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實(shí)景三維模型怎么來(lái)的呢?

發(fā)布日期:2020-12-06 17:18 瀏覽量:8843

  什么是實(shí)景三維,通過(guò)傾斜攝影構(gòu)建實(shí)景三維模型,把實(shí)景三維模型放入GIS平臺(tái)進(jìn)行應(yīng)用。就是傾斜攝影技術(shù)的三維模型成果,因?yàn)槿S模型上貼的紋理為現(xiàn)實(shí)紋理,所以為實(shí)景三維。

  步驟1無(wú)人機(jī)影像

  實(shí)景三維模型的真實(shí)感,來(lái)自于其現(xiàn)實(shí)、直觀的質(zhì)感,這種和現(xiàn)實(shí)相同的色彩,源自無(wú)人機(jī)在空中拍攝的影像。實(shí)景三維模型的制作,要從數(shù)據(jù)采集開(kāi)始。

  從拍攝角度來(lái)看,無(wú)人機(jī)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(gè)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(wú)人機(jī)影像視角示意圖

▲圖1 無(wú)人機(jī)影像視角示意圖

  步驟2攝影測(cè)量

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

  首先,要通過(guò)攝影測(cè)量對(duì)相鄰影像進(jìn)行計(jì)算,獲得空間上的三維距離信息。具體來(lái)說(shuō),攝影測(cè)量是基于相鄰影像之間重疊部分的同名點(diǎn)進(jìn)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(cè)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(huì)非常多,這些空間關(guān)系比這個(gè)復(fù)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(diǎn)云

  基于這些關(guān)系通過(guò)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(gè)個(gè)離散的帶有彩色的點(diǎn),稱之為"彩色點(diǎn)云"。

▲圖4 彩色點(diǎn)云效果

▲圖4 彩色點(diǎn)云效果

  彩色點(diǎn)云既有作為點(diǎn)云的幾何特性,每個(gè)點(diǎn)又帶有彩色信息。通過(guò)TIN三角構(gòu)網(wǎng)方法,將一個(gè)個(gè)離散的點(diǎn)云點(diǎn)連接形成一個(gè)個(gè)三角形面片并形成三角網(wǎng),作為實(shí)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(shí)候,發(fā)揮彩色點(diǎn)云的彩色屬性——根據(jù)點(diǎn)云的空間位置,將點(diǎn)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(shí)彩色紋理的實(shí)景三維模型就此大功告成了!

▲圖6 實(shí)景三維模型的效果

▲圖6 實(shí)景三維模型的效果

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