三维GIS仿真技术发展的几点思考

随着近几年三维GIS的快速发展，三维GIS可视化在数字孪生、元宇宙等热点方向起着重要技术支撑，结合这几年三维GIS技术进展,其出现的进展与问题，有以下几点思考，供读者参考：
1.关于国内GIS三维仿真技术处于什么水平，这个需要结合具体业务方向来看，目前国内主导的是以无人机航拍倾斜建模技术方向，生产出正射影像、DOM、DEM、DSM、倾斜摄影等数据，尤其自然资源部提出了实景三维中国建设，其技术路线也基本上也是上述路线，实景三维，重在“实”，可以理解为实时、真实，其倾斜摄影数据，很好的满足了真实需求。国外主导的是以(LIDAR)技术方向，可以生产出DEM、DSM、LIDAR点云等数据。成果数据产出是其次，重点在于其应用，实景三维解决了看的问题，不仅是在大屏上，结合VR/AR/MR等新型交互式设备，能够很好的满足用户的视觉观感，这是最大的优势，也是最短的短板，因为数据仅仅只是满足了看的个人需求，在实际业务中，并不止“看”这一需求，需要结合实际业务，能够进行分析，这恰恰是倾斜摄影等数据的最大短板。国外以LIDAR技术为导向，并不以看为主要需求，而是以用为主，LIDAR相当于对现实世界的三维重建，点云密度越高，对真实世界的重建就越清晰。目前CV方向火热，三维重建技术发展迅速，在未来技术方向上，LIDAR更占优势。
2.关于GIS三维仿真技术的发展方向。回答这个问题，就需要搞清楚GIS的本质，GIS的本质就是对现实世界场景在计算机中的模拟，三维GIS重在对现实世界在计算机中的映射，重在真实，这是三维GIS与游戏的最大区别。现实世界按照层域可以划分为“空、天、陆、海”，目前我们最常见的三维仿真是“陆”，包括地形、建筑、地表等建模。其实在未来方向上，“天”和“海”的三维仿真前景广阔；首先“天”，目前游戏引擎里的云、雨等，都是程序化生成，本质上还是模拟，说白一点就是假的。目前气象有大量的实况观测和预报资料，基于这些资料做天气系统、天气现象仿真，在数据可视化，以及未来天气现象预报可视化方面，会越来越发挥重要作用，气象数据与图形渲染跨界融合，将是其中一个很大的趋势。其次是“海”，很多海战游戏里，对海水，海底等进行了逼真化模拟，和气象一样，也是程序化生成，无法和现实世界真实映射，反馈到真实业务中，体现的还是“模拟”，做不到数字孪生。海洋实况、预报资料要素众多，天气现象，比如风暴潮、中尺度涡、内波、海流等，目前还做不到三维仿真，仍然以卫星观测图片，色斑图、剖面图等栅格和二维矢量图形化表达，在三维仿真可视化方面，尚属空白。
3.对于软件应用，三维GIS+游戏引擎，是当前主流，如Cesium+Unreal,Cesium+Unity等，解决了其中一部分问题，但是游戏引擎毕竟是做游戏，很多机制无法适应大规模、大场景渲染仿真，相信在不久的将来，会有真正的三维GIS渲染引擎编辑器出现！
上面三点是我在开发过程中的一些思考，希望能给从事三维GIS或相关行业的读者一点思考与启发。