模型轻量化：数据瘦身的成功秘诀

随着实景三维中国建设的快速推进，倾斜摄影测量技术更加快速、深入地应用到各行各业之中，但实景三维数据体量呈TB级增长，数据更新频率也不断加快，海量而庞大的三维数据对模型存储、屏端展示和管理应用都带来了极大挑战。于是，模型轻量化技术开始在行业间被广泛提及，对模型数据进行“瘦身”的呼声与需求愈发强烈。

“动不动就几百G，大一点的按T来算，磁盘容量根本不够。”

“加载、渲染特别慢，光想打开就得半个小时，做汇报领导根本没时间等。”

“模型屏端展示不光慢还特别模糊，有些地方都变形了，再加载一会就程序崩溃，演示效果特别差。”

这些我们经常听到的吐嘈与难题，使用轻量化技术都能迎刃而解。

轻量化是什么：

三维模型轻量化是指对三维模型通过优化处理减少其存储空间和计算资源的占用，从而提高处理速度和系统性能的一种技术，其本质上是对模型进行压缩和简化。在实际应用中，由于三维模型包含大量的顶点、面片和纹理等数据，因此需要借助三维模型轻量化技术来降低数据量，以便更好地适应各种场景和需求。

轻量化的好处：

（1）提高计算效率

三维模型往往包含大量的数据，这些数据会导致模型的处理时间和计算负荷增加，从而降低了计算效率。通过对三维模型进行轻量化，即减少其数据量，可以提高计算效率，并让模型更好地适应不同场景和需求。

（2）减少存储空间

三维模型通常需要存储在磁盘或内存中，而其中的数据量非常庞大。通过对三维模型进行轻量化处理，可以减少其存储空间的占用，从而节省存储成本和提高系统性能。

（3）加快渲染速度

在使用三维模型进行渲染时，模型的大小和复杂度直接影响着渲染速度。如果模型过于庞大，将会花费大量的时间来加载和渲染。通过对三维模型进行轻量化处理，可以降低模型的复杂度和大小，从而加快渲染速度。

（4）优化用户体验

在一些交互的场景中，三维模型的处理速度和质量直接影响着用户体验。通过对三维模型进行轻量化处理，可以提高处理速度和性能，并让用户更加流畅地进行交互操作，从而优化用户体验。

左右滑动，简化后的模型三角面详情

轻量化的技术难点与攻克方法

三维模型轻量化过程中可能会遇到不同的问题和挑战，常见的有：

（1）模型失真

在三角面简化过程中，如果误差控制不当，可能会导致模型失真、出现锯齿状等情况。

（2）精度降低

在数据压缩过程中，对数据进行采样和删除操作可能会导致精度下降，从而影响模型质量。

（3）纹理丢失

在纹理数据压缩过程中，使用一些压缩算法可能会导致纹理信息的丢失，从而影响模型的视觉效果。

（4）渲染速度无法提升

即使对模型进行了轻量化处理，仍然可能会因为模型过大或复杂而导致渲染速度慢。

所以轻量化需要根据具体情况选择合适的处理方法和技术，并在实践过程中注意调整参数和控制误差，以保证模型质量和处理效果。

轻量化服务案例：

针对上述问题，大势智慧研发团队提出一种内容感知的地物简化算法，构建大规模LOD模型轻量化绘制体系，在不改变纹理效果和Mesh结构的前提下使OBJ模型体量减小70%，OSGB模型体量减小60%，并实现了百平方公里实景三维数据的近实时加载。

轻量化后，模型在视觉上并无差异：

轻量化的行业应用

     轻量化技术的成功突破，让模型拥有更广泛的应用价值，在大势智慧研发团队的算法支持下，云端地球用户使用数据将会更加便捷和流畅。

     例如，Rhino作为建筑设计领域的常用软件，无法直接导入较大的模型数据，这导致一些大型的数据在轻量化之前几乎无法直接进行后续的叠加、编辑等应用处理，轻量化后模型内存大大减小，可以轻松实现后续的编辑等操作。

     当前手机端加载较大场景模型比较困难，轻量化后模型可以更方便地在手机端进行查看。轻量化能力的集成，会让云端地球上的数据有更广泛的应用空间，用户对数据也能有更高效的管理方法。