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實景三維模型怎么來的呢?

發(fā)布日期:2020-12-06 17:18 瀏覽量:9041

  什么是實景三維,通過傾斜攝影構(gòu)建實景三維模型,把實景三維模型放入GIS平臺進行應(yīng)用。就是傾斜攝影技術(shù)的三維模型成果,因為三維模型上貼的紋理為現(xiàn)實紋理,所以為實景三維。

  步驟1無人機影像

  實景三維模型的真實感,來自于其現(xiàn)實、直觀的質(zhì)感,這種和現(xiàn)實相同的色彩,源自無人機在空中拍攝的影像。實景三維模型的制作,要從數(shù)據(jù)采集開始。

  從拍攝角度來看,無人機影像,主要分為垂直影像和傾斜影像兩種。(綠色框內(nèi)影像的視角垂直于地面,被稱為"垂直影像",其他4個框內(nèi)的影像與地面形成一定的傾斜角度,被稱為"傾斜影像"。)

▲圖1 無人機影像視角示意圖

▲圖1 無人機影像視角示意圖

  步驟2攝影測量

  只有影像做不出實景三維模型,還需要把二維的影像進行一系列處理才能形成實景三維模型。

  首先,要通過攝影測量對相鄰影像進行計算,獲得空間上的三維距離信息。具體來說,攝影測量是基于相鄰影像之間重疊部分的同名點進行影像匹配,獲得相鄰影像之間的視差和深度(距離)信息的一種技術(shù)。

▲圖2 相鄰影像之間的重疊關(guān)系示意圖

▲圖2 相鄰影像之間的重疊關(guān)系示意圖

  結(jié)合每張影像的位置、姿態(tài)信息,利用攝影測量技術(shù)解算處相鄰影像之間的空間關(guān)系。(以圖3為例,這是4張影像解算后的空間關(guān)系示意圖,由于參與建模的影像數(shù)量通常會非常多,這些空間關(guān)系比這個復雜得多。)

▲圖3 相鄰影像之間的空間關(guān)系解算示意圖

▲圖3 相鄰影像之間的空間關(guān)系解算示意圖

  步驟3彩色點云

  基于這些關(guān)系通過影像密集匹配將影像中的各像素在三維空間中離散化,成為三維空間中一個個離散的帶有彩色的點,稱之為"彩色點云"。

▲圖4 彩色點云效果

▲圖4 彩色點云效果

  彩色點云既有作為點云的幾何特性,每個點又帶有彩色信息。通過TIN三角構(gòu)網(wǎng)方法,將一個個離散的點云點連接形成一個個三角形面片并形成三角網(wǎng),作為實景三維模型中的基礎(chǔ)模型——"白模"。

▲圖5 白模效果

▲圖5 白模效果

  這時候,發(fā)揮彩色點云的彩色屬性——根據(jù)點云的空間位置,將點云的彩色信息映射到白模表面。這樣,既有幾何外觀、又有真實彩色紋理的實景三維模型就此大功告成了!

▲圖6 實景三維模型的效果

▲圖6 實景三維模型的效果

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