GISBox

Alembic

GISBox是一站式三维 GIS 数据编辑、转换、发布平台,支持 OSGB/GEOTIFF/RVT 等多种 GIS 格式编辑,转换为 3DTiles/Terrain 等并发布。

简介

Alembic是一款在计算机图形学领域广泛应用的开源几何缓存文件格式及相关软件工具,主要用于在不同的 3D 软件和渲染器之间高效地传输和交换复杂的几何数据,尤其是动画和模拟数据,在地理信息系统(GIS)领域也逐渐崭露头角。它能够精确存储三维模型的顶点位置、动画关键帧、变形信息等,同时具备良好的压缩性能,能有效减少数据量,提高数据传输和存储效率。

数据格式概览

  1. 几何数据(Geometry Data)
  • 网格(Meshes):支持多边形网格、细分曲面、三角形/四边形面片。存储顶点位置、法线、UV 坐标、顶点颜色等属性
  • 曲线(Curves):支持 NURBS 曲线、贝塞尔曲线、样条线等
  • 粒子(Particles):支持点云数据,记录每个粒子的位置、速度、生命周期等属性
  • 体积(Volumes):支持体素化数据(如烟雾、流体模拟结果)。
  1. 动画数据(Animation Data)
  • 顶点动画(Vertex Animation):记录顶点在每一帧的位置变化(如角色面部表情、布料模拟)。
  • 变形动画(Deformations):支持骨骼绑定(Skinning)、混合变形(Blend Shapes)、晶格变形(Lattice Deformations)等
  • 变换动画(Transformations):记录对象的位移、旋转、缩放等变换信息(支持父子层级关系)。
  1. 层级与场景结构(Hierarchy and Scene Structure)
  • 支持对象的父子层级关系(如角色骨骼的层级结构)。
  • 存储对象的可见性、隐藏状态、实例化信息等。
  1. 自定义属性(Custom Properties)
  • 支持用户自定义的元数据(如材质 ID、分组标签、模拟参数等)。

优点

  1. 高效轻量:仅记录缓存信息,不逐帧存储,大幅降低文件体积,适合复杂场景。
  2. 跨软件兼容:开源特性支持不同 3D 软件间数据交换,提升协作效率。
  3. 性能优化:提升项目加载速度与流畅度,尤其适合实时渲染需求。

缺点

  1. 功能局限:不支持动画细节(如纹理、材质),需结合其他格式(如 FBX)使用。
  2. 修改限制:外部 Alembic 文件被项目引用后不可修改,否则可能导致崩溃。

应用场景

Alembic 在 GIS 软件中的应用场景十分广泛。在城市规划领域,它可用于整合来自不同建模软件的城市建筑模型,将建筑细节、纹理和动画效果融入到城市的 3D 地理信息模型中,使规划师能更直观地评估建筑布局和设计方案的合理性,进行日照分析、视线分析等模拟。

示例图

  1. 在 Alembic 打开文件。

  1. 导出 Alembic 文件。

相关 GIS 文件

MID

IMDF

STYLX

E00

参考资料

  1. https://www.cnblogs.com/larkwins/p/18182122
  2. https://www.cnblogs.com/zhangyanli/articles/18071495
  3. https://zhuanlan.zhihu.com/p/90106173