集群并行运算全自动三维建模影像大师PPSG 产品白皮书

影像改变世界 PhotoPoint Solutions Geo-system 集群并行运算全自动三维建模影像大师 (PPSG)

产品白皮书 北京中量安测科技有限公司 2016年10月 目录 1 产品介绍................................................................................... .....................3 1.1关键技术...........................................................................................................................4 1.2技术优势...........................................................................................................................5 1.3适用范围...........................................................................................................................7 1.4数据要求...........................................................................................................................8 1.5产品组成...........................................................................................................................8 1.6产品创新点......................................................................................................................13 1.6.1.创新点....................................................................................................................13 1.6.2.系统架构和工作流程...........................................................................................14 1.6.3.输出格式................................................................................................................15 1.6.4.模型修补............................................................................................................. 16 1.6.5.运算报告............................................................................................................. 16 2 产品特点........................................................................................................16 2.1.海量数据的处理能力................................................................................ ........ 17 2.2.广泛的适用性............................................................................................... ........18 2.3.友好的软件交互性设计........................................................................... .... .... 19 2.4.高精度高品质的输出成果....................................................................................20 3 运行环境........................................................................................................21 4 工艺流程........................................................................................................22 5典型案例..........................................................................................................23 1 产品简介 PPSG是中量安测公司自主品牌的倾斜摄影自动批量建模集群并行软件，可以实现快速地、直观地从一组标准的、无序的倾斜航空摄影、近景拍摄等二维相片构建全要素的、精细的、带有纹理的三维网格模型快速还原真实世界。相比传统的建模方法，该产品是一项革命性建模技术，其技术是依托于高效的摄影测量、计算机图形图像学以及计算几何学的算法构建而成。具体来说，PPSG通过对获得的相片数据进行数据预处理、同名点选取、多视匹配、三角网（TIN）构建、自动赋予纹理等步骤，最终得到全要素三维实景模型。该过程仅依靠简单连续的二维图像，就能还原出最真实的真三维模型，完全无需人工干预便可完成海量城市模型批量构建。 PPSG的出现，引发了一场针对建模技术的革命，一方面它使目前高昂的三维城市建模成本大大降低，一方面它能真实、快速、精确再现城市三维，为建立城市时空数据库成为可能。该产品的出现，打破了智慧城市建设过程中存在的“城市三维模型采集制作周期长、建模费用高、测量精度差、感官不真实等问题，将大大加速智慧城市各个领域的建设速度。

图1-1倾斜摄影自动批量建模流程 1.1 关键技术 PPSG基于当前最先进的技术开发，采用复杂的摄影测量学、计算机视觉和计算机几何算法等技术、仅依靠一组标准、连续倾斜航空摄影相片或者地面采集的近景摄影的照片，便可以全自动的构建结构精细的三维网格模型，实现对城市建筑、树木、道路、围墙的全要素建模。 同时，PPSG致力于解决海量倾斜摄影数据处理的瓶颈，采用全新空三机制，实现空三分布式计算，将实景三维建模软件带入计算机集群计算时代。 1.2 技术优势 采用PPSG建模获得的建模成果，具有真实度高、效率快、成本低等特点，可以实现对智慧城市各业务场景的快速还原。具体来说，该产品技术具有如下特性： 真实性 可以展现建筑物立面、厂区管线管道镂空等立体细节，是真三维，且最大程度的保存了目标区域的色调，更加真实。所有拍摄到的对象，都会被自动建模，避免了传统建模由于人员建模水平差异或者建模标准不同，主观对被建模对象元素进行取舍而造成的不精确。

可量测 采用PPSG是根据摄影测量学发展起来的建模技术，所有建模结果都是可量测的，避免了传统人工建模估算尺寸的缺点。同时基于建模结果，可以进行三维空间分析，如通视分析、阴影分析。 速度快 建模过程完全是批量自动的，不需要人工干预，极大的提高了建模效率，缩短建模周期。由于建模周期短，采集手段方便，因此可以不定期对施工现场、城市进行拍摄建模，实现对智慧城市业务中的各种施工过程动态监测。 PPSG与传统建模对比 对比项 PPSG倾斜摄影方法 传统建模方法 使用资料 倾斜影像 飞控数据 大比例尺航摄相片、数字线划图、数字高程

模型、数码照片 表现内容 全要素（建筑、道路、树、标志牌……） 主要的、大型的建筑

生产周期 速度快，N平方公里/天 周期较长、成本高，小于1平方公里/天/人

工艺流程 1、无需要人工干预； 2、地物纹理由倾斜航片一次获取； 3、自动生成全地物真实三维模型。 1、人工三维建模；

2、人工现场拍摄获取纹理； 3、人工将纹理和模型叠加和融合。 特点 1、实时生成真实的三维场景； 2、所见即所得； 3、具有可量测性； 4、简单，高度自动化，大大减少了人1、大多是人造虚拟三维模型；

2、大多是有限量测和不可量测； 3、繁琐，自动化程度低，三维模型数据加工是典型的劳动密集型生产方式。 工采集、编辑数据的工作密度。 用途 实时生成真实、大范围、可量测的真三维场景，为智慧城市建设提供有价值的服务和应用。 三维模型缺少真实性、可量测性、不完整，

更多是给人虚拟的视觉感受效果。

用途 实时生成真实、大范围、可量测的真三维场景，为智慧城市建设提供有价值的服务和应用。 三维模型缺少真实性、可量测性、不完整，

更多是给人虚拟的视觉感受效果。，

1.3 适用范围 PPSG处理的数据源范围涵盖远距离-中距离-近景三个层次，可接收处理各种硬件采集的各种类型数据。PPSG支持的数据采集平台有大型固定翼飞机、载人直升机、大中小型无人机和街景车等，支持主流倾斜相机如RCD30、AMC580、SG-500、AP-5600等。