倾斜摄影单体化建模系统(R3d_Model)介绍
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基于倾斜摄影影像的真三维单体化模型精细建模方法研究随着三维技术的进步和摄影设备的发展,基于倾斜摄影影像的真三维单体化模型的精细建模方法越来越受到关注。
本文将介绍一种基于倾斜摄影影像的真三维单体化模型精细建模方法。
首先,需要对倾斜摄影影像进行预处理。
这包括图像去噪、均衡化和匹配等操作。
去噪可以通过滤波器来实现,以消除图像中的噪声。
均衡化可以增强图像的对比度,使得图像中的细节更加清晰。
匹配可以通过特征点提取和匹配算法来实现,以确定不同摄影位置的相应点。
接下来,需要进行相机定位和姿态估计。
相机定位可以通过采集地面控制点的坐标,并利用地面控制点与图像的对应关系进行计算。
姿态估计可以通过图像中的特征点和姿态估计算法来实现。
然后,进行点云数据的生成。
点云数据是通过三维重建算法,将倾斜摄影影像中的特征点或像素点转换为三维坐标点。
常用的算法包括立体匹配算法、多视图几何算法等。
生成的点云数据可以提供给后续的建模操作。
接下来,进行三维模型的精细建模。
精细建模可以基于点云数据进行,也可以基于影像进行。
基于点云数据的建模可以通过点云数据的重采样和平滑来实现,以获得比较精细的模型。
基于影像的建模可以通过影像解算和纹理映射等操作来实现,以获得更加真实的模型。
最后,进行模型的优化和评估。
模型的优化可以基于误差最小化的原则进行,以提高模型的精度和稳定性。
模型的评估可以通过与现实场景进行对比,以评估模型的真实性和准确性。
综上所述,基于倾斜摄影影像的真三维单体化模型精细建模方法包括预处理、相机定位和姿态估计、点云数据的生成、三维模型的精细建模、模型的优化和评估等步骤。
这种方法可以为各种应用领域提供精确的真三维模型,如城市规划、文物保护等。
倾斜摄影实景三维模型单体化分类与应用研究摘要:在智慧城市建设过程中对倾斜摄影测量技术进行应用可以开展城市三维建模,提高城市精细化管理水平。
在倾斜摄影实景三维模型单体化分类以及应用分研究过程中,需要根据城市的主要要素完成单体化模型分类作业,并根据城市在发展过程中的三维模型应用需求,以实际情况为基础探讨倾斜摄影实景三维模型在智慧城市建设中的应用情况,为我国现代化城市建设提供一定参考。
关键词:倾斜摄影实景;三维模型;单体化分类前言作为社会经济发展的中心,在城市化建设过程中需要对先进技术进行充分应用,提高现代化城市建设水平。
而倾斜摄影测量技术是当前国际测绘领域的高新技术,突破了传统航摄测量技术存在的限制。
在倾斜摄影测量技术应用过程中可以利用不同角度,相机从多角度曝光获取地物信息,从而自动化获取城市实景三维模型。
利用倾斜摄影测量技术可以快速获取城市三维地理信息,并且能够保证信息的真实性和精确性。
以此为基础,可以构建动态、多层次、二维三维一体化城市信息系统。
这对促进智慧城市建设有积极作用。
一、实景三维模型单体化分类在开展倾斜摄影三维模型建立的过程中需要对不同要素进行科学划分。
虽然一些要素分类无法细致到地物的附属设施,但是将空、地进行结合建模后,能够确保模型分类实现各行各业的需求。
在三维模型数据组织过程中,并不是单纯对三维单体化模型进行组织,还要加入对象物承载的二维属性信息,并根据实际应用需求完成模型数据管理工作。
这样才能够在城市建设以及管理过程中充分发挥三维模型数据的积极作用。
根据城市要素构成和管理单元的分类,可以对城市三维模型数据按照以下内容进行划分:第一,建筑物要素。
建筑物要素指的是每一个建筑为独立的个体单元,在建筑物要素分类中建筑物包括底座、群楼、连接通道等不同内容。
需要完成要素拆分,在确保建筑物要素完整性的同时,保留建筑结构建筑物要素的地面部分,主要包括建筑主体、围墙、栅栏、牌坊等。
而建筑物主体部分包括纪念碑、连廊等[1]。
倾斜摄影测量的三维建模技术及运用分析倾斜摄影测量(oblique photogrammetry)是指通过倾斜摄影设备获取倾斜摄影,再通过计算机对倾斜摄影进行处理、分析和测绘,以获取三维地理信息的技术。
在倾斜摄影测量的技术中,倾斜摄影的采集设备主要包括航空倾斜摄影系统、车载倾斜摄影系统和无人机倾斜摄影系统。
与传统的正射摄影测量相比,倾斜摄影测量技术具有获取真实感、精度高、成本低等特点,因此在地图制图、城市规划、文物保护、自然资源调查和管理等领域得到了广泛的应用。
一、三维建模技术1.倾斜摄影三维建模技术倾斜摄影三维建模技术是指利用倾斜摄影获取的影像数据进行三维建模的技术。
倾斜摄影的影像数据包含了地面的真实信息和物体的立体形态,因此可以通过对这些影像进行处理和分析,获取地面地物的三维模型。
倾斜摄影三维建模技术主要包括影像处理、点云配准、模型重建和模型优化四个步骤。
2.点云配准技术点云配准是倾斜摄影三维建模技术中的关键步骤,其主要任务是将不同影像采集得到的点云数据进行配准,以便于后续的模型重建和模型优化。
点云配准技术主要包括特征提取和特征匹配两个步骤,通过这两个步骤可以将不同影像采集得到的点云数据进行配准,从而获取更加精确和真实的三维模型。
3.模型重建技术模型重建是指基于点云数据进行三维模型的构建,根据点云数据中的立体信息和地面的真实信息进行模型的构建。
模型重建技术主要包括点云拟合、曲面重建和建模编辑三个步骤,通过这三个步骤可以将点云数据转换为真实感强、精确度高的三维模型。
模型优化是指对于已经构建的三维模型进行修复和优化,以提高模型的真实感和精度。
模型优化技术主要包括模型简化、纹理贴图和模型修复三个步骤,通过这三个步骤可以使模型更加真实、完整和精确。
1.地图制图领域地图制图是倾斜摄影三维建模技术的一个重要应用领域,倾斜摄影可以获取地面地物的真实信息和立体形态,因此可以为地图制图提供真实感强、精度高的地理信息。
基于倾斜摄影的实景三维单体化模型构建方法摘要:单体化模型是研究分析某一区域内事物分布特征的重要途径,也是智慧城市建设的重要技术门类。
本文主要阐述利用倾斜摄影技术建立实景三维模型并执行单体化处理的方案,首先说明单体化模型的构建整体流程,随后说明构建三维模型以及模型单体化的过程,最终通过实验说明单体模型应用效果。
关键词:倾斜摄影;三维;单体化模型引言:智慧城市的建设与三维模型单体化处理密切相关,利用倾斜摄影建立模型并分析成为智慧城市建设的重要步骤,因此有必要探讨实景三维模型以及单体化处理的方式方法。
一、总体流程实景三维模型的构建过程具有信息处理快捷、地面信息种类多、自动化程度高等特征;通过倾斜摄影获取影像数据源后,对数据进行色光均衡处理,获取满足要求标准的三维建模数据,并结合外业测量建立实景三维模型。
真正射影像数据的计算则与三维模型的生成同步进行,通过真正射影像获取矢量数据,采用单体化技术处理矢量数据以及三维实景模型;录入其他属性数据后形成完整的三维单体化模型,进而达到检索管理三维模型数据的效果。
二、实景三维模型构建倾斜影像处理系统的核心价值在实现倾斜摄影数据的自动化处理,处理过程中将外业测绘结果以及影像数据导入到系统中,完成空三加密后及时矫正其中存在的数据畸变现象,并实现影像元素的全面优化,最终建立纹理与三维模型之间的关联。
倾斜影像系统的关键在于降低人力主观行为的干预作用,从根本上保证实景三维模型的精度。
主要经过下列步骤:1.数据预处理。
不同观测条件下反馈的数据本身存在时相差异,即便是同次观测的数据也会存在色彩区分,因此摄影影像在饱和度、色相等多个维度存在差异,直接影响到拍摄成果表达统一性。
在预处理环节则对影像进行归一化处理,确保影像光亮度、均衡度性能完好。
2.点位调整。
基于预处理获取的数据结果进行平差处理,对平差后部分粗差点筛除,并调整预处理数据的部分连接点位。
部分连接点存在偏差较大的问题,需要采用人工调整方式调整预处理结果,降低连接点偏差的整体影响。
四问倾斜摄影建模技术文/超图研究院(导语)倾斜摄影测量技术以大范围、高精度、高清晰的方式全面感知复杂场景,通过高效的数据采集设备及专业的数据处理流程生成的数据成果直观反映地物的外观、位置、高度等属性,为真实效果和测绘级精度提供保证。
同时有效提升模型的生产效率,采用人工建模方式一两年才能完成的一个中小城市建模工作,通过倾斜摄影建模方式只需要三至五个月时间即可完成,大大降低了三维模型数据采集的经济代价和时间代价。
什么是倾斜摄影?倾斜摄影技术是国际测绘遥感领域近年发展起来的一项高新技术,通过在同一飞行平台上搭载多台传感器(如图 1所示,目前常用的是五镜头相机),同时从垂直、倾斜等不同角度采集影像,获取地面物体更为完整准确的信息。
垂直地面角度拍摄获取的影像称为正片(一组影像),镜头朝向与地面成一定夹角拍摄获取的影像称为斜片(四组影像)。
图 1图 2一组影像获取示意图图 3连续几组影像获取示意图正拍影像倾斜影像图 4 正拍影像与倾斜影像对比图图 5 同一地物四个侧面倾斜影像倾斜摄影建模技术有哪些工作流程?1、倾斜影像采集倾斜摄影技术不仅在摄影方式上区别于传统的垂直航空摄影,其后期数据处理及成果也大不相同。
倾斜摄影技术的主要目的是获取地物多个方位(尤其是侧面)的信息并可供用户多角度浏览,实时量测,三维浏览等获取多方面的信息。
1)倾斜摄影系统构成倾斜摄影系统分为三大部分,第一部分为飞行平台,小型飞机或者无人机;第二部分为人员,机组成员和专业航飞人员或者地面指挥人员(无人机),第三部分为仪器部分,传感器(多头相机、GPS定位装置获取曝光瞬间的三个线元素x,y,z)和姿态定位系统(记录相机曝光瞬间的姿态,三个角元素φ、ω、κ)。
2)倾斜摄影航线设计及相机的工作原理倾斜摄影的航线设计采用专用航线设计软件进行设计,其相对航高、地面分辨率及物理像元尺寸满足三角比例关系。
航线设计一般采取30%的旁向重叠度,66%的航向重叠度,目前要生产自动化模型,旁向重叠度需要到达66%,航向重叠度也需要达到66%。
倾斜摄影单体化应用之SuperMap一、单体化单体化的意思就是对每一个我们想要单体管理的对象进行对象化,所以也有人叫对象化,是一个单独的、可以被选中的实体、可以高亮、附加属性、可以结合gis平台做分析、统计、定位等,真正的让倾斜数据被管理起来。
1、对于人工建模(比如3dmax su cityengine等方式),每个实体(比如路灯、大楼、大楼分层、分户)均可制作为单独的模型,对这种模型而言不需要单体化,因为其本身就可以具备对象化管理的条件。
2、对于倾斜摄影自动化建模(比如smart3d跑的模型),其原理是先计算稠密点云、然后简化再构建TIN(三角网),最后贴上贴图。
这个过程中没有人工干预,目前的建模算法还不能把建筑、地面、树木等地物区分开,因此构建出来的是一个连续的Tin网,因此倾斜模型也被叫做“一张皮”模型,对于这样的数据,本身是无法选中单个建筑的,因此需要进行一定的处理,才能实现对象化管理,这个处理的过程就叫单体化。
二、矢量化这里选用矢量面的方式来做单体化,简单讲一下三维倾斜模型用矢量面做单体化的原因。
熟悉gis的应该知道矢量化这个概念,矢量化是获取地理数据的一种方式,简单而言就是把栅格数据转换成矢量数据的过程。
举个简单说明,当你拿到一张影像(卫星图片),上面有建筑、有道路、有河流、有树木,但是所有地物都在一张图上,一个个实体并没有分开,比如你不能选中影像上的道路、建筑、河流等;而要做到可选中、分析、管理就需要把一个个地物单独分开,这个时候二维gis中的解决思路就是矢量化,在影像数据上进行矢量化,从而可以在影像+矢量的图层上选中建筑物、道路等地物,更能做到后面的分析、管理、查询等等。
用二维的思路看倾斜模型,实则还是一张图,不过是一张带有TIN作为Z值的影像,而大家一直觉得很高大上的单体化,其实可以叫做三维gis中的矢量化,并对矢量化的面进行拉伸,拉伸有两个要素,一个是底部高程(拉伸的基准面),一个是拉伸的高度,即要把矢量面拉伸多高。
倾斜摄影采集、处理、单体化技术流程一、引言倾斜摄影采集、处理、单体化技术是一项先进的地理信息技术,通过倾斜摄影技术采集的图像数据,经过处理和单体化处理,可以实现高精度的三维建模和地图制作。
本文将介绍倾斜摄影采集、处理、单体化的技术流程。
二、倾斜摄影采集倾斜摄影采集是指使用倾斜摄影设备对目标区域进行图像采集的过程。
首先,倾斜摄影设备会搭载在飞行器或车辆上,通过设备内的摄像头对地面进行连续拍摄。
拍摄时,设备会按照一定的角度和路径进行飞行或行驶,确保对目标区域进行全面、密集的拍摄。
采集的图像数据包含了地面的纹理、颜色和形状等信息。
三、倾斜摄影处理倾斜摄影处理是对采集到的图像数据进行预处理和后处理的过程。
首先,对采集到的图像进行去噪和校正,以提高图像的质量和准确性。
然后,对图像进行配准,即将不同角度和位置的图像进行匹配和融合,以获取完整的目标区域图像。
最后,对图像进行色彩校正和增强,以使图像更加真实、清晰。
四、倾斜摄影单体化倾斜摄影单体化是将处理后的图像数据转化为三维模型的过程。
首先,通过图像特征提取和匹配,确定地面上的特征点和边界信息。
然后,根据特征点和边界信息,借助计算机视觉算法,将图像数据转化为三维坐标数据。
最后,根据三维坐标数据,构建三维模型,包括地面、建筑物、植被等目标物体的几何形状和空间位置。
五、应用和展望倾斜摄影采集、处理、单体化技术在城市规划、土地管理、安全监测等领域具有广泛的应用前景。
通过倾斜摄影技术,可以获取高分辨率的地面信息,为城市规划和土地管理提供可靠的数据支持。
同时,倾斜摄影单体化技术可以实现对建筑物和设施的精确测量和监测,为安全管理和应急响应提供有效的手段。
总结本文介绍了倾斜摄影采集、处理、单体化的技术流程。
倾斜摄影采集通过倾斜摄影设备对目标区域进行图像采集,倾斜摄影处理对采集到的图像数据进行预处理和后处理,倾斜摄影单体化将处理后的图像数据转化为三维模型。
这一技术流程在地理信息领域具有重要的应用价值和发展潜力。
倾斜摄影单体化建模系统(R3d_Model)介绍西安煤航技术发展研究院一、系统简介倾斜摄影单体化建模系统(R3d_Model)是中煤航测遥感集团技术发展研究院自主研发,具有完整知识产权的一套数字建筑模型三维重建系统。
软件通过导入倾斜摄影密集匹配模型,高效绘制、编辑生成建筑模型,对倾斜影像工程化管理,多视图透视浏览、半自动化辅助生成三维模型、模型纹理映射自动化透视变换贴图等功能,最终生产包括建筑三维模型、DEM、正射影像等数字城市三维地理信息产品。
针对我国目前三维建模数据的标准规范,该软件生成的三维模型满足对模型细节和位置精度的要求,为倾斜摄影后处理提供了一套完整的三维建模解决方案。
二、系统功能1、多源数据工程化组织管理R3d_Model采用工程化管理导入数据和多源数据融合提取模型的思路。
自动化记录用户导入的多源数据和模型作业工程。
同时支持模型数据和原始影像的透视渲染,直接在影像上采集更准确的边界信息。
大数据多任务模型时,支持模型的抽稀渲染。
2、自动化算法辅助的建模方法系统设计实现了一种半自动化的建模方法,在绘制模型边线、轮廓的基础上,分析计算密集匹配三角网数据,自动化生成三维模型,提高了模型的生产、编辑效率。
3、快速模型绘制编辑方法系统实现了一种基于模型拓扑关系的绘制、编辑工具。
用户可以在倾斜摄影模型上快速的绘制出三维模型,并编辑模型快速生成成果。
系统自动维护平面间拓扑关系,提高生产效率。
4、倾斜摄影纹理贴图系统根据倾斜摄影空三成果自动化计算模型平面对应相片的贴图成像,选择最优影像进行模型贴图,实现了基于倾斜摄影原始相片自动化仿射变换、透视变换的纹理映射功能。
三、独特优点简单易学:系统对标草图大师的建模方式,模型的绘制、编辑严格遵循模型拓扑结构。
纹理贴图采用自动化透视映射的方法,作业员只需挑选最优影像。
作业员经过半天的培训时间,就可以进行模型生产。
自动化程度高:系统设计实现了一种半自动化的建模方法,在绘制模型边线、轮廓的基础上,分析计算密集匹配三角网数据,自动化生成三维模型,提高了模型的生产、编辑效率。
倾斜摄影测量的三维建模技术及运用分析【摘要】倾斜摄影测量是一种重要的技术,可以通过倾斜角度的照相机拍摄建筑物或地表,从而实现三维建模与测量。
本文首先介绍了倾斜摄影测量的重要性,并概述了三维建模技术。
然后探讨了倾斜摄影测量技术的原理和数据获取方式,以及在城市规划和地质勘探中的应用。
结合技术的发展趋势,分析了倾斜摄影测量的未来发展前景和应用前景。
倾斜摄影测量技术将在各领域发挥更大作用,为城市规划、地质勘探等领域提供更精确的数据支持。
【关键词】倾斜摄影测量、三维建模技术、城市规划、地质勘探、数据获取、发展趋势、未来发展前景、应用前景、重要性、研究目的、意义、结论、展望。
1. 引言1.1 倾斜摄影测量的重要性倾斜摄影测量是一种重要的技术手段,可以实现高精度的三维建模和地图制作。
倾斜摄影测量技术利用倾斜摄影机拍摄倾斜影像,通过特定的处理算法将这些倾斜影像转换为三维模型。
这种技术可以在不接触实际物体的情况下获取大范围的地形数据,并且可以实现对建筑物、自然景观等物体的精准测量和建模。
倾斜摄影测量技术在城市规划、地质勘探、环境监测等领域都有着广泛的应用,为经济社会发展提供了重要的支撑。
倾斜摄影测量的重要性体现在以下几个方面:倾斜摄影测量可以快速获取大范围的地理信息数据,为城市规划、土地利用等决策提供科学依据;倾斜摄影测量可以实现对建筑物、道路等物体的精确测量和建模,为工程设计和施工提供重要支持;倾斜摄影测量可以实现对自然灾害和环境变化的监测,为减灾和保护环境提供技术支持。
倾斜摄影测量具有重要的意义和价值,在现代科技发展中发挥着重要的作用。
1.2 三维建模技术概述三维建模技术是一种利用现代计算机技术和数学方法对真实世界中的三维对象进行建模和仿真的技术。
它可以将物体的形状、结构、纹理等信息以三维形式呈现出来,使用户可以从多个角度观察和分析对象。
三维建模技术广泛应用于建筑设计、工程制图、动画制作、游戏开发等领域。
在三维建模技术中,常用的建模方法包括多边形建模、曲面建模、实体建模等。
411 倾斜摄影建模工艺研究倾斜摄影建模在倾角条件下,首先对共线方程进行了结算,通过对同名点的寻找,能够从整体上实现对连续相对相对定向模型的形成;然后通过对外业的利用,能够实现对点的绝对定向的控制,使实景模型在地理坐标中能够得以建立;最终能够实现在坐标中对影像姿态和实际模型的匹配,使纹理能够得到自动的映射。
目前倾斜摄影主要有以下两种建模方式:(1)最为典型的街景工厂、Bently公司ContextCapture建模所应用的全自动技术,其中街景工厂的测绘更符合专业标准,然而却有着较高的使用要求以及价格,并且ContextCapture对消费级别更为合适,使用更加灵活便捷、价格相对更低,此外,倾斜摄影自动化建模软件还涉及到了括Photoscan以及无限界等;(2)华政空间、东方道迩公司所采用的LiDAR倾斜自动化三维建模软件,对专有软件的使用,能够处理来自机载传感器的倾斜影像以及点云数据,采用点云数据能够实现对形状信息的构建,并且倾斜影响能够实现对纹理图像的提供,使三维模型的自动构建能够更加快速,其优点是由于点云有着较大的密度,因此能够使实景模型的表达更具真实性以及高精度,然而在大部分情况下机载激光以及倾斜影响的飞行是独立的,需要采用人工的方式配准这两种数据,因此有着较高的人工成本,并且需要在相同的地块进行两次飞行[1]。
2 倾斜摄影模型单体化思路2.1 矢量切割单体化DP-Modeler是类人工建模中最具代表性的,其通过对倾斜摄影模型的使用,结合人工干预的方式对独立的三维模型进行了重新的构建,这一方式与人工建模较为类似,自然能够获取到单体化的结果,同时,还能够实现对模型效果的修饰[2]。
倾斜摄影模型切割通过对输电线路对应矢量面的采用,实现了对倾斜摄影模型的分割,也就是从物理上通过对三角面片网的连续分割,进而使单体化得到了实现。
二维矢量面渲染,指的就是以图层的形式在三维场景中对二维矢量面的添加,通过二维矢量面能够判断其范围中有哪些tin网,然后在tin网上用半透明的颜色进行覆盖。
倾斜摄影三维建模定义倾斜摄影三维建模是一种基于倾斜摄影技术,利用计算机技术对实体物体进行三维重建的技术。
该技术依靠飞行器等航空器搭载的摄影机进行空中摄影,通过倾斜摄影技术得到大量影像数据,并同时记录影像数据所处的位置、姿态等信息,最终将影像数据与位置、姿态等参数进行结合,利用三维建模软件生成真实的三维模型。
倾斜摄影三维建模技术具有高效、精准、全面的特点,对于不可接近、不易获取的区域(如山区、建筑高层等)进行空中摄影及三维重建,有其独特的优势。
同时,利用倾斜摄影三维建模技术可实现快速、准确的建模功能,广泛应用于城市规划、地形分析、建筑设计、景观规划等领域。
倾斜摄影三维建模技术的主要流程包括:数据采集、数据预处理、数据配准、模型重建、模型优化等步骤。
数据采集:倾斜摄影三维建模需要采集大量的倾斜摄影影像,以及相应的位置、姿态信息。
数据采集的设备包括航空器、摄影机及全球定位系统等。
数据预处理:该步骤主要包括对原始数据进行几何校正、辐射定标、图像去异常值、空间滤波等处理,以便后续的数据配准工作的顺利进行。
数据配准:数据配准的目的是将采集到的多个倾斜摄影影像进行空间精确定位,以保证后续模型重建的准确性。
该步骤利用影像共视点匹配、稀疏点云干扰剔除、图像拼接等技术实现。
模型重建:模型重建是整个流程中最关键,也是最复杂的环节。
该步骤主要分为点云生成、生成三维网格、贴图映射、标注符号等多个步骤,目的是将配准后的影像数据转化为准确和真实的三维模型。
该步骤可使用三维建模软件、倾斜摄影软件等工具进行实现。
模型优化:模型优化是为了进一步提高模型的质量和真实性,包括色调平衡、光照调整、纹理映射、贴图通道、边缘优化等技术。
总之,倾斜摄影三维建模是一种快速、高精度的三维建模方法,广泛应用于城市规划、建筑设计、工程勘测、文化遗产保护、环境监测等领域。
随着技术的不断发展,该技术在各个领域的应用前景也将越来越广泛。
基于倾斜摄影的城市三维建模及单体化探讨发布时间:2023-03-24T05:46:01.131Z 来源:《中国科技信息》2023年1月第1期作者:张小星[导读] 本文对城市三维建模、单体化、三维场景建模的精细处理技术进行了技术探讨,并对模型精度、软件配置、建模效率等方面进行了分析,以期为数字化城市建模生产的应用提供参考。
张小星深圳市武测空间信息有限公司深圳宝安 518133摘要:传统的三维数字模型方法效率低、成本高,在实际应用中存在着诸多限制,而倾斜成像技术在城市三维模型中的效率和时效性都很高,为实现快速的三维立体造型提供了一种行之有效的方法。
本文对城市三维建模、单体化、三维场景建模的精细处理技术进行了技术探讨,并对模型精度、软件配置、建模效率等方面进行了分析,以期为数字化城市建模生产的应用提供参考。
关键词:倾斜摄影;城市三维建模;单体化引言近几年,随着三维视觉技术的飞速发展,数字化城市的发展,使得传统的平面地图已经不能满足城市智能化发展的需要。
,三维模型的研究日益受到重视。
该模型不但能够对客观世界进行直观、清楚的呈现,而且通过测量、示范、虚拟规划和应用分析来支持城市发展。
倾斜摄影技术能够灵活、多方位、高精度地采集到大量的地物的几何、纹理信息,并利用空间定位、建模等先进技术,可以迅速建立城市的立体立体模型,并能直观地显示地形的位置、高程、形态、纹理、细节等信息,从而达到真实再现的目的。
一、生产技术路线(一)影像获取第一,拍摄角度的图像。
利用大飞机上SWDC-5C系列数码航摄相机进行测量,获得了毫米高分辨率的垂直和倾斜图像,可以获得更多的地面表面纹理信息,弥补了正反射成像只能获得地面表面的纹理信息,确保了地面和高程的准确性。
SWDC-5是我国首款国产航空倾斜照相机,采用1个垂直照相和4个40-45度的角度,获得多视角影像,建筑物墙体真实纹理。
第二,采集到的图像。
利用 TBOX近距离照相技术采集地表图像,首先利用高精度的 TBOX与 GSCORS基站进行通信,利用差分 GPS (RTK)方法获得准确的 POS数据,在卫星信号良好的情况下,其精度可达厘米;然后,利用手机与网络相连,通过 TBOX的蓝牙技术,就能得到准确的定位。
倾斜摄影实景三维模型建筑物单体化方法研究摘要:利用倾斜摄影所产生的三维实景模型,无法真正实现满足三维地理信息系统应用的需求,而这就需要通过单体化处理来保证建筑物能够以单体化技术的使用,促使其应用效果变得更好。
基于此,本文主要探索不同结构的建筑物在进行单体化处理时应该如何进行操作,同时也对贴图的方法进行了阐述,希望能够以此使地理目标的管理与单独操作,可以通过技术支持与保障进行落实,这时才能够使精细化管理工作的开展,能够满足智慧城市建设与打造的需求。
关键词:倾斜摄影测量;实景三维模型;建筑物单体化前言通过倾斜摄影测量工作的开展,能够获取地物的多角信息,这时就能针对三维场景进行重现,并使其拥有真实的纹理。
这种技术在使用的过程中,能够克服过去技术所存有的局限性,但是利用这种方法所构建的模型是一个整体,还具备着连续性,无法实现对单个目标进行操作与管理,这就导致三维实景模型在应用时,只能够以简单的空间分析或可视化地浏览进行使用,无法凸显倾斜摄影的最终价值。
对此,只有实现利用单体化的方式进行优化,并促使三维实景模型的构建能够通过单体化的方式进行单独的管理与操作,这样才能为城市的智能化管理与精细化管理提供技术保障。
一、倾斜摄影实景三维模型建筑物单体化的方法(一)流程城市的组成要素有很多,比如建筑物、街道、植被等。
在进行具体分析的过程中,这些只是城市要素当中的表层部分,而无法真正反映出城市整体的实际面貌。
而在实景三维模型当中,所产生的数据量其实要比一般的模型更大,但是在实际进行使用与管理时,由于无法实现对建筑物进行单体操作,这时就需要通过单体化技术来进行转化[1]。
在这个过程中,单体化的操作其实是比较困难的,同时要对建筑物进行流程上的说明,所以只有基于单体化技术进行建模流程的构造,并通过导入实现地面影像进行使用,之后再通过局部分离,进而通过编辑工作的开展对模型进行建造,以此才能利用精细化的修编,实现合并与更新,这样就能使整个区域的单体化模型得到呈现。
倾斜摄影单体化建模系统(R3d_Model)介绍
西安煤航技术发展研究院
一、系统简介
倾斜摄影单体化建模系统(R3d_Model)是中煤航测遥感集团技术发展研究院自主研发,具有完整知识产权的一套数字建筑模型三维重建系统。
软件通过导入倾斜摄影密集匹配模型,高效绘制、编辑生成建筑模型,对倾斜影像工程化管理,多视图透视浏览、半自动化辅助生成三维模型、模型纹理映射自动化透视变换贴图等功能,最终生产包括建筑三维模型、DEM、正射影像等数字城市三维地理信息产品。
针对我国目前三维建模数据的标准规范,该软件生成的三维模型满足对模型细节和位置精度的要求,为倾斜摄影后处理提供了一套完整的三维建模解决方案。
二、独特优点
简单易学:系统对标草图大师的建模方式,模型的绘制、编辑严格遵循模型拓扑结构。
纹理贴图采用自动化透视映射的方法,作业员只需挑选最优影像。
作业员经过半天的培训时间,就可以进行模型生产。
自动化程度高:系统设计实现了一种半自动化的建模方法,在绘制模型边线、轮廓的基础上,分析计算密集匹配三角网数据,自动化生成三维模型,提高了模型的生产、编辑效率。
自动搜索最佳模型平面贴图,根据拍摄姿态自动化选择透视变换或仿射变换贴图纹理,提高了纹理贴图的作业速度。
支持多源数据:本系统除了支持倾斜摄影密集匹配模型的导入,还支持机载、车载或地面等激光点云数据的导入下的三维建模。
原始数据采用分级分层处理,支持海量数据,避免模型接边等问题。
三、与同类软件比较
R3d_Model最大的优点就是来自生产一线的成熟建模软件。
相比较国内其他软件,R3d_Model效率高、使用性强。
煤航积累了多年的数字三维产品生产经验,对系统的设计和完善提供了许多宝贵意见。
系统经过煤航多项数字城市三维建模等项目的磨砺,已经相当成熟。
是当前我国一套正式进入生产线的三维建模软件。
同时,系统创新实现的一种半自动化建模方法,经过了大量模型数据的测试,对复杂模型和异形模型都能较好的支持,这也是其他建模软件所不具备的。
系统相较3dmax等国外软件,更倾向性的映入了测绘技术方法来提高建模效率和模型质量。
而相较国内其他建模产品,具有更成熟的编辑绘制方法以及创新、
高效的自动化算法等优点。
具体如下:
1.自主底层开发的独立平台,不依赖其他软件,中文界面,学习上手快;
2.自主研发半自动化建模算法,提高建模效率;
3.绘制和编辑工具遵循模型拓扑关系,减少作业步骤;
4.支持透视投影叠加显示倾斜相片、匹配模型等多源数据,帮助作业人员快速建模。
5.支持倾斜摄影、匹配模型、点云数据等异源数据的大数据量导入。
6.自动化纹理贴图,对映射纹理自适应处理透视变换和仿射变换。
7.工程化数据管理,自动化恢复工作状态。
模型生产过程支持包括纹理编辑在内的撤销重做。
8.支持压缩纹理的方式导入模型,减少软件工作时对资源的占用。
四、操作及成果附图。