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如何用三维实景建模构建3D智慧城市?三维实景模型必不可少!

发布时间:2021-07-09 10:30:00

  近年来,随着我国“数字城市”向“智慧城市”的不断转型升级,以二维矢量数据为主的 GIS 应用已经难以满足当前的需求,一种所见即所得、更加直观的城市三维实景模型逐渐成为大众热衷的表达方式。目前,三维实景建模其已成为3D智慧城市三维基础地理信息系统的重要数据载体,因此,如何快速构建3D智慧城市三维实景模型成为当前 GIS 应用领域研究的一个热点问题。在构建城市三维实景模型技术方案中,传统的人工单体3D建模存在建设周期长、成本高、精度低等缺点;基于三维建模激光扫描仪和雷达技术的三维建模虽然精度高,但受制于成本高昂、数据处理量大等弱点,只适用于小范围的精细三维模型构建,目前也难以普及应用。如何解决这个问题,请看商迪3D的有关分享。

3D智慧城市.JPG

倾斜摄影测量三维建模技术概述

  倾斜摄影测量三维建模技术的出现较好地解决了以上难题,倾斜摄影测量三维建模通过在无人飞行平台上搭载多台传感器,同时从多个角度来采集地面物体的影像,三维倾斜摄影借助于全自动高性能倾斜影像处理软件,可快速构建出城市三维实景模型。将倾斜摄影测量技术应用于3D智慧城市和数字城市建设,利用 GNSS 定位技术、GIS 技术、影像数字化处理技术,三维倾斜摄影能够真实反映地物纹理信息,自动化生产实景三维模型。相比于传统三维建模,应用无人机倾斜摄影测量三维建模技术构建的三维实景模型真实逼真、纹理丰富,且具有较高的位置和属性精度,大大降低了三维建模的成本并有效提升了3D模型生产的效率,如今已成为3D智慧城市三维实景建模的主流趋势。

三维实景模型生成介绍

  1、三维实景模型重建

  进行空中三角测量后获取了测区足够密集、排列紧密、具有颜色信息的海量三维点云数据,为构建不规则三维 TIN 格网,按照数据密集程度将测区分割成多块,创建白体三维实景模型。三维倾斜摄影都具有精确的地理坐标位置,已实现三维建模和影像之间的映射关系,对TIN网模型自动纹理映射,以此生成基于真实影像位纹理的高分辨率实景真三维模型,三维实景模型对场景还原到无限接近真实世界。三维实景建模支持输出包括OBJ、OSGB(OSG)等通用兼容格式,方便导入各主流应用平台,三维实景建模可生成多级别金字塔模型,能够流畅应用平台浏览。

  2、三维实景模型修复

  在三维实景模型重建过程中,由于水域等光滑表面的反光,或者空三加密时一些高大物体如建筑物、树木难以正确匹配到连接点,三维实景模型通常会出现水域空缺、模型漏洞或者扭曲变形的现象,此时可借助 Smart3D 软件筛选出需编辑的模块,或者采取补飞措施后重新生成三维实景模型,直到三维建模成果满足要求。

  3、生成实景真三维展示成果

  利用 ContextCaptureViewer 平台对实景真三维成果进行展示及管理,实现三维数据可视化漫游、多源数据融合及空间查询统计分析等。ContextCaptureViewer 平台二三维一体化展示系统可对海量、多源、多尺度的三维空间数据进行全空间、无级、无缝的三维可视化浏览,以及实现真三维场景下的漫游飞行、查询定位、空间分析等应用操作。

三维实景建模.JPG

  3D智慧城市是真实城市环境与虚拟城市环境的融合与协同,三维实景建模技术在其中发挥重要的时空信息承载和纽带作用,三维实景建模提供了有力的3D可视化分析方法和支撑手段,三维实景建模正日益成为政府、企业和公众不可或缺的科学的、定量与定性结合的、直观方便的助手。基于倾斜摄影测量三维建模技术构建的地理信息公共服务平台,作为新型3D智慧城市建设基础地理底层的技术支撑,将在未来3D智慧城市建设中发挥重要作用。


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