利用Blender處理3D模型定位及格式轉換

在實務應用中，許多建築、文化資產或都市設計成果常以 STL、OBJ 等 3D 模型格式保存，這類模型通常只描述物件本身的幾何形狀，並不包含真實世界的地理坐標、方位、比例尺或高程資訊。因此，即使模型本身製作精細，也無法直接準確套疊到 Google Earth、Cesium、GIS 平台或其他三維地理環境中。為了讓 3D 模型能與真實地景、衛星影像、地形資料及城市空間正確對位，便需要利用 Blender 進行模型定位、旋轉、縮放、座標基準調整與格式轉換，將原本「單純的三維物件」轉換為具有空間參考意義的地理模型，使其能應用於城市變遷展示、建築模擬、文化資產重建、地景視覺化與 Google Earth 套疊展示等情境。

本文就利用交通部公路局所釋出的「淡江大橋及其連絡道路新建工程(第3標)BIM模型」當作案例來說明處理流程。

運用 Windows 內建的 3D Viewer 檢視淡江大橋BIM模型，因為沒有地理坐標所以無法套疊其他地理資訊。

1. 前置準備

  • 軟體： 下載並安裝免費的 Blender 5.1.x 軟體。
  • 外掛程式： 下載 Blender GIS 外掛，在Blender 軟體中「Edit」> 「Preferences」->「Add-ons」安裝，後續就可以在 Blender 直接匯入具有地理坐標的 GIS 參考圖資。
完成安裝 Blender GIS 外掛後的畫面

2. 在 Blender 中定位模型

  • 開啟 Blender 並設定場景： 刪除預設方塊，點擊頂部選單的「GIS」>「Import」>「BaseMap」。
    1. 搜尋位置： 在 Source 下拉選單選擇「Google」，Map type 選擇「Satellite」或「Map」，輸入您的建築物模型地址，點擊 OK。
    2. 對齊衛星圖： 衛星影像或地圖會載入到 Blender 中。您可以縮放並移動地圖，找到建築模型所在的真實位置。
    3. 匯入 STL 模型： 點擊「File」>「Import」>「Stl (.stl)」，匯入您的 3D 建築模型。
    4. 地理定位 (Georeferencing)：
      • 模型導入後，模型可能非常小或非常大。使用 Scale (S) 和 Rotate (R) 將模型移動到對應衛星圖的位置。這個案例中，因為使用經緯度坐標，初始 Scale 要設為 0.00000001。
      • 使用 Move (G) 調整平面位置，確保模型底座完全貼合衛星圖的輪廓。
      • 在畫面上反覆調整 Scale (S) , Rotate (R) 與 Move (G) 數值，最終讓模型與衛星影像完全貼合；本案例中 Scale 數值為 0.00000000957463 。
      • 重要： 確保模型在垂直方向上處於正確的高程（Z軸）。

    3. 將模型匯出為 Google Earth 網頁版可讀取格式

    為了讓模型在 Google Earth 中顯示，通常將模型匯出為 .kmz 或 .glb (GLTF) 格式。

    1. 設定材質 (材質可能會在轉換中遺失)： 確保建築模型有基礎材質。
    2. 匯出： 選取模型，點擊「File」>「Export」>「GLTF (.glb/.gltf)」。
    3. 在 Google Earth 網頁版中檢視： 開啟 Google Earth 網頁版，點擊「新增」>「3D 模型」或直接拖入匯出的檔案。

    4. 進階套疊方法（如果您需要更精確的地形高程）

    如果您的建築物位於山坡上，需要與地形貼合，可以在 Blender GIS 中使用「Get Elevation」功能來取得地圖的高程數據，然後將模型吸附在地形表面。