傾斜攝影三維建模的相關技術

發布日期：2025-02-27 09:02 瀏覽量：4429

　　依托于傾斜攝影測量技術的迅速發展，數據采集技術已經具備從機載平臺高效、高精度、低成本地獲取大范圍三維地表信息的能力并在實景三維建設中發揮著重要作用。然而，基于傾斜攝影技術生成的三維模型存在“一張皮”的表象，難以支撐地理實體的語義查詢和分析，因此也需要相應的技術來進行后續處理。

　　機載擺掃寬幅航攝儀技術。

　　在實景三維中國建設過程中，如何能夠提高數據采集效率、降低空域協調難度、減少項目投入成本，是一直探究的技術問題。機載擺掃寬幅航攝儀是根據實景三維中國建設需求研制的吊艙式大畫幅數碼航空相機。其關鍵技術是通過擺掃方式擴大航帶內的地面覆蓋范圍，更加高效的獲取對地觀測數據。同時，因擺掃相機采用長焦焦距鏡頭，在獲取同等地面分辨率影像的前提下，航攝作業高度是傳統航攝儀的將近 2 倍，在空域協調困難的任務區域（如軍民航機場等）擁有極大的協調優勢，充分降低項目執行難度，從而增加項目的可行性及工期保障。

　　三維模型單體化構建技術。

　　單體化建模是傾斜攝影測量三維成果進一步應用的必要步驟，也是當前實景三維模型生產中最耗時耗力的步驟。為解決該問題，研究傾斜攝影三維自動采集技術并實現實景三維模型自動單體化構建，對實景三維建設有重要意義。傾斜攝影三維自動采集技術涉及到地面三維模型與非地面三維模型自動分離、基于實景三維模型的 DEM生成、顧及完整性的建筑物三維模型提取、建筑物模型單體化等關鍵技術。最終，對提取的建筑物三維模型進行實體分割，從而實現建筑物模型的單體化，大幅度減輕實景三維模型生產過程的人工工作量，從而推動實景三維模型的進一步應用。同時，模型與場景修飾技術可針對實景三維成果存在的瑕疵進行模型整體修飾，可有效解決實景三維自動建模后出現的幾何變形，紋理拉花，模型浮空、部件丟失等問題，使其單體化成果滿足后期三維 GIS 應用的要求

　　語義三維建模技術。

　　語義化技術作為實景三維中國建設中至關重要的核心技術，是將“人使用數據”轉變為“機器使用數據”，從而實現數據賦能、智能化深度應用的關鍵技術。通俗來說，語義化技術是對數據和信息進行處理，使計算機可以自主理解并進行研究和分析，是實現人工智能的重要一環。對于實景三維建設，語義化是區別于現有基礎地理信息數據的重要特征之一。語義化的地理實體數據，將其相關信息（如實體的空間位置信息、長寬高等幾何信息、實體間的關系信息等內容），采用計算機能理解的語法方式和手段進行翻譯，計算機可將這些信息直接參與數學計算和分析中，實現知識挖掘。例如，可以將城市建筑實體、道路實體、管線實體等加入到城市內澇仿真模型中，實體的語義信息和語義關系如排水口位置、管徑、連通情況等信息可以參與模擬仿真分析計算，實現對連續降水后城市積水情況的精準模擬

　　傾斜攝影模型輕量化技術。

　　傾斜攝影模型輕量化是對大數據量傾斜攝影三維建模成果數據進行優化，從而滿足三維可視化應用需求的技術的統稱。隨著實景三維建設深入開展，大面積、高分辨率的傾斜攝影三維建模成果越來越多，這些建模成果數據量龐大，難以在現有的三維可視化平臺中直接加載顯示。傾斜攝影模型輕量化技術一方面對傾斜攝影模型建模成果的低 LOD 級別模型通過視覺重建技術進行合并和三角面優化，構建級別更多、更合理的 LOD。另一方面通過頂點壓縮、紋理壓縮技術使得傾斜攝影模型的文件大小壓縮為原來的 30%左右，從而大幅減輕了三維可視化軟件的加載壓力。