基于webgl的三维室内空间逻辑建模 three.js ThingJS

室内空间最直观的定义是被墙面、地板面和屋顶面围合而成的有界空间。与室外空间相比，[ThingJS平台]的室内空间的三维可视化要求更加精细，如果不能很好地表达容易对用户造成误导！

与室外空间相比,室内空间的层次结构较为明显,各楼层间主要是通过楼梯、电梯等这些通道进行连接，除建筑本身结构外还有门窗、栏杆、楼梯等要素，要注意这些人工要素的功能性表达。尤其是室内空间通道的特殊性，制作室内模型的时候要注意空间划分，包括单楼层通道，例如门、走廊，以及连接楼层间的垂直通道，包括步梯、扶梯、直梯，其中步梯一般为建筑结构的一部分，而扶梯和直梯属于机械设施。

如何对室内空间进行划分呢？整个建筑是室内空间的主体，建筑是由外部轮廓和各楼层组成的，如图所示。

• 外轮廓

建筑的外部轮廓也是整个室内空间的外部轮廓，它是室内空间与外部空间的分界线，即建筑轮廓以内为整个室内空间。人们若想由室外空间到达室内空间就必须通过轮廓上固定的通道。由于对土地资源的节约利用，大型建筑大多包括地下和地上两部，因此，建筑的外部轮廓也是由地上和地下两部分组成。建筑的外部轮廓主要包括：轮廓主体和轮廓通道。

轮廓的主体主要包括：墙面、地板面、屋顶面三部分，这三部分组合在一起将组合成一个闭合的室内空间。

• 轮廓通道

轮廓通道是连接“封闭空间”与外部的“出入口”，根据其功能可以将其分为两类，一是用于人员、车辆通行的通道，如门、室内停车场入口等；二是用于采光、通风、排水的通道，如窗户、排气通道等。第一类通道需要在地图上进行表达，第二类通道需根据其特点、重要性以及实际需求选择表达。

三维室内场景基本都带了默认的层级切换脚本，让相机视角进入建筑内，因此出入口不仅是建筑可视化的一部分，也是获取建筑内信息的一个虚拟通道。

```javascript

var app = new THING.App({

    url: 'https://www.thingjs.com/static/models/storehouse' // 场景地址

});

app.on('load', function (ev) {

 // 场景加载完成后 进入园区层级

    app.level.change(ev.campus);

});

// 监听建筑层级的 EnterLevel 事件

app.on(THING.EventType.EnterLevel, ".Building", function (ev) {

 // 当前进入的层级对象

 var current = ev.current;

 // 上一层级对象

 var preObject = ev.previous;

 // 如果当前层级对象的父亲是上一层级对象（即正向进入）

 if (current.parent === preObject) {

        console.log("从 " + preObject.type + " 进入了 " + current.type);

 }

 else {

        console.log("进入 " + current.type + "（从 " + preObject.type + " 退出）");

 }

});

// 监听建筑层级的 LeaveLevel 事件

app.on(THING.EventType.LeaveLevel, ".Building", function (ev) {

 // 要进入的层级对象

 var current = ev.current;

 // 上一层级对象（退出的层级）

 var preObject = ev.previous;

 if (current.parent === preObject) {

        console.log("退出 " + preObject.type + " 进入 " + current.type);

 }

 else {

        console.log("退出 " + preObject.type + " ，返回 " + current.type);

 }

})

```

• 室内空间

建筑的楼层是室内空间的主体，其结构相对复杂，同一建筑不同楼层间的结构也存在很大的差异，它是人们活动的主要区域，比如展厅和办公区域是不同的类型。从空间划分来看，楼层可以分为空间单元、障碍物、室内通道、物体，其中空间单元由墙体、柜台、货架等障碍物分割出来，相对独立；障碍物由墙体、围栏组成。室内通道有走廊、门、大厅等水平通道，以及楼梯、直梯、扶梯等垂直通道，物体以可移动实物为主，如室内摆放的花盆、桌椅、设备。

• 模型制作解析

该项目要求制作一栋办公楼的室内模型，楼内共10层，包括9层地上办公区和1层地下停车场，其中第二层是一个展厅，风格华丽。为了增强逼真感，与管理人员进行协调后，对室内进行了较为全面的照片采集工作，基于CAD建筑设计图和照片来制作室内模型，室外的建筑里面也会按照建筑设计图，与室内模型一同制作。具体分为5个步骤：

*1. 基础数据整理*

首先将建筑设计图中的各个平面图、立面图、剖面图分离出来单独保存，图面上只保存建筑、轴线等主要的信息。然后，将各个图导入CampusBuilder客户端，根据空间关系拼合到对应的位置。为了方便制作，默认按照正南正北的方向摆放。为了方便使用，每张设计图都应打组，分别保存在相应的图层之中冻结。制作时只显示需要的图纸图层即可。

2. 室内结构建模

项目指定分层展示效果，所以制作时使用实体墙，对楼梯、电梯井、管道井等都进行建模。使用照片上的真实纹理对模型进行贴图，效果逼真。

如二层展厅主要通过照片贴图的方式对室内效果进行表现，在CampusBuilder内直接拖拽照片贴图，设置相关贴图参数，比3dsMAX中使用材质球和灯光渲染效果更为直接和高效。

二楼展厅的整体模型展示：

*3. 室内陈设物品建模*

根据实拍照片，对室内陈设物品进行建模，包括办公设备、办公用品、绿植等，ThingJS平台支持3D模型扩展，避免重复建模。这里对室内物品信息管理没有应用需求，所以将其与各层建筑结构附加，按层展示。

有很多室内的三维建模在ThingJS平台完成，常用的可视化套件组合有**CampusBuilder+ThingJS平台+ThingDepot（3D模型库）**，在CampusBuilder使用贴图功能，就能够实现逼真的建筑物、设备，ThingDepot提供已搭建好的模型，节省了建模时间，随后搭建好的模型接入ThingJS平台，实现灯光等渲染效果。