTP來(lái)實(shí)現(xiàn)。 Serv-UServ-U是當(dāng)前眾多的FTP服務(wù)器軟件之一。通過(guò)使用 Serv-U，用戶能夠?qū)⑷魏我慌_(tái)PC設(shè)置成一個(gè)FTP服務(wù)器，這樣，用戶或其他使用者就能夠使用FTP協(xié)議，通過(guò)在同一網(wǎng)絡(luò)上的任何一臺(tái)PC與FTP服務(wù)器連接，進(jìn)行文件或目錄的復(fù)制、移動(dòng)、創(chuàng)建、刪除等。Serv-UFTPServer，是一種被廣泛運(yùn)用的FTP服務(wù)器端軟件，支持3x/9x/ME/NT/2K等全Windows系列?？梢栽O(shè)定多個(gè)FTP服務(wù)器、限定登錄用戶的權(quán)限、登錄主目錄及空間大小等，功能非常完備。它具有非常完備的安全特性，支持SSlFTP傳輸，支持在多個(gè)Serv-U和FTP客戶端通過(guò)SSL加密連接保護(hù)您的數(shù)據(jù)安全等。為了更好的支持模型文件在客戶機(jī)和服務(wù)器之間進(jìn)行上傳、下載，選用Serv-UFTPServer 作為FTP服務(wù)，對(duì)模型文件庫(kù)進(jìn)行管理。功能設(shè)計(jì)6.1.模型上傳 模型實(shí)體創(chuàng)建如果用戶要上傳的模型文件在數(shù)據(jù)庫(kù)中沒(méi)有記錄存在，則提示用戶創(chuàng)建模型實(shí)體，用戶通過(guò)輸入模型名稱并選擇模型類型創(chuàng)建模型實(shí)體；若數(shù)據(jù)庫(kù)中存在同名的模型實(shí)體，則提示用戶不能創(chuàng)建同名的模型實(shí)體。 模型文件上傳模型文件包含Max格式導(dǎo)出的X格式文件、skyline 入庫(kù)打包文件、Jpg格式效果圖（含總平圖）、CAD格式的總平圖多個(gè)子文件夾，子文件夾中又嵌套文件夾。在模型文件上傳過(guò)程中，需要先判斷給定 FTP服務(wù)url 是否存在，若存在則讀取本地模型文件夾中的所有目錄信息， 采用遞歸的方式創(chuàng)建子目錄并上傳相應(yīng)目錄下的文件。當(dāng)模型文件中的所有子目錄中的文件上傳完畢后關(guān)閉 FTP訪問(wèn)。6.2.模型文件下載模型文件的下載包括其文件夾下所有子目錄及其文件， 下載過(guò)程中首先通過(guò)信息庫(kù)中記錄的模型文件存儲(chǔ)路徑， 遍歷FTP服務(wù)器端模型文件中的所有目錄信息，通過(guò)遞歸的方式逐個(gè)遍歷子目錄， 同時(shí)在客戶端創(chuàng)建與之一致的目錄， 并將服務(wù)器端的文件現(xiàn)在的本地對(duì)應(yīng)的目錄下。待所有文件下載完畢后，關(guān)閉 FTP服務(wù)及文件讀取流。6.3.查詢基于關(guān)系庫(kù)中記錄的模型文件目錄信息實(shí)現(xiàn)模型文件的查詢與檢索， 可以按照模型類型、模型文件的名稱、上傳日期、建筑名稱、建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位等信息進(jìn)行查詢，同