城市信息模型（CIM）基础平台（以下简称“CIM平台”），作为建设数字孪生城市的重要支撑，是管理和表达城市立体空间、建筑物和基础设施等三维数字模型，支撑城市规划、建设、管理、运行工作的基础性操作平台，是智慧城市建设的基础性和关键性信息基础设施。
BIM，可理解为建筑信息模型（Building Information Modeling）或者建筑信息管理（Building Information Management），是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础建立起的三维建筑模型，具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图八大特点，广泛用于建筑设计和建造过程。相比3ds Max模型数据，BIM模型数据更精细、精度更高，并且有完整的语义及属性信息，可以满足CIM+应用中精细化管理的需要。另外，BIM模型数据拓扑结构更完整，更适合做空间查询和空间分析，是CIM平台重要的数据来源。
超图信息CIM平台采用新一代BIM+GIS技术，突破了BIM主流数据的无损接入、BIM数据与三维体模型无缝对接技术、超百万级BIM模型实时绘制等关键技术，实现了BIM数据接入、处理、渲染到分析及结果的输出，形成了完整的闭环，面向城市、园区、社区、楼宇等不同层次的场景空间，支撑全空间覆盖、全周期管控、全业务协同的空间治理应用，有效提升城市空间治理能力。
BIM数据接入
国内外BIM软件很多，但是文件格式各不相同，为了支持BIM数据无损接入，SuperMap GIS产品提供了Bentley、AUTODESK CIVIL 3D、Tekla等BIM设计软件的数据导出插件，导入到SuperMap中。同时，支持对交换格式IFC的对接，以及国产BIM软件PKPM（建研院）、广联达等的支持。超图通过与BIM相关公司加深战略合作，支持以数据源的方式直接打开Revit、CATIA、CityGML等数据，从而实现了BIM与GIS数据的无缝衔接。
SuperMap GIS支持的BIM
BIM数据处理与管理
1.模型编辑
SuperMap GIS产品不仅可以编辑BIM对象的几何信息和属性信息，还可以编辑BIM对象的某个子对象，如：子对象的纹理替换、纹理的色调调整等，还支持导出为OSGB、S3M、GLTIF、STL、OFF、DAE等多种数据格式。
此外，为了方便用户更便捷地编辑BIM模型位置，SuperMap GIS产品提供了模型数据集的批量编辑功能，可对整个数据集图层进行平移、旋转等操作。
模型编辑
2.分组管理
SuperMap GIS产品支持对BIM图层自定义分组，通过图层开关可快速查看一个或多个类型的模型数据。
分组管理
3.模型裁剪
SuperMap GIS产品支持对模型进行裁剪，主要包括平面裁剪、Cross裁剪、BOX裁剪以及指定对象裁剪，赋能CIM平台实现对城市信息模型进行裁剪处理。
（1）平面裁剪：通过绘制平面，只显示平面单侧的场景，实现对模型的裁剪。
（2）Cross裁剪：即四边形裁剪，通过绘制四边形，裁剪掉四边形所在范围内的数据，可以查看模型内部情况，支持横向、纵向、旋转。
Cross裁剪
（3）BOX裁剪：指通过设定的Box区域（具有一定长、宽、高的长方体），对指定对象模型进行裁剪，显示Box区域内或者区域外的场景。另外，Box裁剪只是设置场景中的模型等数据在Box区域内或者区域外是否显示，并不对其进行实际的裁剪操作。
使用Box裁剪，可以在不进入模型内部的情况下直接查看模型内部的情况。例如，对鸟巢模型设定局部Box裁剪区域，效果如下图所示。
BOX裁剪
（4）指定对象裁剪：SuperMap GIS产品支持对指定对象进行裁剪，根据模型ID进行裁剪过滤，实现对精模缓存的指定对象进行裁剪。
4.模型切分
SuperMap GIS产品支持对模型进行切分，支持设置切分数量，将选中或全部模型对象切分为多个对象。
模型切分
5.动态模拟
SuperMap GIS产品支持设置BIM模型的显示和隐藏，实现动态模拟功能。在实际应用中，可以模拟建筑物构建过程、查看建筑生产情况等。
动态模拟
6.流形矫正
SuperMap GIS产品支持对拓扑错误的模型对象进行校正，校正后的模型对象满足Halfedge数据结构。当模型不闭合时，可能出现不能截面或不能进行布尔运算等问题，因此需要通过流形矫正将模型进行规范化处理。
满足流形结构的数据模型
BIM数据性能优化
1.实例化技术
实例化技术适用于重复模型较多的情况，相同的几何模型只需绘制一次，降低了显卡等硬件设备的压力。
实例化示意图
在实际的项目实践中，如下图所示，通过实例化技术，将7.4万对象18G的BIM缓存减少至22M，保留实例化信息，提升加载性能。
实例化示意图
2.LOD
LOD技术即Levels of Detail的简称，意为多细节层次。LOD技术是指根据物体模型的节点在显示环境中所处的位置和重要度，决定物体渲染的资源分配，降低非重要物体的面数和细节度，从而获得高效率的渲染运算。
当三维场景拉近看的时候，模型表现的非常精细；当浏览整个场景的时候，模型只需要以较粗糙的方式显示即可，这样最大程度的优化了资源的占用，提高了整个三维场景的性能。
3.结构轻量化
结构轻量化是指将模型的某些骨架进行删除或者简化。不同领域BIM数据的精细程度也不尽相同。对GIS应用来说，根据项目实际需求，将BIM数据导入到三维GIS平台需要进行不同程度的轻量化操作。
SuperMap产品中提供了多种BIM轻量化和三角网的操作，包括：提取外壳(外壳和内部分离)、三角网简化、子对象简化(删除)、删除重复顶点、计算(删除)法线、模型拆分、模型合并等诸多实用功能。
BIM与多元数据融合
倾斜摄影、激光点云等三维技术的发展降低了数据获取门槛和采集成本，提升了数据更新频率；BIM技术的发展为三维GIS提供了更为精细的三维模型，使得大量三维数据的获取成为可能。伴随着不断积累的大规模三维数据，多源数据的融合匹配就显得尤为重要。
随着数据采集技术的迅速发展，空间多源数据的产生为GIS数据的集成与应用带来了新的挑战。实现海量、不同来源、不同分辨率空间数据的高效融合，对降低GIS应用系统的建设成本、提高空间数据的使用效率具有重要的现实意义。
SuperMap 3D Designer三维地理设计引擎进一步加强了对倾斜摄影模型、TIN地形、BIM等数据的构建、运算和处理能力，从而突破了传统GIS软件在多源三维空间数据融合和分析计算等方面的局限，帮助用户构建精准的大规模三维场景，解决了GIS应用底层数据处理环节的各种疑难问题，有效缩短项目的建设周期。
多源数据在三维场景中进行融合匹配，首先是坐标转换和数据配准，将BIM、倾斜摄影模型、点云等与其他GIS数据合并到一个坐标系。超图提供各种三维数据的坐标投影转换，包括：模型、栅格、影像、点云、倾斜摄影模型等。
BIM数据与水面数据融合
BIM+游戏引擎
超图三维GIS游戏引擎开发平台（SuperMap Scene SDKs for game engines），通过SuperMap Pro插件实现在游戏引擎上加载和展示GIS数据，通过工具链提供从数据生产到数据发布全流程一体化的功能。
SuperMap GIS与游戏引擎之间的关系
SuperMap Pro插件是基于SuperMap Scene SDKs for game engines 在Unity 编辑器中的插件工具，它界面友好、简单易用，支持影像、地形、倾斜摄影模型、人工模型、BIM 等多种海量 GIS空间数据的本地、在线浏览，图层控制，查询，空间分析等多种功能。
1.GIS数据可视化
在游戏引擎上增加S3M图层，支持多源、大规模在线/离线实景三维数据的加载显示；增加三维地球，支持本地/在线的地形、影像数据。
2.交互操作
在大规模、多源异构三维数据可视化的基础之上，平台提供了属性查询、BOX裁剪以及飞行定位等能力。
GIS赋能BIM升维CIM
超图信息CIM平台依托新一代二三维一体化GIS平台，有机融合SuperMap BIM+GIS能力，实现对BIM数据的统一汇聚、处理、管理，保证数据“进得来、管得住、出得去、用得好”，为城市多维度全生命周期管理提供从数据到功能到服务的全方位支撑能力，全面赋能城市规划、建设、管理、运营、服务等一系列CIM+应用。
基于游戏引擎BIM数据可视化
