在自然資源三維立體“一張圖”的數據體系中,利用傾斜攝影測量三維建模技術制作的實景3D模型具有信息豐富、效果直觀、展示效果真實等優點,3D建模能最大程度發揮調查成果的綜合效益,三維建模常用于展示地表要素狀況等,是三維自然資源數據底板的核心數據之一。當然,基于實景三維模型的空間分析應用遠不止這些,在自然資源管理工作中常用到的還有三維量測、三維緩沖區、通視性分析、天際線分析等,受限于篇幅的緣故,商迪3D就不在此詳細列舉了。今天主要來給大家講將3D建模實景三維模型的制作方法和應用情況。
3D建模實景三維模型怎么來的呢?
1、無人機影像
實景三維模型的真實感,來自于其現實、直觀的質感,這種和現實相同的色彩,源自無人機在空中拍攝的影像。三維立體實景三維模型的制作,要從數據采集開始。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。影像的視角垂直于地面,被稱為“垂直影像”,其影像與地面形成一定的傾斜角度,被稱為“傾斜影像”。
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建模三維模型。
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。傾斜攝影測量三維建模結合每張影像的位置、姿態信息,利用攝影測量技術解算處相鄰影像之間的空間關系。
3、彩色點云
三維立體實景三維模型基于這些關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”。
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三角構網方法,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,作為實景三維模型中的基礎模型—“白模”。
這時候,發揮彩色點云的彩色屬性——根據點云的空間位置,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!
三維立體實景三維模型有哪些應用?
經歷了上述艱難的制作過程后,如果3D建模實景三維模型僅僅只是用來瀏覽的話,也未免太浪費了吧?實際上,三維建模實景三維模型兼具三維和實景兩大特性,三維立體建模在自然資源的業務工作上,3D建模有著豐富的空間分析應用,三維立體實景三維模型為其他行業提供了強大的數據支撐。
1、日照分析
根據研究區的地理位置,利用日照分析功能即可評估實景三維模型所在地一年四季的日照和陰影變化。
2、填挖方分析
三維建模實景三維模型對某地進行填挖方分析后,即可評估出平整一定范圍的地表所需要的填、挖方量分別是多少,三維立體實景三維模型大大解放了工程測量人員的內外業工作量。
3、淹沒分析
廣東省地處(亞)熱帶季風氣候區,臺風、暴雨天氣多發。在傾斜攝影測量三維建模實景三維模型的支持下,我們可以直觀便利地分析評估暴雨天氣對低洼地區的淹沒威脅,及早制定相應對策。
隨著自然資源三維信息化建設和“實景中國”的不斷推進,相信實景三維3D建模的應用一定會越來越廣泛,3D建模三維化的自然資源信息化體系將為自然資源管理和決策提供更完備的支撐和保障,實景三維模型將更精準、高效地履行自然資源“兩統一”職責。