OSGB三维模型数据切割与修平编辑工具的设计与实现

0引言
数字城市建设过程中，城市三维模型数据尤 为重要，随着计算机软硬件的高速发展，对三维 模型数据提出了更高的要求，如何获取更真实、 更准确的城市模型数据成为数字城市建设的一 个关键问题,传统的基于地形图和外业拍照的手 工建模方式生产效率和成果精度已经难以满足
需求"T。倾斜摄影测量技术以高自动化、空间
三维模型，此方法依靠第三方工具的强大编辑功 能，可以进行复杂结构的修改和调整，甚至可以 重建一些三维模型，修改后的效果较好，但是需
要依赖Context Capture Center中保存的原有工
程)在模型实际应用时，如果需要对三维模型进 行简单的编辑功能，如修平水面、切割掉局部模 型、根据项目范围对模型边界进行裁切修整等操
三维模型进行研究，设计与实现了对三维模型进 行局部修平和切割的编辑工具。
1实景三维模型的生产
1.1倾斜摄影测量技术 倾斜摄影测量技术是国际测绘遥感领域新 发展起来的一项技术，通过在同一飞行平台上搭
载多台传感器，利用一个正摄相机，四个倾斜角
为45度的相机，同时从垂直、倾斜等多个角度采
集影像，能够获取地面物体更为完整准确的信
第33卷第6期 2019年6月
北京测绘 Beijing Surveying and Mapping
Vol. 33 No. 6 June 2019
引文格式：王凯松，刘增良，邢晨.OSGB三维模型数据切割与修平编辑工具的设计与实现北京测绘，2019,33(6)： 679-682. D"I2019. 06. 015
的实景三维模型OSGB格式数据进行编辑，使用 了 ESRI Shapefile (SHP)文件作为编辑范围文
件，对指定范围内的数据进行局部修平或切割， 从而实现不依靠模 型 生产 软 件 !而 是 直 接 对 实 景
三维模型成果数据进行编辑。主要技术路线如
图1所示。
图1技术路线图
实际应用需求出发，设计了实景模型编辑工具的技术开发路线，实现了对实景三维模型的切割和修平两种编
辑功能，为倾斜摄影实景三维模型的数据生产提供了工具支持%
［关键词#倾斜摄影三维模型；修改编辑；OSGB格式
"中图分类号］P231
"文献标识码］A
［文章编号］1007 — 3000(2019)06 — 0679 — 4
680
北京测绘
第33卷第6期
格式实景三维模型保存为瓦片形式，三维模型被
分为一个个块(Tile),每一块数据包含若干层多 细节层次(LOD)数据，由最精细一级开始，经过 简化生成上一级LOD,最粗一级LOD保存为单 个OSGB文件，生成LOD时按照四叉树剖分，因 此每增加一级OSGB文件数量为上一级的四
OSGB三维模型数据切割与修平编辑工具的设计与实现
王凯松12刘增良12邢晨12 (1.北京市测绘设计研究院，北京100038； 2.城市空间信息工程北京市重点实验室，北京100038$
［摘 要# 本文概述了倾斜摄影实景三维建模相关技术，分析了实景三维数据常用格式OpenSceneGraph Binary Scene Data(OSGB)文件的数据存储结构，研究了目前实景三维模型常用的修饰修补方法%从
Context Capture Center提供了模型二次修复功 能，此时需要从Context Capture Center中导出 OBJ格式的原始模型，再将其导入第三方工具如 Geomagic (Ds Max等软件中，通过人工对三维 模型的结构进行编辑，然后将修改后的OBJ文件 导入Smart 3D中，重新进行纹理映射，导出新的
件就可以同时包含纹理和几何结构，直接读取效 率高,适合网络发布。
基于 ConteXtCaptureCenter 生 产 的 OSGB
［收稿日期］2019—01—18 "作者简介］王凯松(1988 — )，男，满族，河北承德人，硕士，工程师，从事三维地理信息系统应用开发) E-mail： wangksl8@163. com
倍「7#。这种分块方式能够提高数据加载效率，同 时在显示时可以消隐部分不可见数据，减少显示 客户端的负载。
1.3实景三维模型的修饰修补 Context Capture Center软件导出的模型有 时会因航摄盲区、相机畸变「8#、特征点匹配有误
的情况产生错误的三维模型，比如玻璃幕墙塌 陷、水面不平、建筑空洞等「9#,针对这种情况，
景三维模型一般保存为OSGB格式，OSGB格式 是 OpenSceneGraph Scene Data (OSG)格式的二 进制版本，OSG文件是OpenSceneGraph三维引
擎所支持的三维模型格式6 ,其内部结构为树状
结构，格式公开，OSG文件内部保存三维模型的 模型结构，纹理通过外部图片保存。OSGB文件 通过对OSG文件进行压缩，同时将纹理打包进 OSGB文件，在减小数据结构的同时，只用一个文
作时，再重新导出OBJ文件进行修改，返回Con­ text Capture Center进行重新贴纹理，整个过程
比较费时，尤其是恢复原始工程需要占用计算节 点，影响其他生产任务。
2实景三维模型编辑工具技术设计
2.1工具开发技术路线
本 文 实 现 的 对 ContextCaptureCenter 生 产
位置准确等特点，已成为获取城市实景三维模型 的主要趋势，利用倾斜摄影测量技术可以实现快 速城市三维建模，在建模过程中，可以通过人工 干预，对实景模型进行修饰、修改，而已经生产完 成的模型，由于已经生成了瓦片数据，在修改上
增加了一定的难度，本文针对Bentley公司的 Context Capture Center 产的 OSGB 格式的实景
息⑷。外业获取到航摄影像、POS数据和控制
点数据后，需要进行空中三角测量，空三加密技
术采用POS辅助的垂直影像和倾斜影像联合平
差方式，最终在所有影像间进行密集匹配，生成 密集点云，形成三角网在通过空三数据对 三角网进行纹理映射后，完成实景三维模型的 构建。
1. 2实景三维模型OSGB文件结构
基 于 ConteXtCaptureCenter 软 件 生 产 的 实