三维建模软件技术对比
水电工程三维设计中CATIA与REVIT比较
水电工程三维设计中C A T I A与ＲE V I T比较补舒棋(陕西省水利电力勘察设计研究院，陕西西安710001)摘要:对C A T I A与ＲE V I T 系列软件在水利水电工程设计方面的适用性进行了比较:两者制作的三维模型均能满足设计要求，但是相对来说C A T I A有更多的优势，其具有强大的曲面设计、知识工程包、地形及地质处理功能，可以让设计在同一平台变得更加快捷，尤其是在各种建筑、水工、设备模板逐渐积累之后，在水利水电行业发展潜力很大;ＲE V I T 在电站厂房的设计中具有一定优势，但作为综合平台不能满足设计者的需要。
建议设计平台以C A T I A为主、ＲE V I T 为辅。
关键词:C A T I A;ＲE V I T;水利水电工程;水电站厂房;三维设计中图分类号: T V314; T U991．02文献标志码:A d o i:10．3969/j．issn．1000-1379．2014．03．037S ervi ceab ili t y C om p ari s on B et w een C A T I A an dＲE V I T on3D Desi gn of H yd rop ow erP roj ectB U S hu-qi(Sha a nx i P r ov i nc e I ns tit ut e o f W aterＲe s o urce s a nd Electric P o w er I nv e s ti g ati o n a nd D e s i g n，X i’a n710001，C hina)A b s t r ac t:T his pape r m a de a c o m pa ri s o n be t w ee n C A T I A a ndＲE V I T t ha t w hi c h w a s m o re pr o pe r i n t he3D des i g n a ppl icati o n o f hy dr o po w er pr o- ject．T he a ut ho r puts f o r w ar d t ha t t he y all ca n ac hi e v e t he f i na l pur po s e，but C A T I A has m o re a dv a nt a g e s re v er s el y，such a s s tr o ng cur v i ng s ur f ace des i g n，kno w le dg e pr o ject a nd la ndf o r m dis po s al f unc ti o n，t hes e f unc ti o ns ca n des i g n m o re qui c kl y i n t he s a m e pl at f o r m，e spe ciall y a f ter t he acc u- m ul ati o n o f m a ny po w er c o py te m pl ate s w hi c h a bo ut arc hi tecture，hy dr o po w er s tr uc ture a nd m etal e qui pm e nt． C A T I A w ill ha v e a po te nt ial e nv el o p- m e nt i n t he hy dr o po w er pr o ject．ＲE V I T a dv a nt a g e s t he3D des i g n o f t he po w er s tati o n i n a certai n e x te nt，but a s t he i nt e g rati v e pl at f o r m，ＲE V I T ca n no t s ati s f y t he des i g ne r s．It s ug g e s t s t ha t t he C A T I A ca n ta ke a r o le o f t he m aj o r pl at f o r m，a ndＲE V I T ca n be t he a ss i s ta nt r o le f o r t he hy dr o- po w er pr o ject．K e y w or d s: C A I T A;ＲE V I T;hy dr o po w er pr o ject;po w er s tati o n;3D des i g n随着科技的进步，水电工程设计倾向于摆脱二维图纸的局限，而使用三维软件作为工程语言来表达工程意图，因此三维软件的发展越来越快，目前可实现水利水电工程三维设计的主流软件平台有美国A ut o desk公司的C i v il3D和Ｒe v it，美国B entle y公司的M icr o S tati o n与Pr o ject W ise，法国达索公司的C A T I A。
不同建模软件模型拼接测试
能智造与信息技术不同建模软件模型拼接测试时斐李真程圆娥（江苏省测绘研究所江苏南京210013）摘要：倾斜摄影测量技术是国际测绘遥感领域近年发展起来的一项高新技术，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。
本文通过几款三维建模软件同一场景下不同内容的建模测试，对于不同建模软件建模拼接提出了相关的问题和设想。
关键词：建模软件背景环境数据中图分类号：P2文献标识码：A文章编号：1674-098X(2022)01(c)-0058-031测试背景三维建模在测绘行业、城市规划行业、旅游业，甚至电商业等行业的应用越来越广泛，且越来越深入［1］。
而目前市面上三维建模软件繁多，各有优劣，下文列举几款市面上比较主流的建模软件。
1.1ContextCapture软件ContextCapture是Bentley公司于2015年收购的法国Acute3D公司的产品。
ContextCapture生成的三维模型效果较为理想，人工修复工作量较低，但是软件比较复杂，不易上手，且价格较高。
1.2瞰景Smart3D软件瞰景Smart3D软件是一款国产自主研发实景三维建模软件，具有空三能力强、建模效率高、自主国产、安全可控等优点。
1.3Pix4Dmapper软件Pix4Dmapper软件是瑞士Pix4D公司的全自动快速无人机数据处理软件，是集全自动、快速、专业精度为一体的无人机数据和航空影像处理软件［2］。
1.4大疆智图大疆智图是一款提供自护航线规划、飞行航拍、二维正射影像与三维模型重建的PC应用软件。
一站式解决方案帮助行业用户提升航测内外效率，将真实场景转换为数字资产。
如此繁多的三维建模软件，各有优劣，那是否可集各家之长，把最终的成果拼接在一起，以达到一个最理想的模型效果，减少后期人工修模的工作量？为此，进行了一系列的测试［3］。
3D建模软件技术解析
3D建模软件技术解析第一章：3D建模软件简介3D建模软件是一种专业的计算机辅助设计（CAD）工具，用于创建三维模型。
它们提供了各种功能和工具，帮助用户进行建模、造型、渲染和动画等工作。
本章将介绍一些常见的3D建模软件，并探讨它们的特点和应用场景。
1. AutoCADAutoCAD是一款广泛应用于工程设计和建筑行业的3D建模软件。
它提供了丰富的绘图和建模工具，可用于创建各种类型的三维模型，包括建筑物、机械零件等。
AutoCAD具有强大的编辑和修饰功能，可以轻松地进行设计变更和优化。
2. SolidWorksSolidWorks是一款专业的三维建模软件，广泛应用于机械工程和制造领域。
它具有强大的造型和装配功能，可以快速创建复杂的机械零件和装配体。
SolidWorks还提供了强大的模拟和分析工具，帮助用户进行性能评估和优化。
3. BlenderBlender是一款免费的开源3D建模软件，适用于各行各业的设计师和艺术家。
它提供了全面的建模、动画、渲染和合成功能，可用于创作各种类型的视觉效果和动画作品。
Blender还支持脚本编程，用户可以通过编写脚本来扩展软件的功能。
第二章：3D建模技术基础在使用3D建模软件之前，了解一些基本的3D建模技术是非常重要的。
本章将介绍一些常用的3D建模技术，并探讨它们的原理和应用。
1. 多边形建模多边形建模是一种常见的3D建模技术，它使用多边形网格来表示三维模型。
用户可以通过绘制、移动和编辑多边形来创建和修改模型的形状。
多边形建模适用于创建复杂的有机形状，如人物角色和动物模型。
2. 曲面建模曲面建模是一种基于曲面的3D建模技术，它使用数学曲面来表示模型的形状。
曲面建模适用于创建光滑的有机形状，如汽车车身和产品外观设计。
用户可以通过调整曲面的控制点来改变模型的形状。
3. 实体建模实体建模是一种基于几何体的3D建模技术，它使用立方体、球体、圆柱体等基本几何体来构建模型。
用户可以通过布尔运算和修改几何体的参数来创建和修改模型的形状。
深入探索AutoCAD软件的三维建模和设计能力
深入探索AutoCAD软件的三维建模和设计能力第一章 AutoCAD软件简介AutoCAD软件是由Autodesk公司研发的一款三维计算机辅助设计（CAD）软件，具有强大的二维和三维设计功能。
它在建筑、机械、电子、土木工程等领域都有广泛的应用。
本章将介绍AutoCAD软件的基本功能和特点。
AutoCAD软件具有丰富的绘图功能，可以绘制二维直线、圆、弧和多边形等基本图形，并可以进行图形修剪、拉伸、偏移等操作。
同时，AutoCAD还具有强大的三维建模和渲染功能，可以创建立体图形、实体模型和曲面模型，并可以实时预览和调整模型的光照和材质效果。
第二章 AutoCAD三维建模技术1. 坐标系和视图设置在进行三维建模之前，需要先设置坐标系和视图。
AutoCAD提供了世界坐标系、用户坐标系和局部坐标系等不同类型的坐标系，用户可以根据需要选择并设置。
同时，还可以通过设定视图角度和切换视图方向来观察和定位模型。
2. 创建基本几何体AutoCAD提供了丰富的基本几何体创建工具，包括盒子、圆柱体、球体、圆锥体等。
用户只需指定几何体的参数和位置，AutoCAD即可自动生成相应的模型。
此外，AutoCAD还支持对基本几何体进行修剪、拉伸、旋转等操作，从而实现更复杂的模型创建。
3. 曲面建模技术除了基本几何体，AutoCAD还提供了强大的曲面建模功能。
用户可以使用贝塞尔曲线和样条曲线来创建自定义的曲线，并通过曲面命令来将曲线转换为曲面。
此外，AutoCAD还支持曲线的修剪、拉伸、旋转等操作，以及曲面之间的布尔运算。
第三章 AutoCAD三维设计能力1. 实体建模和编辑AutoCAD的实体建模和编辑功能允许用户创建复杂的实体模型，并进行相应的编辑和调整。
用户可以对实体进行镜像、旋转、移动等操作，同时还可以对实体的表面进行拉伸、倒圆角、造型等操作，从而实现更精细的设计。
2. 纹理和材质设计AutoCAD提供了丰富的纹理和材质编辑工具，用户可以通过选择不同的纹理和材质效果来实现模型的真实感和美观效果。
机械设计基础掌握机械设计中的三维建模技术
机械设计基础掌握机械设计中的三维建模技术机械设计基础：掌握机械设计中的三维建模技术机械设计是一门综合性较强的工程学科，涉及到了机械原理、材料力学、热工学等多个领域。
而在机械设计的过程中，三维建模技术是不可或缺的重要工具。
本文将介绍机械设计中的三维建模技术，帮助读者更好地掌握这一技能。
一、什么是三维建模技术三维建模技术是指利用计算机软件将物体的形状、尺寸、材料等信息进行虚拟建立，并构建出三维模型。
通过三维建模技术，设计师可以在计算机上对产品进行虚拟设计、优化和分析，从而提高设计效率和准确性。
二、三维建模技术的重要性1. 提高设计效率：相比传统的手绘草图，三维建模技术可以实时展示设计效果，减少了多次修改和反复测量的时间。
2. 优化设计方案：通过三维建模技术，可以轻松尝试不同的设计参数和组合，以获得最佳设计方案。
3. 完善产品细节：三维建模技术可以精确地表达产品的形状和结构，帮助设计师发现并解决可能存在的问题。
4. 促进团队协作：通过将三维模型共享给团队成员，可以促进设计师之间的沟通和合作，提高工作效率。
三、三维建模技术的常用软件在机械设计中，有许多三维建模软件可以使用，下面介绍几个常用的软件：1. SolidWorks：SolidWorks是一款功能强大的三维建模软件，具有友好的用户界面和广泛的应用范围，被广泛应用于工业设计与制造领域。
2. AutoCAD：AutoCAD是一款通用型的绘图软件，也可以进行三维建模。
它具有较高的灵活性和可定制性，适用于各种机械设计任务。
3. CATIA：CATIA是一款专业的三维设计软件，主要应用于航空航天、汽车、船舶等领域，具有强大的建模和分析功能。
4. Pro/Engineer：Pro/Engineer是一个全面的三维建模和分析软件，适用于各种复杂机械设计任务。
四、三维建模技术的应用案例1. 简化产品设计：通过三维建模技术，设计师可以将原理图转化为实际模型，并针对性地进行修改，以满足产品设计的要求。
Smart3D Capture软件介绍与产品技术对比
Smart3D实景建模大师™是一套集合了全球最先进数字影像处理、计算机虚拟现实以及计算机几何图形算法的全自动高清三维建模软件解决方案，它在易用性、数据兼容性、运算性能、友好的人机交互及自由的硬件配置兼容性等方面代表了目前全球相关技术的最高水准。
Smart3D实景建模大师需要以一组对静态建模主体从不同的角度拍摄的数码照片作为输入数据源。
加入各种可选的额外辅助数据：传感器属性（焦距，传感器尺寸，主点，镜头失真），照片的位置参数（如GPS），照片姿态参数（例如，INS），控制点，等等...。
无需人工干预，Smart3D实景建模大师在几分钟/或数小时的计算时间内，根据输入的数据的大小，能输出高分辨率的带有真实纹理的三角网格模型。
所输出的三维格网模型能够准确、精细地复原出建模主体的真实色泽、几何形态及细节构成。
适合建模的对象Smart3D实景建模大师的高兼容性，能对各种对象各种数据源进行精确无缝重建，从厘米级到公里级，从地面或从空中拍摄。
只要输入照片的分辨率和精度足够，生成的三维模型是可以实现无限精细的细节。
Smart3D实景建模大师最适合于的复杂几何形态及哑光图案表面的物体，包括但不限于艺术品，服装，人脸，家具，建筑物，地形和植被等。
没有颜色变化的（如纯色墙壁/地板/天花板），或反射、高光泽，透明或折射材料（如玻璃，金属，塑料，水，以及某些皮肤皮革等）的表面可能会造成生成的3D模型表面存在错误的孔、凹凸或噪音。
Smart3D实景建模大师主要应用对象为相对静态的物体。
移动物体（人，车辆，动物等），不作为主要建模对象时，偶尔会处理出现在生成的3D模型中。
如果要针对这些对象单体进行数据制作，在拍摄过程中，人或动物等对象应保持静止或采用多个同步像机来拍摄。
大场景及自然景观建模应用领域：数字城市，城市规划，交通管理，数字公安，消防救护，应急安防，防震减灾，国土资源，地质勘探，矿产冶金等。
上海浦东（原始数据由上海航遥信息技术有限公司提供）针对近至中距离景物建模应用领域覆盖：建筑设计，工程与施工，制造业，娱乐及传媒，电商，科学分析，文物保护，文化遗产等领域。
DMA三维建模精度分析
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二、基于3DMA和AutoCAD技 术的建筑三维建模的优势
1、直观性：通过3DMA和AutoCAD技术创建的建筑三维模型可以让设计师更直 观地感受和理解建筑设计，有助于提高设计质量和效率。
2、高精度：使用3DMA和AutoCAD技术可以精确地表示建筑物的几何形状、尺 寸和位置，从而更好地指导施工和工程量计算等工作。
二、AutoCAD在数字焦作三维 景观建模中的应用
AutoCAD是一款广泛使用的计算机辅助设计软件，在数字焦作三维景观建模 中有着重要的作用。首先，使用AutoCAD可以方便地进行地形图的绘制和编辑， 为后续的三维建模提供基础数据。其次，AutoCAD还提供了丰富的三维建模工具， 如立方体、圆柱体、球体等基本的三维图形元素，可以方便地构建出三维景观模 型。
4、模型调整：根据实际情况调整建筑物模型的位置、大小、方向等参数， 保证模型的准确性。
5、可视化呈现：将调整好的建筑物模型呈现给客户或其他相关人员，帮助 他们更好地理解建筑设计。
6、导出成果：将建筑物模型导出成需要的格式，例如JPG、PNG等D技术的建筑三维建模研究是当前计算机辅助设计领域的 重要研究方向之一。这种技术可以帮助设计师提高设计效率和准确性，优化设计 方案，提高建筑物使用性能和美观程度，以及指导施工等。因此，基于3DMA和 AutoCAD技术的建筑三维建模在建筑行业中的应用具有重要意义和广阔的发展前 景。
3、数据处理要求高：虽然3DMA技术采用了自动化的数据处理流程，但在实 际应用中，由于数据量大、复杂度高，仍需要人工干预和调整。
3、数据处理要求高：虽然 3DMA技术采用了自动化的数据 处理流程
1、提高硬件设备性能：通过研发更先进的扫描设备和数据处理设备，提高 3DMA技术的整体精度和效率。
倾斜摄影三维建模软件性能对比研究
倾斜摄影三维建模软件性能对比研究作者：程铁洪黄磊来源：《中国科技纵横》2020年第08期摘要：通过倾斜摄影建立实景三维模型辅助电力工程设计有助于提高对工程建设环境的认识，本文从三维建模的软件角度出发，对比分析ContextCapture、Pix4d和PhotoScan三款软件的性能。
关键词：倾斜摄影;三维建模;ContextCapture;Pix4d;PhotoScan中图分类号：P231 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）08-0042-020 引言倾斜摄影是从一个垂直和多个倾斜等不同视角采集研究对象的图像，可以是两相机集成、五相机集成等，也可以是单相机多角度、高重叠度的图像数据获取。
倾斜摄影三维建模给使用者提供了真切的三维立体模型、丰富地理信息和真实的纹理信息，而基于摄影测量、计算机视觉与计算几何算法等的三维建模技术推动了倾斜摄影应用研究，王伟[1]等研究了Pictometry倾斜摄影技术及其在三维城市建模中的应用，张福友[2]论述了针对小项目、工程局部地物提出一种利用大疆品牌消费级无人机采集影像，制作三维实景模型的方案，朱国强[3]等论述了基于无人机倾斜摄影技术的三维精细模型制作的全过程作业。
倾斜摄影三维建模需要在功能软件的支持下完成全流程作业，如Pixel Factory、DP-Smart、ContextCapture、Pix4D和PhotoScan 等软件均能实现三维建模功能，但性能参差不齐，针对各软件的性能研究人员进行了一些阐述，赵四能[4]就无人机影像处理软件Pix4Dmapper 与Photoscan在资源普查中的成像性能进行了分析，刘坦[5]论述了Inpho、PhotoScan及Pix4D软件处理无人机数据生产正射影像的对比。
本文就ContextCapture、Pix4D和PhotoScan三款软件进行三维建模的性能进行对比研究。
1 技术原理倾斜摄影技术以大范围、高精度、高清晰的方式从多视角感知复杂场景，通过高效的數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、高度等属性真实的反映三维实景，同时为数据成果提供精度保证。
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是否具备前述自动化功能主要受限于软件核心版本的更新速度。
数据成果
★★★★★
★★★★
★★★
定位为专业的数据生产系统，支持真正射（TDOM）、点云、三维等多种数据成果。
定位为专业的数据生产系统，与PixelFactory搭配，可以提供与前者相同的成果，但是用户需要付出昂贵的成本代价。
★★★★★
★★
★★★
原厂优势，软件版本始终保持快速更新。
无法保持原厂同步更新速度。
授权生产，软件版本始终晚于原厂若干个月。
操作易上手程度
及使用生产效率
★★★★★
★★
★★★★★
基于Windows操作系统，图形化交互界面，对于具有传统测绘4D数据生产经验的技术人员非常容易上手，大大提升数据生产效率。
基于Linux操作系统，命令行交互界面，不仅使一般技术人员难以上手，而且严重影响数据生产效率。
模型效果
★★★★★
★★★
★★★
技术源头，具有领先的数据生产工艺，保证同样的输入数据更好的场景效果。
非技术源头，无法保证最优的数据生产工艺。
非技术源头，无法保证最优的数据生产工艺。
自动化功能
★★★★★
★★★
★★★★
具备自动补水面、自动补洞功能；极大提高数据生产效率（已经众多用户验证，至少提升40%数据生产效率）。
定位为为自身应用平台服务的数据生产工具。
第三方应用平台直接支持
★★★★★
★★★★
★★★
已与ESRI、SpaceEye等专业应用平台厂商对接，可直接输出第三方平台专用图层格式。
非原创技术，应用平台厂商一般只寻求与原创技术厂家合作。
只能输出OBJ、Dae、OSGB等开源数据格式，不能输出除自身以外第三方专用格式。
产品技术对比
核心技术指标
Smart3D Capture
StreetFactory
Skyline PhotoMesh
技术原创性
★★★★★
★★★
★★★
技术原创厂家，全球众多合作伙伴：包括AutoCAD、SkylineΒιβλιοθήκη Astrium、Nokia等知名厂商。
核心技术非原创。
由Acute3D授权。
软件更新速度
众所周知，在自动建模软件前期，只能实现建模任务拆分，不能实现空三任务拆分。这就造成了两个现象：
第一个现象是空三阶段机器闲置。本来买了4个节点，空三的时候，只有1个节点可以工作，其余机器无法工作。
第二个现象是：因为空三任务只能一台机器算，但是一台机器的硬件资源是有限的，这势必造成了单个空三任务的数据量限制。这一点在处理无人机数据的时候尤其明显。一个64GB内存的机器，单个空三任务可能也就不超过8000张相片。一个城区60多平，相片有四五万张左右。怎么办？软件不能分，只能人为的帮他分，需要考虑分区的重叠、接边，增大了很多人为工作量。
·
·由于采用了主从模式（Master-Worker），Smart3D Capture支持网格并行计算（Grid Computing）。只需在多台计算机上运行多个Smart3D Capture引擎端 ，并将它们关联到同一个作业队列上，就会大幅降低处理时间。
·Smart3D Capture 的网格计算功能主要基于操作系统的本地文件共享机制。它允许Smart3D Capture透明地操作SAN（存储区域网络）、NAS（网络连接式存储）或者共享的标准HDD（硬盘驱动器），无需配备任何特殊的网格运算集群或架构。Advance版本的软件，不支持网格计算，但是支持单机多线程与GPU计算。
基于Windows操作系统，图形化交互界面，只要熟悉原厂软件操作，则非常容易上手，具有比Streetfactory更高的使用生产效率。
空三计算效率
★★★★★
★★★★★
★★★★★
·支持全部倾斜影像同时参与空三计算；支持除七参数转换之外的所有平面/球面/地方坐标系统；根据精度要求控制的空三过程；1、新的建模辅助功能（mapper版本）:通过导入预设的参数文件，软件现在能够正确地自动完成先前版本无法完成的场景重建，这些场景包括水面、玻璃表面、单色墙面等等...这个功能极大地提升了海量3D地图生产的工作效率！2、改进的纹理提取算法：新的自动匀色算法能够保证纹理颜色的一致性，即使是在不同的曝光条件下。3、新的自动补洞算法。4、Smart3D Capture引擎端 是Smart3DCapture的工作模块。它在计算机后台运行，无需与用户交互。当Smart3D Capture引擎端 空闲时，一个等待队列中的作业的执行，主要取决于它的优先级与提交的数据。一个作业通常由空中三角测量过程或三维重建组成。空中三角测量过程或三维重建采用不同的且计算量大的密集型算法，如关键点的提取，自动连接点匹配，集束调整、密度图像匹配、鲁棒三维重建、无接缝纹理映射、纹理贴图集包装、细节层次生成等。
汪价威
手机：
电邮：wang.jiawei@
网站：
WeChat：天茂遥感汇
地址：西安市浐灞生态区欧亚国际一期2幢1346室
邮编：710000
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4、可以查看空三前后相片姿态、输出计算后相片内外方位元素
举例来说，APEC期间，鸟巢测区相片约5w+，每张照片3600w像素，原来采用老版本PhotoMesh,需要先分区，考虑每个测区的重叠度、接边控制。采用新版本PhotoMesh软件空三分布式计算，单个工程实现全部数据建模，极大提高了作业效率，降低了作业强度。
免费浏览器
★★★★
★★★★
★★★★
支持本地、Http在线浏览的免费浏览器，具备简单拾取点和量取长度的功能。
支持本地浏览的免费浏览器，无法在线浏览。
支持skyline自身体系架构的数据浏览方式。
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西安天茂数码科技有限公司
基于像素工厂空三模块，具有较高效率。
业内首款实现空三分布式计算软件，解决处理效率瓶颈，提升建模速度。空三分布式计算优点如下：
1、海量工程不需要拆分，避免了重叠部分重复计算、工程合并接边带来的繁复操作。
2、有效提升硬件利用效率，使得整个工程在建模过程中都保持有效利用，不会出现空三阶段机器闲置
3、单个工程处理数据量大幅度增加。
那么PhotoMesh实现空三分布式计算后，软件会自动根据用户设置的空三参数进行分块。分块后会自动融合，空三分块参数设置软件都可帮用户完成。
空三结果及精度
★★★★★
★★★★★
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具有测绘级别精度；空三成果可输出至第三方软件；
具有测绘级别精度；空三成果可输出至第三方软件；
具有测绘级别精度；空三成果可输出至第三方软件；