城市实景三维建模技术方法探讨

城市实景三维建模技术方法探讨

摘要: 由于各种检测方法的进步,空间数据的研究和地理信息系统事业获得了蓬勃发展。在此语境下,空间地理信息的三维可视化表现因其比较之于传统二维表达而有着更直接、更准确和更精确的空间地理特征,而地理空间信息的三维空间可视化表现则是其重点。在地方国情监控、城市交通模拟、地方经济可持续发展研究等诸多应用领域,三维地理信息系统也发挥着巨大的功能。所以,城市规划三维实景模型对研究城市规划的发展趋势有着很大的意义。

关键词:城市实景;三维建模;方法

1实景三维建模技术

现如今实景的三维建模技术需要依靠倾斜摄影去进一步完成,许多城市都需要较为成熟的三维建模技术进行支撑,倾斜三维建模具备了全自动生产、建模过程精确、贴图纹理颜色更符合实际情况等优点。而LiDAR倾斜三维建模则可结合二种手段所各有的优点,以提高建模效率、改善建模精度,并克服了传统人工建模方法真实度低与精度较差的问题。

目前,三维模型的关键技术大致包括3种:人工模型,倾斜摄影模型和激光雷达模型。人工建模也就是通过三维模型的软件,如三DMAX,Maya等根据现有的图片和大比例尺城市规划图等来建模。该模型技术的性能很优秀,只是工作时间较长,与真实世界反差较大,且人工成本昂贵,适合进行小区域、固定对象的三维空间模型。在城市三维模型方面,一般不使用该技术。谭仁春根据人工模型的不足,研制出人机交互的辅助工具,大大提高了人工模型的效果,不过这种技术花费了巨大的技术投入和资金成本,仍无法适应大型城市三维模型的需要。倾斜拍摄检测技术,是中国测绘与遥感行业近年来发展起来的一种新型技术手段,通过这种技术手段能够迅速获得实际地物各个方面的图像,从而获取了比较细致的实际物体侧面数据,所得到的信息也比较能够直接、准确的表达实际地物特性;同时,无人机

倾斜拍摄也具备了效率高、成本低、快捷方便等的优势。目前,该技术已经在许多领域中开展了试验和研究。

2建模原理

而在三维建模技术之中,一般都是采用较大重合度的摄影,利用同名点的技术,通过数字的计算模式进行三维定点,以此来完成模型的建立,也就是即在收集到合适的倾角摄影和区域点云结果,通过自动智能化方法对二种信息加以解算并综合处理,从而迅速得到三维模型。

3技术指标分析

3.1自动化程度

倾斜三维模型,在密集点云采集、Mesh模型建立、纹理映射、模型加工等整个流程上都能够进行了完全智能化的,因此智能化度超高。倾斜三维建模的技术市场化度也很好,在国外的如法国Bentley公司的ContextCapture,美国AgiSoft公司的Photo.Scan、Pix 4D有限公司的Pix 4D mapper、Astrium有限公司的Street Factory、Skyline有限公司的PhotoMesh,日本境内的还有珠科创新的Altizure。以技术成熟度较高的Context Capture系统为例,单机就可以完成对8000~10000个文字图片的自动化管理与建模,而如果引入了集群式的管理方法,则能够提高其数字产出质量。LiDAR倾斜三维模型,从点云分析、DEM设计、DOM加工、纹理贴图各方面基本能够完成软件的自动化工作,与建筑物模型中使用的核心模型方法有所不同,其智能化水平存在一些差异。武汉华正的实景三维图像技术及快速建模平台(3D Real World)可对倾斜图像和同位置激光点云二种信息加以高智能化的解算与综合处理,从而迅速形成了实景三维模型。由于该产品并不对外发售,核心算法也尚未发布,故商品化程度较低。除此之外,目前市场上最主要的建筑模式都基本采取了半自动的构建方法,通过立体的对比进行轮廓的采集,通过建筑的模式库进行筛选,利用匹配的技术进行建筑建模。

3.2可视化效果

倾斜三维模型是一种对地理空间的全维度表达,故模型必须逼真、可信。然而,由于该技术主要采用摄影测量的基本原理,在弱纹理特征、精细纹理特征、近、远表面特征等模型中还存在一些先天性缺陷,因此容易出现纹理地形建模空白、局部整体景观结构不足、纹理映射失真、纹理严重失真等现象,在一定程度

上影响了真实场景三维模型的综合质量。LiDAR倾斜式三维模型能够发挥二种技

术手段的优点,特别是在建筑物模型上。可克服建筑构造缺失,纹理映射困难等问题,从而提高了模型效率,并增加了模型精确度。但基于该方法更侧重于对地貌、

建筑的表现上,对植物、景观等地物要素的表现上则相对欠缺。目前有二个方法:

一是通过三dmax建模批量设计的方法来表现,另一个是直接通过DEM、DOM产生

的三维场景来实现表现,这二个方法在准确度、真实效果方面都比不上倾斜三维

建模。三点三数据精度的三维建模技术虽可以实现严格的空三加密处理,但由于

噪声干扰或图像特征点不明确的干扰,所对应的数据结果存在着较大的不确定性、随机性,解算获得的三角网无法达到对应比例尺定位精度的需要,因此采用该类数

据结果开展的三维研究,结论可靠性较差。如果要改善模型的准确度,则必须减少

飞行高度、并增加倾斜图像的分辨率;如果要达到l:1000的精度要求,尽管许多

机构都需要进行1.5cm、2cm或者更高的影像,以达到l:500的精度要求,但此方

法也会提高外业测量和内业建模难度,从而不能适应城市的实景三维模型建设。

由于LiDAR倾斜三维模型使用了精确的激光点云来作为模型TIN网构建的主要信

息源,其过程中严谨地按照传统摄影测量方法,所以,拥有相当好的测量准确性和

精度稳定性,总体以及部分的高度、水平精度都可以满足1:1000的常规模型精度

标准。尽管LiDAR技术已经基本能够满足1:500的精度需求,但在应用于倾斜相

机上时,仍必须减少飞行高度、增加成像分辨率,同时基于稳定性、工程成本等的

综合考量,因此现阶段城市的实景三维模型精度一般仍以1:1000居多。

3.4生产成本

LiDAR倾角三维模型,因为同时使用了机载雷达(LiDAR)和倾角照相二个技术

方案,在硬件上,就必须同时支持二套装置,而且机载激光扫描方法设备价格比较

昂贵,动辄要数百万,所以设备生产成本也比较高。针对外业采集,该方案就必须

进行二个航飞,需要得到点云和倾角照片,所以整个外业的制造时间比较偏长。而

针对内业制造,尽管倾角影像技术减少了建筑模型制造环节,但由于介于目前主要

的建筑物模型仍以零点五自动化模型为主,所以整个建筑制造周期还是比较偏长。综上所述,LiDAR倾角三维模型相比于传统倾角三维模型的成本还要高。

4结束语

实景三维建模技术是随着时代发展趋势的技术,包含了时代的发展动力,也包

含了当代社会发展的现状和进程。在其自身发展的过程中,伴随时代的需求,也

早已成为了业界的主流展现形式。在实景三维建模技术的运用过程,是对城市规

划的集中体现,也是对于科技和时代发展的最好时期和发展阶段。而三维建模

则广泛应用于社会的各个领域当中,成为了现代社会视觉文化的重要组成之一,

而三维建模的发展需要与传统的手绘技术相结合,并且在制作质量上需要得到一

定的提升,不仅仅是科技的进步,文化和思想也需要进步。相信在不久的将来,

实景三维建模技术会为我们展现出更为庞大的效果的设计,丰富制作,呈现出丰

富的内涵及外延。

参考文献:

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[3] 杨绪峰,陈宇恒,田宗彪,李淼.无人机倾斜摄影技术在规划核实测量质检

中的应用[J]. 测绘通报. 2021(S2)

[4] 朱辉.无人机倾斜摄影在规划核实测量中的应用[J]. 工程建设与设计. 2022(07)

[5] 罗安仲,黄海波,何远芳,刘芳.无人机倾斜摄影在测量工程中的应用分析[J]. 广西城镇建设. 2021(02)

城市实景三维建模技术方法探讨

城市实景三维建模技术方法探讨 摘要: 由于各种检测方法的进步,空间数据的研究和地理信息系统事业获得了蓬勃发展。在此语境下,空间地理信息的三维可视化表现因其比较之于传统二维表达而有着更直接、更准确和更精确的空间地理特征,而地理空间信息的三维空间可视化表现则是其重点。在地方国情监控、城市交通模拟、地方经济可持续发展研究等诸多应用领域,三维地理信息系统也发挥着巨大的功能。所以,城市规划三维实景模型对研究城市规划的发展趋势有着很大的意义。 关键词:城市实景;三维建模;方法 1实景三维建模技术 现如今实景的三维建模技术需要依靠倾斜摄影去进一步完成,许多城市都需要较为成熟的三维建模技术进行支撑,倾斜三维建模具备了全自动生产、建模过程精确、贴图纹理颜色更符合实际情况等优点。而LiDAR倾斜三维建模则可结合二种手段所各有的优点,以提高建模效率、改善建模精度,并克服了传统人工建模方法真实度低与精度较差的问题。 目前,三维模型的关键技术大致包括3种:人工模型,倾斜摄影模型和激光雷达模型。人工建模也就是通过三维模型的软件,如三DMAX,Maya等根据现有的图片和大比例尺城市规划图等来建模。该模型技术的性能很优秀,只是工作时间较长,与真实世界反差较大,且人工成本昂贵,适合进行小区域、固定对象的三维空间模型。在城市三维模型方面,一般不使用该技术。谭仁春根据人工模型的不足,研制出人机交互的辅助工具,大大提高了人工模型的效果,不过这种技术花费了巨大的技术投入和资金成本,仍无法适应大型城市三维模型的需要。倾斜拍摄检测技术,是中国测绘与遥感行业近年来发展起来的一种新型技术手段,通过这种技术手段能够迅速获得实际地物各个方面的图像,从而获取了比较细致的实际物体侧面数据,所得到的信息也比较能够直接、准确的表达实际地物特性;同时,无人机

大场景实景三维模型精细化生产与单体化研究解析

大场景实景三维模型精细化生产与单体 化研究解析 摘要:人们生活水平的不断提高,大众对于自己生活的环境、生活的质量、资源使用情况等多个方面都非常关注与重视,提出诸多的要求。智慧城市在如火如荼的建设当中,为了能够确保智慧城市建设具有极高质量,满足新时代下人们所提出来的要求,那么就需要针对于实景三维模型加强关注与重视。因此,本篇文章主要对大场景实景三维模型精细化生产与单体化进行认真的分析,希望能够在推进智慧城市更好建设等多个方面起到一些参考与帮助。 关键词:大场景;实景三维模型;精细化;生产;单体化; 通过对无人机倾斜摄影技术进行认真分析和研究,发现其是紧随时代发展脚步,所呈现出来的一种新型的技术,此项技术的合理使用,可以进一步提高地理测绘工作水平,引领测绘地理信息产业向着更好的方向所发展和前进。但是不可否认的是,现阶段无人机倾斜摄影三维建模并未受到广泛的应用,所以还需要对此项技术技术深入的分析。基于此,本文下面主要大场景实景三维建模精细化生产与单体化展开深入的探讨。 1、概况 通过对倾斜航空摄影测量技术进行认真的分析和研究,发现其在国际测绘领域扮演“主要的角色”,是一种新型的技术,已经完全摆脱传统航空拍摄过程当中所存在的问题,从而获得被拍摄物多个角度的航空影像,为相关用户呈现出一个更加真实的世界。倾斜摄影技术的科学使用,可以将被测物附近真实的情况全面表现出来,把正射影像应用过程当中所存在的问题有效弥补。最大的特点就是数据量非常的小、网络发布容易、可真正实现共享应用等,在数字城市构建的过程当中可以发挥出不可替代的作用。 2、三维模型流程

2.1原始影像 有效数据、相片控制点数据等是空三加密计算文件当中非常重要的组成部分和内容,针对于相机的参数进行科学调整、设置影像路径等等,再导入空三加密生产模块,针对影像的具体路径进行认真检查,确保其排序正确。 2.2模型的构建 空三加密非常关键且重要,获得高密度点匀切块,而且数量较多,这些切块被分割之后,各个分割区块构建不规则的三角网,最终呈现出三维模型。三维模型存在白膜,白膜表面贴纹理输出更加清晰和真实的三维模型瓦片。 2.3成果输出 模型重建工作结束智慧,并不代表此项工作已经正式完成,还需要为三维贴纹理。并且保证选择的视角是最佳的,贴在模型面上,确保纹理清晰与逼真。图1是从左至右分别为三角网、白膜、纹理瓦片。 图1 从左至右分别为三角网、白膜、纹理瓦片 3、三维大场景模型精细化处理以及单体化 3.1模型精细化处理 经过认真分析和调查之后发现,实景三维数据生产当中,非常容易受到多种因素所带来的影响,发生局限性问题,加大外业飞行力度,可以将模型精细质量进一步的提升。但是噪音、水域、高反射面等多种因素都非常容易导致模型出现拉花、空洞、噪音等各种问题,因此,相关工作人员经过认真的思考之后发现决定应用第三方软件处理。其一:模型重建实现精修。主要采用DP-Modeler软件,针对建筑模型,展开人工重建白膜,再采用倾斜影像自动贴纹理,从而实现模型的精修。其二:模型自动化的处理。通过采用北京某公司的三维模型生成软件,

三维城市建模

三维城市建模技术 城市是现代文明的中心,迅速加快城市化进程已经使城市的可持续发展显得至关重要,城市空间的管理已经不满足现在分散、单一的模式,需要对城市空间范围内的地上和地下信息进行综合管理,通过建设城市区域三维地理信息系统,对城市的空间信息进行综合管理和服务,才能够满足当前城市快速发展所面临的应用需要。城市区域三维GIS是一个涵盖地表、地上、地下等多维空间信息的三维地理信息系统,在城市区域三维GIS的支持下,我们可以在一个统一的时空框架下对城市地表以上、地球表面及地下进行整体的真3D可视化表达、管理、更新、查询、分析与操纵。由此可见,城市区域三维GIS的实质是真三维GIS技术在城市工作中的应用,是综合使用三维GIS技术、遥感技术、空间数据库技术、三维可视化技术及计算机网络技术,实现对城市地物、地表、地质及其相关数据的有效存储、管理可视化再现与网络化服务。 三维城市模型,建立真实与虚拟世界间的桥梁,在历史演变中,传统制图技术运用于地图测绘以展现土地利用的状态,二维平面资料难充分发挥地图的功能,但对于三度空间世界的描述仍然不足,随着科技的发展,测绘技术演变至三维,通过新的测量技术可获取真实世界中各物体精确的几何资讯,包含位置、形状与大小等,进而建立三维虚拟城市模型,再者,数字化的三维虚拟世界,充满无限的可能,例如不受物理的限制随意于空间中各个位置与角度观察周边的环境,这些视觉上的经验难以在现实生活中得到,因此,虚拟的三维数字城市是忠实呈现真实世界重要的途径之一。在专业应用上,由于三维数字城市为真实世界的缩影,故可用于决策支援,比如区域规划、都市更新、灾害防治等等。 数字形式表示地理空间成为热点,数字省市、数字城镇已经成为世界各国发达省市和地区21世纪的发展战略,成为争先抢占科技、产业和经济的制高点之一。在构建数字城市的过程中,城市三维景观建模是一个重要的组成部分,是摄影测量与遥感、地理信息系统及计算机科学等学科的研究内容之一。城市三维景观的建立,将以全新的方式表达和处理地理空间信息,在城市规划、房地产开发、交通管理、旅游等领域起着重要的作用。 随着信息化时代的迅速发展,人们对城市中各种三维信息的表达与处理日益迫切,不仅需要表达单个建筑物或建筑物群体,还需要建立整个城市景观模型,并希望利用这些模型进行有关城市的规划设计、应急指挥等工作。然而,由于快速构建大规模三维模型较困难,城市三维建模受到数据资源不足的困扰。一方面,规则、简单的建筑物难以真实表达现实的三维世界;另一方面,精细建模不但费时费力, 数据量也给系统后期的可视化和空间分析带来很多难题。在数字区域研制中,城市虚拟建模往往面临着“数据量大,任务繁重,硬件要求高,开发周期长”的难题,从而大大限制了该领域的发展。为此,笔者通过对比研究和实验,综合已有的方法,针对城市景观模型的特点,探索出一个相对经济快捷的解决方案,并以skyline系列软件为平台,以河南许昌市为试验区,完成城市三维景观的构建,为城市三维景观的建设提供了一个思路,相信对于推动我国城市三维建模将会有所帮助。 三维建模研究现状是目前人们对城市三维景观建模作了很多研究,三维建模从技术本质上将,大致有如下三种实现技术:一是直接使用三维模型制作软件,如Sketch Up、3DMAX等软件进行建模; 二是直接利用传统GIS的二维线划数据及其相应的高度属性进行三维建模,各建筑物表面还可以加上相应的纹理; 三是利用数字摄影测量技术进行三维建模。第一种方法能逼真地表示城市的精细结构和材质特征,但所建模型不能表示真实的地理位置,且制作需耗大量的人力和物力。第二种方法利局限于较规则建筑物的三维建模,对城市的精细节点表达力度不够,视觉效果不是很好。第三种方法目前来说成本还相对较高。 在进行城市三维建模的实际操作中,面对名目繁多的地物类型和大量的地表建筑,单纯使用以上的某一种技术方法很难做到快速而有效,所以往往是将不同的技术方法综合使用,即多源数据多种方法综合的三维建模。例如,早期人们将航空影像与DEM 叠加,用以构建城市的地形或建筑群景观模

三维实景建模

三维实景建模 1. 介绍 三维实景建模是一种利用计算机技术将真实场景转换为虚拟三维模型的过程。它可以应用于多个领域,如游戏开发、建筑设计、城市规划等。通过三维实景建模,我们可以以更直观、真实的方式呈现和探索现实世界中的各种场景。 2. 建模过程 三维实景建模的过程可以分为以下几个步骤: 2.1 数据采集 首先,需要进行数据采集。这可以通过多种方式实现,如使用激光扫描仪、摄影测量仪、无人机等设备进行数据采集。采集到的数据可以是地形数据、建筑物外观、植被分布等。 2.2 数据处理与拼接 采集到的数据需要进行处理和拼接,以生成完整的三维场景模型。这一步骤包括数据的清理、配准、拼接等操作。通过将不同数据源的信息融合在一起,可以得到更准确和完整的场景模型。 2.3 几何建模 接下来,需要进行几何建模。这一步骤主要是通过对数据进行分割、重建和优化等操作,生成几何模型。几何建模的目标是尽可能准确地还原真实场景的形状和结构。 2.4 材质和纹理贴图 在几何建模完成后,需要为模型添加材质和纹理贴图,以增加模型的真实感。材质可以指定模型的光照、反射和折射等特性,纹理贴图可以为模型表面添加细节和纹理。 2.5 光照和渲染 最后,需要进行光照和渲染。通过设置光源和调整光照参数,可以使模型在渲染过程中产生逼真的阴影和反射效果。渲染是将三维模型转换为二维图像的过程,通过合适的渲染算法和技术,可以生成高质量的渲染图像。 3. 应用领域 三维实景建模在多个领域有广泛的应用。

3.1 游戏开发 在游戏开发中,三维实景建模可以用于创建游戏场景。通过将真实世界中的场景转换为三维模型,可以使游戏场景更加真实和生动。玩家可以在虚拟世界中自由探索和互动。 3.2 建筑设计 在建筑设计中,三维实景建模可以用于模拟和展示建筑物的外观和内部结构。设计师可以通过三维模型来观察建筑物在不同角度和光照条件下的效果,以便更好地进行设计和调整。 3.3 城市规划 在城市规划中,三维实景建模可以用于模拟和评估城市的整体布局和景观设计。通过将地形、建筑物和道路等要素转换为三维模型,规划者可以更好地理解和分析城市的空间结构和功能布局。 3.4 文化遗产保护 在文化遗产保护中,三维实景建模可以用于记录和保护珍贵的文化遗产。通过建立三维模型,可以更好地保存和传承文化遗产的信息和价值。 4. 三维实景建模的挑战和发展方向 虽然三维实景建模在多个领域有广泛的应用,但仍面临一些挑战。 4.1 数据采集的成本和效率 数据采集是三维实景建模的基础,但其成本和效率仍然是一个挑战。目前的数据采集设备和技术仍有一定的限制,需要更高效和精确的数据采集方法。 4.2 数据处理和建模的复杂性 数据处理和建模是三维实景建模的核心步骤,但其复杂性也是一个挑战。目前的数据处理和建模算法仍需要改进,以提高处理速度和建模精度。 4.3 渲染和展示的实时性和真实感 在实时应用场景中,渲染和展示的实时性和真实感是一个挑战。需要更高效和快速的渲染算法和技术,以实现实时的三维场景展示。 未来,三维实景建模有以下几个发展方向: •数据采集技术的创新和改进,提高数据采集的效率和精度。 •数据处理和建模算法的研究和改进,提高建模的准确性和自动化程度。•渲染和展示技术的创新和改进,实现更高质量和实时的三维场景展示。

三维实景建模

三维实景建模 三维实景建模是一种可以通过计算机技术将真实世界中的场景、物体以三维模型的形式进行建造和呈现的技术。它广泛应用于电影、游戏、建筑、工程等领域,在提升用户体验、设计效率和沟通交流方面起到了重要的作用。本文将介绍三维实景建模的原理、应用、技术和未来发展方向。 一、三维实景建模的原理 三维实景建模的原理基于计算机图形学和计算机视觉技术。首先,利用传感器或摄像设备获取现实世界的场景或物体的特征信息,如形状、颜色、纹理等。然后,通过对这些特征信息进行处理和分析,提取出关键的特征点和区域。接下来,根据这些特征点和区域,结合计算机图形学算法,生成三维模型的形状和外观。最后,将生成的三维模型进行渲染和细节处理,使其达到真实感和逼真度。 二、三维实景建模的应用 1. 电影和游戏行业:三维实景建模在电影和游戏行业中得到了广泛应用。通过使用三维实景建模技术,可以快速创建逼真的场景和角色,提升用户体验,并节省制作成本和时间。例如,在电影《阿凡达》中,利用三维实景建模技术创建了潘多拉星球的逼真场景,使观众沉浸其中。 2. 建筑和工程领域:三维实景建模可以在建筑和工程领域中帮助设计师和工程师更好地进行规划和构建。通过将现实世界的

建筑和场景转化为三维模型,可以更直观地展示设计想法,并帮助人们更好地理解和沟通。例如,在建筑设计中,利用三维实景建模技术可以快速生成建筑外观和内部布局的逼真效果图。 3. 虚拟现实和增强现实:三维实景建模在虚拟现实和增强现实领域中也扮演着重要角色。通过将物体或场景转化为三维模型,可以在虚拟现实环境中实现用户的沉浸和交互,提供更真实的体验。在增强现实中,三维实景建模可以将虚拟的物体或信息与现实世界进行融合,提供更多的交互和信息展示方式。 三、三维实景建模的技术 1. 传感器和扫描设备:传感器和扫描设备用于获取现实世界中的场景或物体的特征信息。常用的传感器包括激光扫描仪、摄像机等。 2. 特征提取和分析:通过对获取的特征信息进行处理和分析,提取出关键的特征点和区域。常用的特征提取算法包括SIFT、SURF、ORB等。 3. 三维重构和模型生成:根据提取的特征点和区域,结合计算机图形学算法,生成三维模型的形状和外观。常用的三维重构算法包括点云重建、网格重建等。 4. 渲染和细节处理:将生成的三维模型进行渲染和细节处理,使其达到真实感和逼真度。常用的渲染算法包括光线追踪、阴影计算等。

实景三维建模技术及应用分析

实景三维建模技术及应用分析 摘要:实景三维模型能够直观、准确、清晰地展示地物、地貌信息,通常具 有可测量的属性,从而为城乡规划、不动产管理、工程建设、文物保护、违建查 巡等各行业工作开展提供依据。实景三维模型的表达效果和数学精度通常取决于 其数据源的获取方式及数据的处理方式。本文主要探讨实景三维建模的关键技术 及其主要应用场景。 关键词:倾斜摄影;三维建模;无人机;摄影测量 引言 传统三维建模以平面图、剖面图及立面图作为参考,用3DSMax、MAYA、SketchUp等建模软件,根据个人经验从基础的三维几何体开始制作模型,不断调 整细化,最终做出目标形态,这种方式存在许多局限:(1)建模效率低。建模 人员需要先读图,了解目标的整体以及细部结构,然后再根据对物体逐个建模。(2)对建模人员的要求较高。建模人员对建模软件非常的熟悉,需要大量训练。(3)人工建模缺乏细节与地理定位。因此亟需找到新型建模方式。 实景三维建模是近些年出现的新技术,早期通过地面设站获取连续的照片或 者激光点云,然后通过后处理软件,自动、半自动生成表面模型。一般只能模拟 较小的场景,常用于文物、古迹保护建模。倾斜摄影航空测量的出现,解决了传 统摄影测量只能垂直观测的缺陷,通过摇摆镜头或者多个镜头能获取地物地貌主 要的侧面纹理信息,然后经过空中三角测量与三维重建生成实景三维模型,能获 取大范围场景三维模型,常用于城市建设、地籍管理等方面。 倾斜航空摄影平台有载人飞机、直升机、固定翼无人机、动力三角翼、旋翼 无人机等,除旋翼无人机外,其它飞行平台速度快,航高大,获取影像分辨率不 是特别高,通常用于地形级三维建模,勉强能用于城市级三维建模。这里主要探 讨旋翼无人机的实景三维建模技术及其应用。

实景三维精细建模优化方法探索与实践

实景三维精细建模优化方法探索与实践 摘要:随着数字化城市建设的迅速推广,“实景三维中国”成为基础测绘“十四五”规划的重点关注方向,如何快速高效构建高质量、高精度的城市实景三维模型也成为测绘地理信息科学研究的热点。近年来,常见的三维建模方法大致有基于GIS矢量数据、LiDAR激光扫描和倾斜摄影测量三类,其中基于新型成像系统的倾斜摄影测量三维建模以其独特的优势得到了广泛的关注和飞速的发展,已成为数字城市三维空间信息数据获取的一项重要技术。倾斜摄影测量通过自动化的数据处理方法实现了大场景的快速精细三维构建和真实还原,解决了基于GIS矢量人工建模生产周期长、模型成果现势性低、纹理不真实以及LiDAR激光点云三维建模效率低、成本高等缺点。但是,倾斜摄影三维建模由于遮挡或者环境等原因,在大范围批量生成模型时会存在部分建筑物侧面纹理缺失和模型边缘细节不准确等问题。对此,本文结合工程实例,提出了一种高低空航摄数据相结合的方法,实现了对实景三维精细建模效果的优化和对场景目标的真实还原。 关键词:三维精细建模;模型优化;倾斜摄影;近景摄影 引言 倾斜摄影技术与无人机技术结合,可以对地面静态目标进行三维地理信息建模(DigitalElevationModel,DEM),即DEM建模,而且通过无人机巡航路线,可对静态目标提供多角度倾斜摄影原始数据。一般倾斜摄影需要足够多的倾斜摄影角度,而无人机倾斜摄影恰好可以提供足够多的倾斜摄影角度。所以,当前无人机倾斜摄影工程量占到全部倾斜摄影工程量的绝大部分。但是,无人机倾斜摄影针对复杂模型的建模过程也有局限性,如较复杂的工厂露天桁架、管道设备会在无人机巡航时由于外部结构遮挡内部结构,导致DEM模型的深部细节难以表达;如人流量较大的区域会因为人流、车流或其他移动部件导致不同时间拍摄的倾斜摄影照片之间存在差异性,导致DEM模型受到干扰。

利用测绘技术进行三维建模的方法与技巧分享

利用测绘技术进行三维建模的方法与技巧分 享 随着科技的发展,测绘技术逐渐得到广泛应用,尤其是在三维建模领域。三维 建模是一种通过计算机技术将现实世界的物体或场景以三维的形式呈现出来的过程。在这篇文章中,我们将分享利用测绘技术进行三维建模的方法与技巧。 一、数据采集 在进行三维建模之前,首先需要进行数据采集。数据采集是整个三维建模过程 的基础,它决定了最终建模的精度和真实性。目前常用的数据采集方法包括激光扫描、摄影测量和测绘仪器等。 1. 激光扫描 激光扫描是一种快速、准确的数据采集方法。它通过利用激光束扫描物体表面,然后通过接收器接收反射回来的激光点云数据。激光扫描可以获得准确的物体表面几何信息,可以应用于建筑物、文物保护、汽车制造等领域。 2. 摄影测量 摄影测量是一种利用摄影测量仪器对物体进行影像测量的方法。通过在不同角 度和位置拍摄物体的照片,然后利用三角测量原理进行测量和计算,最终得到物体的几何信息。摄影测量广泛应用于城市规划、地理信息系统等领域。 3. 测绘仪器 除了激光扫描和摄影测量,测绘仪器也是进行数据采集的重要工具。比如全站仪、GPS测量仪等可以用于获取地面的几何信息,为三维建模提供必要的数据支持。 二、数据处理

数据采集完成后,接下来需要进行数据处理。数据处理是将采集到的数据进行整理、分类和优化的过程。 1. 点云处理 通过激光扫描采集到的点云数据需要进行点云处理。点云处理包括点云数据去噪、分割、配准等操作。去噪可以去除点云数据中的噪声和杂点,使得数据更加干净和准确。分割可以将点云数据划分为不同的部分,以方便后续处理。配准可以将不同位置和角度采集的点云数据进行匹配和拼接,形成一个完整的三维模型。 2. 影像处理 对于进行摄影测量采集的影像数据,需要进行影像处理。影像处理包括影像配准、影像融合等操作。影像配准可以将不同角度拍摄的影像进行匹配和配准,形成一个全景影像。影像融合可以将不同分辨率和光照条件下的影像进行融合,提高建模的真实性和精度。 三、建模方法 完成数据处理后,接下来就是进行三维建模。建模方法有很多种,下面介绍两种常用的建模方法。 1. 体素建模 体素建模是一种将物体分解为许多小的立方体单元来进行建模的方法。通过将物体的表面点云数据进行体素化,然后进行体素空间的分类和分割,最终形成一个具有几何形状和颜色信息的三维模型。 2. 深度学习建模 深度学习建模是近年来兴起的一种建模方法。它利用深度学习算法对大量的点云数据进行学习和训练,然后通过神经网络来生成三维模型。深度学习建模可以通过对大量数据的学习提升建模的效果和精度,但需要大量的计算资源和训练时间。

基于卫星影像的三维城市建模技术

基于卫星影像的三维城市建模技术 随着科技的不断进步,卫星影像的应用越来越广泛,其中之一就是在城市规划 和建设中的应用。基于卫星影像的三维城市建模技术,通过将卫星获取的影像数据进行处理和分析,实现对城市地貌的高精度建模,为城市规划、土地利用和市政设施建设等方面提供重要支持。本文将探讨基于卫星影像的三维城市建模技术的原理、方法和应用。 一、技术原理 基于卫星影像的三维城市建模技术主要依赖于卫星获取的高分辨率影像数据和 空间感知技术。首先,卫星通过传感器获取到的高分辨率影像数据可以提供详细准确的地表信息,包括建筑物、道路、绿化等。其次,空间感知技术通过利用卫星观测几何模型和地理参考信息,将平面卫星影像数据转化为具有高程信息的三维模型。最后,通过对不同时间段的卫星影像进行多期影像匹配和变化检测,可以获得城市发展的历史演变和未来趋势。 二、建模方法 基于卫星影像的三维城市建模技术有多种方法,常见的包括立体匹配法、影像 解译法和激光雷达法。 1. 立体匹配法 立体匹配法通过对不同角度或不同时间点的卫星影像进行配准和立体匹配,获 得地物的高程信息。该方法主要依赖于影像中的纹理、遮挡和物体边界等特征进行匹配。通过计算影像间的像素位移或视差,可以还原地面的三维结构。 2. 影像解译法

影像解译法基于对卫星影像的人工解译和分析,通过识别和提取影像中的建筑物、道路等地物特征,再根据特定的规则和算法进行三维建模。该方法精度较高,但依赖于操作员的经验和专业知识。 3. 激光雷达法 激光雷达法是一种主动遥感技术,通过激光束的发射和接收,测量地物的距离 和高程信息。与卫星影像相比,激光雷达具有更高的精度和密度,可以获取更详细的地物特征,但成本较高。 三、应用案例 基于卫星影像的三维城市建模技术在城市规划和土地利用方面有着广泛的应用。 1. 城市规划 基于三维城市模型,城市规划者可以更直观地了解城市的空间布局和发展潜力。通过模拟不同规划方案的影响,可以评估规划的可行性和效益,提供科学依据。 2. 市政设施建设 基于三维城市模型,市政设施的建设和维护可以更加精确和高效。例如,通过 三维建模可以确定最佳的路网布局和交通流动模式,在市政交通规划方面具有重要价值。 3. 土地利用 基于三维城市模型,可以进行土地利用的分析和评估。通过对不同用途地块的 特征进行提取和分类,可以优化土地利用结构,实现合理的土地利用。 四、发展趋势和挑战 基于卫星影像的三维城市建模技术在未来将面临一些挑战和发展方向。

基于倾斜摄影的大规模城市实景三维建模技术研究与实践

基于倾斜摄影的大规模城市实景三维建模技术研究与实 践 城市实景三维建模是指通过摄影技术将城市或其中一地区的真实场景 转化为三维模型的过程。传统的城市实景三维建模通常采用航空摄影技术,即从飞机或无人机上拍摄大范围的航拍影像,并通过遥感技术进行影像匹 配和地形重建。而基于倾斜摄影的大规模城市实景三维建模技术则是一种 新的方法,它通过倾斜摄影机构拍摄建筑物和地面的多个视角影像,并通 过影像匹配和点云处理算法实现精确的三维建模。 1.倾斜摄影数据采集:倾斜摄影系统由倾斜摄影仪、GPS/惯性导航系 统和摄影测量软件等组成。倾斜摄影仪可以同时拍摄建筑物和地面的多个 视角影像,GPS/惯性导航系统用于获取摄影机构的位置和姿态信息,摄影 测量软件则用于控制倾斜摄影仪的拍摄参数和实时预览。 2.影像匹配与定位:倾斜摄影产生的多个视角影像需要进行影像匹配 和定位,以实现准确的三维定位。影像匹配算法可以通过对影像进行特征 点提取和匹配,来计算影像之间的对应关系。定位算法则依靠GPS/惯性 导航系统的位置和姿态信息来进行准确的定位。 3.点云处理与地形重建:影像匹配后,可以根据影像对应点的三维坐 标来重建建筑物和地面的点云。点云处理算法可以对点云进行滤波、配准 和拼接等处理,以获得准确和完整的城市三维模型。 4.建筑物模型重建:通过倾斜摄影和点云处理,可以获取到精确的建 筑物轮廓和纹理信息。建筑物模型重建算法可以根据点云信息和影像信息,通过三维重建技术生成建筑物的三维模型。

5.地面模型重建:除了建筑物,倾斜摄影技术还可以获得地面的影像 和点云信息,通过地面模型重建算法,可以生成真实的地面模型,包括道路、植被和地形等。 基于倾斜摄影的大规模城市实景三维建模技术在规模和精度上有着明 显的优势。相对于传统的航空摄影,倾斜摄影可以获取到更多的建筑物细 节和立体感,可以实现更加真实的三维建模。此外,倾斜摄影技术还可以 进行动态建模,即通过连续拍摄多个时间点的影像,可以获得城市的变化 和发展情况。 基于倾斜摄影的大规模城市实景三维建模技术已经在城市规划、建筑 设计、虚拟现实等领域得到了广泛应用。它可以为城市规划师、建筑师和 设计师提供精确的场景模型,以辅助决策和设计过程。同时,基于倾斜摄 影的大规模城市实景三维建模技术还可以用于虚拟现实和增强现实应用, 为用户提供更加沉浸和真实的体验。 综上所述,基于倾斜摄影的大规模城市实景三维建模技术是一种高效、精确和实用的技术,对于城市建设和规划具有重要的意义。随着摄影技术 和算法的不断发展,基于倾斜摄影的大规模城市实景三维建模技术将会得 到更广泛的应用和推广。

城市地下管网三维建模技术研究

城市地下管网三维建模技术研究 在城市化进程不断加快的今天,城市地下管网建设备受到越来 越多的关注。城市地下管道包括给水管道、排水管道、燃气管道、热力管道、通讯与电力线路等各种管路。这些管道的存在对城市 的正常生产生活起到了至关重要的作用。但是,环境恶劣、场地 狭窄等因素造成了管道建设过程复杂,地下管网建设难度大。如 何对地下管网进行精准、高效的建设和管理一直是一个难以解决 的问题。因此,地下管网三维建模技术的研究具有非常重要的意义。 一、地下管网三维建模技术的发展历程 地下管网三维建模技术作为近年来新兴的研究方向,其发展历 程与计算机科学技术的不断提升息息相关。早在20世纪80年代 末期,国外学者开始对地下管网的三维建模技术进行了研究。随 着3D技术的普及以及3D建模技术的发展,地下管网三维建模技 术在应用上取得了前所未有的进展。目前,地下管网三维建模技 术的应用更加广泛,主要包括管道布局、地下管道及线路的冲突 检测、施工进度的呈现、管道防腐、维修保养和安全管理等各个 方面。 二、地下管网三维建模技术的实施方法 1. 建立地下管网的三维模型

建立地下管网的三维模型是地下管网三维建模技术的核心。建 立三维管网模型需要首先对地下管网进行数据采集,包括管道的 位置、形状、尺寸、材质以及各种相关属性等。其次,采用合适 的三维建模软件进行建模,如3DMAX、AutoCAD、SketchUp等。这些软件能够对采集的数据进行数字化、可视化处理,形成真实 准确的三维管道模型,提供直观的模型展示效果。 2. 建立三维管道信息库 建立三维管道信息库是为了存储和管理地下管网三维建模技术 所获得的模型信息。其包括管道的属性信息、管道的位置、尺寸、材料模型等信息。通过建立三维管道信息库能够实现对管道的查询、统计分析、调度优化等操作。 3. 三维管道信息查询 应用地下管网的三维建模技术后,用户可以快速便捷的查看、 查询管道信息。用户可以将其需要查询的信息输入进管网信息库 进行查询,实现对地下管网信息的实时更新。 三、地下管网三维建模技术的应用前景 目前,地下管网三维建模技术仍处于发展初期阶段。然而,随 着技术的不断升级以及建模软件的进一步完善,地下管网三维建 模技术的应用前景无限。首先,在施工设计阶段,可以通过三维 建模技术对管道进行布局,实现管道进一步优化,提高建设效率。

基于倾斜摄影模型和3DTiles白膜的实景三维方法研究

基于倾斜摄影模型和3D Tiles白膜的实 景三维方法研究 摘要:实景三维建模是面向新时期测绘地理信息事业服务经济社会发展和生 态文明建设的新定位和新需求。本文以倾斜摄影模型和3D Tiles白膜为基础, 研究了实景三维建模的方法。首先介绍了倾斜摄影模型和3D Tiles白膜的原理 和特点。然后详细阐述了基于倾斜摄影的三维模型建模方法,包括数据采集、数 据处理和模型生成等步骤。接着介绍了城市级白膜的数据要求与生产方法。最后,通过实验环境搭建和实景三维模型可视化的案例与讨论,探讨了实景三维模型在 城市规划与设计、智能交通系统等领域的应用。 关键字:3D Tiles;白膜;三维模型;WebGIS 1常见的倾斜摄影模型和3D Tiles白膜原理 1.1 倾斜摄影模型原理及特点 实景三维建模是一种利用现实世界的照片、图像数据或激光扫描数据,通过 计算机技术对这些数据进行处理和分析,从而生成逼真三维模型的过程。此方法 可准确地呈现地形、建筑物、道路以及其他天然与人工景物的真实面貌,为各个 领域提供更直观、细腻且丰富的三维视觉体验。 1.2 3D Tiles白膜原理及特点 3D Tiles白膜在三维建模领域中,既是最原始又是最简单的建模方式。白膜 模型主要表现为白色立方体,其生成原理是在矢量数据基础上拉伸高度属性。借 助现有的软件,如西部世界的CesiumLab,可以依赖现有的城市级矢量Shp数据,大规模构建城市级白膜3D Tiles数据。这种方法的优点是成本低,效率高。 2 实景三维建模方法

2.1 基于倾斜摄影的三维模型建模方法 首先,需要采集大量的倾斜摄影图像。这些图像可以通过无人机、飞机、航 天器等不同海拔和视角的平台进行拍摄。为了确保重建模型的质量,图像应具有 较高的分辨率和重叠度。 在采集到的图像数据中,需要进行预处理操作,比如去除畸变、提高图像质 量以及减少噪声等,目的是为了在后续处理过程中更好地提取特征点并进行匹配。接下来,在每张倾斜摄影图像上进行特征点提取,识别出独特且稳定的图像特征。然后,在不同图像之间进行特征匹配,寻找公共点,以估算相机的内外参等信息。 接下来,利用曲面重建或网格生成算法,将稠密点云转换为具有完整几何形 状的三维模型[1]。在此基础上,根据相机参数和原始图像信息,将图像纹理投影 到三维模型上,生成具有细节纹理的实景三维模型。 2.2 城市级白膜的数据要求与生产 2.2.1 Shp矢量数据 Shp文件是ESRI公司ArcGIS平台的常用格式文件,缩写为Shp,属于业界 标准的矢量数据文件。 2.2.2 3D Tiles格式模型 3D Tiles 用于大场景的三维模型[2]。 3D Tiles是一个开放规范,用于传输 大量异构三维地理空间数据集。 2.2.3 3D Tiles白膜生产 3D Tiles白膜的生成通常依赖于项目相关的业务部门提供的平面Polygon面 数据,或者通过图商购买二维建筑物数据。同时,可以借助爬虫工具如水经微图 或太乐地图下载百度和高德的建筑物Shp矢量数据。在使用Shp数据创建3D Tiles模型时,采用的数据要求: 1)Shp数据坐标系

基于无人机倾斜摄影数据的实景三维建模研究

基于无人机倾斜摄影数据的实景三维建模研究 基于无人机倾斜摄影数据的实景三维建模研究 摘要:随着无人机技术的不断发展,无人机倾斜摄影技术具有高效、精确和低成本等优势,被广泛应用于实景三维建模领域。本文主要探讨了基于无人机倾斜摄影数据的实景三维建模的原理、方法和应用。通过对实景三维建模相关理论的介绍和倾斜摄影数据的处理流程的分析,对基于无人机倾斜摄影数据的实景三维建模技术进行了深入研究和探讨。 一、引言 实景三维建模是将实际场景数字化并建立对应的三维模型的过程。传统的实景三维建模方法主要依靠人工地面测量和单张航空影像,存在效率低、成本高、准确度不高等问题。而无人机倾斜摄影技术的出现,为实景三维建模带来了革命性的变革。 二、无人机倾斜摄影技术的原理和方法 1. 倾斜摄影技术原理 无人机倾斜摄影技术是指通过在无人机上搭载倾斜摄影系统,实现对地面或建筑物的立体成像。其原理是利用倾斜摄影系统的多摄像头同时拍摄同一地面或建筑物的不同角度影像,通过图像处理算法将不同角度的影像融合,从而得到高分辨率、高精度的三维地图或模型。 2. 倾斜摄影数据处理流程 倾斜摄影数据处理流程主要包括:倾斜摄影数据的获取、校正和拼接、点云重建以及模型生成等步骤。具体步骤如下:(1)倾斜摄影数据的获取:通过无人机搭载的倾斜摄影 系统进行多角度的拍摄,获取大量的倾斜影像。

(2)校正和拼接:将不同角度的倾斜影像进行几何校正 和特征点匹配,并将它们拼接成一幅整体影像。 (3)点云重建:根据倾斜影像的几何特征和纹理信息, 通过三角化算法将像素坐标转换为地面坐标,并生成点云数据。 (4)模型生成:通过点云数据进行数字表面模型或数字 高程模型的生成,再进一步生成实景三维模型。 三、基于无人机倾斜摄影数据的实景三维建模应用 无人机倾斜摄影技术的广泛应用为实景三维建模提供了新的解决方案,具有很大的应用潜力。以下是其主要应用领域的介绍: 1. 地质勘探与矿产资源管理:利用无人机倾斜摄影数据 进行地质勘探,可以精确获取地质构造、岩层分布等信息,为矿产资源的发掘和管理提供依据。 2. 城市规划与建设:通过对城市进行倾斜摄影建模,可 以高精度地获取地貌、道路、建筑物等信息,为城市规划、交通规划以及建设工程提供支持。 3. 文化遗产保护:通过无人机倾斜摄影技术进行文化遗 产的数字化重建,可以保护、传承和展示文化遗产,为文物保护和旅游开发提供有效手段。 4. 基础设施检测与维护:利用无人机倾斜摄影技术对道路、桥梁、电力线路等基础设施进行快速、精确的检测和维护,提高工作效率和安全性。 四、面临的挑战和未来展望 随着无人机倾斜摄影技术的不断发展和应用,也面临一些挑战。比如数据处理的效率和准确度、设备成本和稳定性等问题。未来,随着计算机视觉、深度学习等技术的进一步发展,无人机倾斜摄影技术在实景三维建模领域将有更广泛的应用。

浅析房产测绘中的三维建模技术

浅析房产测绘中的三维建模技术 摘要:房地产测绘主要集中在房屋建筑面积的测量上,关系到公众的切身利益,尤其是房地产业的发展。近年来,物业测绘与GIS、GNSS等新兴技术相结合,在实际运营过程中也得到了很好的应用。然而,cad在测绘领域仍然占据主导地位,二维平面的应用越来越广泛,对三维结果的需求也在逐步增加。cad在二维 平面设计中具有无可比拟的优势。其三维建模功能除了包含二维图纸、详图和设 计文件外,还包含信息模型。自20世纪50年代以来,建模技术经历了二维建模、三维建模、特征建模(包括参数化建模和变量化建模)以及产品集成建模的发展。二维建模首先被用来解决二维平面绘图问题,然后成为当今的三维建模技术。这 两个维度之间最显著的区别是它们给人一种直观的视觉效果。二维图形缺乏三维 意义。在房地产测绘中,没有经过专业培训的人很难理解其中所表达的确切含义,如房屋门窗的位置、楼梯、走道的表示等,但三维图形却各不相同,大多数人一 眼就能看到房屋的整体结构和各部分的表达。因此,通过三维建模输出实体的三 维图,使得与非专业人士的交流相对直接。 关键词:房产测绘;三维建模技术;策略 1数字化实景三维建模方法 用于生成三维场景的基本数据通常是具有精确地理信息的元数据。随着地理 信息产业的升级改造和新技术、新工艺、新方法的出现,生产过程不断更新。数 字真实场景的三维建模方法包括传统的3dsMax手动建模、基于斜摄影测量的半 自动人机交互建模、基于机载激光扫描和斜摄影的数字图像融合模型。传统的 3dsMax手动建模使用3dsMax软件手动建立模型,通过大比例尺的数字线条绘制、低空垂直摄影测量获得图像,并在现场拍摄建筑物图像。在3dsMax软件中,手 动构建白色模型、编辑图像和纹理映射。基于倾斜摄影测量的人机交互半自动建 模是利用低空倾斜摄影测量获取图像,并利用人机交互半自动建模软件完成建模 的过程。数据源主要是利用可见多镜头相机对地观测得到的倾斜摄影图像。在大 多数情况下,这是一个垂直和多角度的曲面图像。结合人工布置的曲面图像控制

基于倾斜摄影技术的城市实景三维建模研究

基于倾斜摄影技术的城市实景三维建模 研究 摘要:科学技术的发展,促进了我国倾斜摄影技术的发展,并在城市实景三 维建模中得到了广泛的应用。应用倾斜摄影实景三维模型,在大比例尺地形图中 进行地形数据的体现可以提高数据的识别能力。为了给倾斜摄影实景三维模型提 供稳定的数据源,通过实例研究规划倾斜摄影数据获取流程以及方式,应用空三 加密算法、点云数据统计法以及映射等算法丰富实景三维模型在大比例尺地形图 中的数据解法。本文首先分析倾斜摄影三维建模基本原理,其次探讨基于倾斜摄 影技术的城市实景三维建模,最后给出处理建议,以供参考。 关键词:倾斜摄影;三维模型;精度分析 引言 倾斜摄影测量作为一项新兴的测量技术,在三维建模和工程测量中有广泛的 应用前景,特别是在街景工厂StreetFactory、Pix4Dmapper、JX4、Pixel⁃grid、DPGrid、TOPGRID、PhotoMesh等三维建模的先进专业软件的开发中,为实景三维 模型数据的处理提供强有力支撑。 1倾斜摄影三维建模基本原理 倾斜摄影是将计算机视觉处理中的多视点三维重建理论与摄影测量相结合的 一种新的摄影测量技术,其特点是在完成数据采集后,采用数据处理技术来实现 后期的三维真实场景建模。倾斜摄影技术是指将自动控制的与倾斜摄影云台相机 相结合,应用快速、灵活的优点,提高了倾斜摄影数据采集过程中数据采集的智 能化程度,可以更有效地采集地面数据。在数据采集过程中,从不同的角度拍摄 图像,突破了正射影像只能从垂直角度拍摄的限制,扩大了拍摄范围,实现了地 面多角度数据的采集。然后,通过计算机三维建模技术,快速构建具有精确地理 位置信息的三维空间模型,能够准确重建目标区域内地形和建筑物的详细特征,

城市三维建模技术方案研究

城市三维建模技术方案研究 摘要:城市三维模型是对城市地形地貌、地上地下人工建(构)筑物的三维表达,反映城市中对象的空间位置、几何形态、纹理及属性等信息。本文阐述了城市三维建模基本准则,技术路线,生成流程、技术特点等内容。 关键词: 三维建模; 立体测图; 真正射影像 Abstract:The 3D modelofcityis acityterrain,over ground and undergroundartificialbuilt(structure)three-dimensional expressionof the building,to reflect the spatial position,cityofobjectgeometry,textureand attribute information.This paper introduces the basic principle,3D city modelingtechnology,production process,technical characteristics of the content. Key words:3D modeling;stereo mapping;true orthophoto 引言:城市三维建模旨在综合运用“3S”技术、三维建模与可视化技术,以多尺度遥感对地观测技术为手段、以1:1000标准分幅和行政单元为基础作业单元,设计一套人机交互方式的城市三维建模技术流程,利用DEM、DOM、TDOM、DLG构建城市建筑物的几何模型,实现从DOM、TDOM和带有定向参数的原始影像上提取建筑物各个面的纹理,并对纹理信息进行处理,最后在建筑物几何模型上粘贴纹理生成城市三维模型。从而以较低的建设成本,较高的建模效率满足城市三维建模的要求,实现对城市现状的三维模型快速建立,满足不同用户的需求,为城市管理提供可视化的手段。 一、城市三维建模基本准则 1)分幅建模 为了便于数据库存储和系统调用,以1:1000标准分幅为单位作为建模的基本单位,DLG、DOM、DEM和TDOM也相应的以此单位分幅。 2)地物取舍 在城市三维模型中需要反映出城市的主体结构,对较大型建筑物要反映出其真实形状,对于小型建筑物,对全局影响不大的地物可以进行综合,以纹理影像代替细节。通过对地物的综合取舍可以有效地提高建模的效率。 3)特殊建筑物 由于地表存在大量的非规则建筑物,例如镂空建筑物(凉亭、加油站等)这种有顶部,而下面为空的建筑物,利用航空摄影方法进行建模只能表现建筑物的

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