Проводим работы по созданию низкополигональный и высокополигональный моделей, визуализации объектов капитального строительства в соответствии с требованиями, регламентированными Распоряжением Департамента информационных технологий г. Москвы и Комитета по архитектуре и градостроительству города Москвы от 19 апреля 2023 г. N 64-16-192/23/769 "Об утверждении технических требований к трехмерным моделям объектов, размещаемым в электронной форме в информационных системах города Москвы", Постановлением Правительства Москвы от 30 апреля 2013 г. N 284-ПП "Об оптимизации порядка утверждения архитектурно-градостроительных решений объектов капитального строительства в городе Москве"

Единство градостроительных решений в черте города или его отдельных районов достигается сразу несколькими способами. Прежде всего, застройщик обязан соблюдать допустимые показатели строительства, определенные по ГПЗУ. Не менее важно соблюсти требования к художественному и архитектурному облику здания, к его силуэту. С этой целью на новые и реконструируемые здания, а также на некоторые другие объекты инфраструктуры, разрабатывается АГР (Архитектурно-градостроительное решение). На основе АГР будет оформляться проект здания, проводиться строительные работы. В столичном регионе АГР разрабатываются в соответствии с Постановлением № 284-ПП.

Новые требования в АГР и АГО и что такое низкополигональные модели?

Почему они востребованы, их особенности и преимущества.

В материале рассмотрим новые требования по АГР и АГО, разберем что такое ТИМ, выясним отличия высокополигональных моделей от низкополигональных, а также узнаем почему низкополигональные модели стали более востребованными.

Современный мир требует высокоточных и эффективных решений в области архитектуры и градостроительства. Эти модели, созданные с использованием трехмерных цифровых технологий, позволяют значительно ускорить и улучшить процессы проектирования и разработки городской инфраструктуры.
С начала октября 2019 года в Москве вступили в силу новые правила получения свидетельства по архитектурно-градостроительным решениям (АГР). Эти изменения касаются предоставления 3D-моделей зданий и участков при получении свидетельства. Теперь требуется предоставить готовую 3D-модель, которая будет включена в интерактивную 3D-карту Москвы, разрабатываемую Мосгоргеотрестом по заказу Москомархитектуры. Согласно требованиям модель должна быть низкополигональной: допустимое количество полигонов в модели может варьироваться в границах 3-5 тысяч.
Низкополигональные модели играют важную роль в процессе разработки геоинформационных систем и создания интерактивных городских макетов. Такие модели позволяют представить объекты и окружение в трехмерном пространстве с высокой детализацией, что обеспечивает возможность просмотра и анализа из браузера.

Что такое ТИМ?

Проектирование объектов строительства выполняется с использованием ТИМ (технологии информационного моделирования). Используются такие процессы:
1. Создание детальной геометрической модели объекта.
2. Наполнение модели нужными данными.
Характерная особенность: возможность регулярной доработки модели и ее применения на разных шагах жизненного цикла строительства объекта.
Сейчас процедура разработки моделей на основе ТИМ не автоматизирована и представляет из себя ручной труд. Разработка осуществляется с нуля по заданным геометрическим параметрам, а сама работа ведется в популярных программных продуктах, направленных на работу с трехмерной графикой.

Такой метод требует большое количество денежных, временных и производительных ресурсов. По этой причине большое значение приобретает необходимость автоматизации процедуры их разработки.

Отличие высокополигональных моделей от низкополигональных.

Низкополигональные модели, в отличии от высокополигональных, не требуется наполнять данными, так как они представляют из себя только геометрию. Для создания таких моделей невозможно применять только трехмерную составляющую ТИМ, так как такая геометрия будет слишком громоздкой и требовать оптимизации.

Низкополигональная модель.

На данном этапе низкополигональные модели используются в трех сферах.

• Геоинформационные системы
• Кадастровый учет
• Виртуальная и дополненная реальность

Геоинформационные системы

В ГИС объединяются геометрические модели с различными данными об объектах. Главная задача: разработка объединённой среды геоинформационного и интерактивного типа.
В последнее время огромное распространение получили трёхмерные ГИС, имеющие преимущества по сравнению с 2D аналогами.
Отличительные особенности:

• пространственный анализ большого количества данных;
• высочайшая точность координат объектов для размещения;
• соответствие моделей их оригинальным прототипам.

Во время работы с пространствами города появляется необходимость в серьезном числе 3D-моделей зданий. Крайне важно, чтобы скорость работы в ГИС была на приемлемом уровне. Большая нагрузка, связанная с серьезным числом полигонов, может нарушить комфортность использования системы.

По этой причине для создания высокопроизводительных ГИС необходима разработка низкополигональных моделей.

Кадастровый учет

Обычно, кадастровая система отображает земельные участки и здания в 2D виде. Из этого вытекает множество недостатков, например, недостаточная корректность границ, ведущая к различным последствиям – невозможность реализации прав собственников.
Сейчас, активно интегрируются 3D модели в кадастровый учет. Во многих странах эта практика уже давно используется.
Для того чтобы поставить объект на учет требуется с максимальной точностью координировать и выявить контур объекта, а также выполнить внутренние замеры и разработать планы этажей. Этот процесс производится на основе реального объекта, сведений проекта и данных информационной модели. Причем, избыточность применяемой модели утрудняет деятельность по учету, по той причине, что для разработки модели в трехмерном кадастре не нужны точные координаты конструктивных компонентов.

Разработка общей трехмерной модели – это предпочтительная вариация для Российской Федерации, так как при этом процессе моделирование выполняется путем построения совокупности всех граней, которые проходят через элементы объекта конструктивного типа. Разработка с использованием такого подхода – сложный процесс, поэтому целесообразно произвести автоматизацию разработки моделей на основе трехмерной составляющей модели ТИМ.

Виртуальная и дополненная реальность.

Дополненная и виртуальная реальность – это важные технологии, используемые для интеграции в процесс строительства.
Сферы применения:

• обучение работников процессов строительства;
• макетирование виртуального типа;
• демонстрирование проекта и его компонентов в пространстве.

Рабочая деятельность с такими процессами происходит в реальном времени. Иными словами, осуществляется отслеживание перемещений пользователя и реакция на различные изменения. Необходимо понимать, что ресурсы дополненной и виртуальной реальности ограничены.
Для того чтобы работа была комфортной нужно минимум 90 FPS. По этой причине требуется оптимизация моделей и кода программы. Применяются специальные уровни детализации, позволяющие выполнить «подмену» модели на наименее детализированную во время её отдаления от пользователя.

Для наиболее комфортной работы детализированных сцен в приложениях с дополненной и виртуальной реальностью недостаточно, чтобы геометрическая составляющая модели ТИМ была просто импортирована.

ВЫВОДЫ

Из всего вышеперечисленного можно сделать вывод, что сегодня в отрасли строительства присутствует потребность в низкополигональных 3D моделях, которые отличаются по содержанию и структуре от моделей ТИМ, применяющихся на разных шагах жизненного цикла строительства.
Необходимость в таких моделях только растет с развитием в прикладной отрасли:

• 3D кадастра;
• дополненной реальности;
• виртуальной реальности;
• геоинформационных систем.

Перспективным направлением является исследование возможностей автоматизации работы их построения, соответствующей всем нормативным документам.