室內(nèi)三維建模方案20190320

1、室內(nèi)三維建模技術(shù)方案1數(shù)據(jù)采集1.1采集準(zhǔn)備階段1.1.1硬件準(zhǔn)備(1)高端360°三維全景云臺(2)腳架(3)智能手機(jī)1.1.2軟件準(zhǔn)備(1) DP-CAPTUR曰維全景云臺手機(jī)端(2) DPImporter1.2 現(xiàn)場踏勘通過現(xiàn)場踏勘來獲得現(xiàn)場平面圖草圖及空間結(jié)構(gòu)信息，以便后期進(jìn)行攝站規(guī)劃和拍攝參數(shù)設(shè)置。1.3 數(shù)據(jù)采集階段1.3.1 注意事項(1)為了保證后期數(shù)據(jù)處理的數(shù)據(jù)完整性，在前期影像采集階段應(yīng)盡可能保證同一被攝點能被至少四個攝站拍攝到。(2)攝站點應(yīng)距墻面至少1.5米以上(備注：根據(jù)實際場景決定)1.3.2 采集步驟1.3.2.1 攝站規(guī)劃根據(jù)現(xiàn)場踏勘或已有數(shù)據(jù)獲得現(xiàn)場

2、的平面圖及空間結(jié)構(gòu)信息，再由現(xiàn)場的平面圖及空間結(jié)構(gòu)信息來規(guī)劃攝站架設(shè)位置。1.3.2.2 攝站架設(shè)及手機(jī)端連接根據(jù)現(xiàn)場攝站規(guī)劃，在對應(yīng)的架站點架設(shè)三維全景云臺并與手機(jī)端連接，通過手機(jī)端開發(fā)的APP來控制全景云臺的采集影像數(shù)據(jù)，可以讓全景云臺按照不同的任務(wù)和工作環(huán)境，進(jìn)行自動或者半自動的影像采集，同時可以配合WIFI或者4G方式，即時的將拍攝的影像上傳云平臺進(jìn)行處理。1.3.2.3 手機(jī)端操作步驟1.3.2.3.1 創(chuàng)建工程和攝站1,點選此處，進(jìn)入綜合管理界面2,在彈出的綜合管理界面上選擇“工程和攝站”，進(jìn)入攝站創(chuàng)建界面2工程和騙鉆flVL3>OCoir界K3,進(jìn)入“工程攝站”創(chuàng)建界面后點

3、擊“添加”4,彈出如下創(chuàng)建工程界面，輸入工程名字后點擊“確定”5,工程創(chuàng)建完成后如下圖3金安室內(nèi)軍修1.3.2.3.2準(zhǔn)備拍攝1,將工程設(shè)置為當(dāng)前攝站二公至室內(nèi)善工2,選擇相機(jī)連接再點擊打開，進(jìn)入攝站的拍攝模式1.3.2.3.3攝站拍攝1,在整個工程拍攝開始之前對三維全景云臺進(jìn)行校準(zhǔn)2,設(shè)置攝站的拍攝模式，設(shè)置為室內(nèi)全景拍攝模式3,設(shè)置攝站的拍攝存儲的影像格式4,點擊“自動拍攝”，開始當(dāng)前射站拍，一旦拍攝完成后會有“拍攝成功”的文字，成功后將會自動切換下一站，再點擊“自動拍攝”，就會開始當(dāng)前站的拍攝，如此循環(huán)£0%找急075當(dāng)翱工4r公安內(nèi)取事當(dāng)說用站：國帶用式會近于叫方除片尹靜才態(tài)

4、度MBG1.4影像數(shù)據(jù)整理1.4.1 影像數(shù)據(jù)導(dǎo)由所有攝站拍攝完成后，通過DPImport軟件將影像數(shù)據(jù)從360°全景云臺系統(tǒng)中導(dǎo)出。1.4.2 影像數(shù)據(jù)分類將導(dǎo)出的影像數(shù)據(jù)按照不同攝站位置進(jìn)行分類整理，并記錄日期，項目名稱。2像控點測量2.1 儀器準(zhǔn)備室內(nèi)像控點使用全站儀測量。圖1全站儀2.2 操作流程在進(jìn)行室內(nèi)像控點量測時主要有兩種方式：(1)特征點量測方式：當(dāng)室內(nèi)物體及墻面特征明顯時，可選取特征點作為像控點進(jìn)行量測，并在全景圖上標(biāo)注出像控點位置及點號。(2)標(biāo)志牌量測方式：當(dāng)室內(nèi)物體及墻面特征不明顯時，可采取貼控制點標(biāo)志牌的方式進(jìn)行像控點的布控，同樣做好像控點位置及點號標(biāo)注。2

5、.3注意事項在進(jìn)行導(dǎo)線測量過程，需滿足以下要求：(1)、室外圖根點相對于鄰近高等級控制點點位中誤差不超過圖上0.1mm,高程中誤差不超過所選等高距的1/10。(2)、相鄰導(dǎo)線點間應(yīng)通視良好，便于全站儀觀測。(3)、導(dǎo)線點邊長應(yīng)大致相等、導(dǎo)線點應(yīng)選擇相對牢固的物體或地面上，導(dǎo)線點周圍環(huán)境需滿足全站儀架站要求。(4)、導(dǎo)線點應(yīng)有足夠的密度，分布均勻，確保室內(nèi)導(dǎo)線點能觀測到所有需采集的像控點位置。(5)、導(dǎo)線網(wǎng)宜布設(shè)為附和導(dǎo)線；如果室內(nèi)結(jié)構(gòu)比較簡單，可以選擇支導(dǎo)線，但支導(dǎo)線不宜超過兩級。3室內(nèi)三維模型制作3.1 工作流程室內(nèi)三維建模獲取三維全景云臺采集的室內(nèi)影像數(shù)據(jù)及參數(shù)，通過攝影測量原理對獲得的影

6、像數(shù)據(jù)進(jìn)行空三測量、多視匹配、三角網(wǎng)構(gòu)建、自動賦予紋理等步驟，最終得到三維模型，并對室內(nèi)模型進(jìn)行精細(xì)單體化建模，具體流程如下：圖2室內(nèi)建?？杖鞒虉D3.2 影像預(yù)處理影像預(yù)處理包括影像解壓縮、相片畸變差校正、圖像增強等工序。經(jīng)過預(yù)處理的相片對比度增強，更加清晰，為后續(xù)的空三加密工作提供了高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。3.3 posa據(jù)解算采用專業(yè)POS數(shù)據(jù)解算軟件解算全景云臺POS數(shù)據(jù)。3.4 空三測量自動化空三加密，在自動建模系統(tǒng)中加載測區(qū)影像，人工給定一定數(shù)量的控制點，軟件采用光束法區(qū)域網(wǎng)整體平差，以一張像片組成的一束光線作為一個平差單元，以中心投影的共線方程作為平差單元的基礎(chǔ)方程，通過各光線束在空間的旋

7、轉(zhuǎn)和平移，使模型之間的公共光線實現(xiàn)最佳交會，將整體區(qū)域最佳地加入到控制點坐標(biāo)系中，從而恢復(fù)地物間的空間位置關(guān)系。3.5 密集匹配密集匹配技術(shù)，系統(tǒng)根據(jù)高精度的影像匹配算法，自動匹配出所有影像中的同名點，并從影像中抽取更多的特征點構(gòu)成密集點云，從而更精確地表達(dá)地物的細(xì)節(jié)。地物越復(fù)雜，建筑物越密集的地方，點密集程度越高；反之，則相對稀疏。3.6 構(gòu)建TIN網(wǎng)構(gòu)建模型的計算任務(wù)較大，為提高數(shù)據(jù)生產(chǎn)效率，處理過程中，將攝區(qū)分割為N個區(qū)塊進(jìn)行處理，對每一個區(qū)塊內(nèi)模型精細(xì)構(gòu)網(wǎng)，可以快速生成TIN網(wǎng)模型。3.7 紋理貼圖由空三和影像密集匹配后建立的影像之間的三角關(guān)系構(gòu)成三角TIN后，再由三角TIN構(gòu)成白模，

8、自動化建模軟件從影像中計算對應(yīng)的紋理，并自動將紋理映射到對應(yīng)的TIN網(wǎng)白模上，最終形成真實三維場景。3.8 室內(nèi)模型輸由室內(nèi)三維模型可輸出的數(shù)據(jù)格式主要有.OSGB和QBJL模型成果所有建筑物的空間關(guān)系和紋理，均采用分層顯示技術(shù)（LOD）,分層多達(dá)20層以上，以保證任何配置的計算機(jī)均能流暢地顯示房間模型，充分詳細(xì)地表達(dá)室內(nèi)細(xì)部特征。圖3室內(nèi)模型輸出4室內(nèi)三維建模單體化室內(nèi)單體化建模通過多源數(shù)據(jù)影像手持照片影像、全景360度三維影像、LiDAR點云數(shù)據(jù)聯(lián)合建模，可在任意表面實現(xiàn)推入、拉出等結(jié)構(gòu)物的快速構(gòu)建，同時紋理自動映射，并實現(xiàn)室內(nèi)三維建模成果快速生產(chǎn)。具體如下:定向圖4室內(nèi)單體化建模4.1勾

9、勒建筑物幾何模型空三成果與影像數(shù)據(jù)集成到系統(tǒng)，通過自動檢索多角度影像，從多角度精細(xì)勾勒三維模型細(xì)節(jié)，實現(xiàn)測圖與建模同步完成，多個視口聯(lián)動保證了平面和高程位置的高精度。圖5基于全景影像建模圖6基于LiDAR點云數(shù)據(jù)建模4.2紋理自動映射通過攝影測量算法，實現(xiàn)模型貼圖自動從影像中采集，一鍵完成模型貼圖，無需調(diào)整UV。圖7自動紋理映射示意圖4.3人工修飾貼圖提供貼圖手工編輯功能，實現(xiàn)紋理拾取與Photoshop的聯(lián)動，單張貼圖存在色差或者遮擋時，關(guān)聯(lián)Photoshop編輯紋理去掉色差或遮擋。貼圖利用傾斜影像和街景影像，能夠盡可能的避免公共貼圖情況。紋理真實性高，更符合實景模型要求。圖8手工修飾貼圖5

10、多元化數(shù)據(jù)進(jìn)AR平臺5.1 數(shù)據(jù)兼容AR平臺可導(dǎo)入單體化模型、場景MESH傾斜影像、街景影像、要素圖層等多元化數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)從室外到室內(nèi)、地上到地下一體化管理。AR-Explorer增強現(xiàn)實系統(tǒng)5.2 單體化數(shù)據(jù)管理單體化的模型屬性掛接5.3 影像模型無縫連接單體化模型與場景影像無縫連接5.4 室內(nèi)外一體化管理模型室內(nèi)全景視圖5.5 室內(nèi)三維模型展示5.5.1 三維瀏覽系統(tǒng)提供多種三維場景漫游工具，如旋轉(zhuǎn)、拖拽、環(huán)繞漫游、約束漫游、街景漫游、自定義路徑漫游等。5.5.2 圖層管理系統(tǒng)可根據(jù)用戶需要選擇矢量圖層、三維模型圖層及標(biāo)注圖層等是否在三維場景中顯示。5.5.3 空間量測分析生成的實景三維

11、模型具有真實的、高精度的三維坐標(biāo)信息，系統(tǒng)平臺通過光標(biāo)點取，可直接量測長度、高度、面積、角度等空間信息。5.5.4 三維標(biāo)注5.5.5 設(shè)備設(shè)施管理MTA-0>Btl-vHlvII*RE±-i5.5.6室內(nèi)精細(xì)模型室內(nèi)導(dǎo)航三維立體感強，其具有重建的室內(nèi)實景三維模型具有高度的真實性,極好的導(dǎo)航效果和室內(nèi)定位能力。5.5.7應(yīng)急調(diào)度極好的導(dǎo)航效果和室內(nèi)定位能力，實現(xiàn)應(yīng)急調(diào)度重建的室內(nèi)實景三維模型具有高度的真實性，三維立體感強，其具有6成果案例6.1 室內(nèi)機(jī)械成果項目介紹：航空傾斜室外數(shù)據(jù)2.5平方千米，全景相機(jī)室內(nèi)數(shù)據(jù)300平方米以及rtk跑30米數(shù)據(jù)解決客戶需求：三種數(shù)據(jù)融合在一個坐標(biāo)，室內(nèi)場景機(jī)械可以做到點選單體化模型以及查看屬性圖9手工修飾建模圖11全景影像和mesh無縫瀏覽6.2 會展中心成果項目介紹：國際會議中心項目占地4.3公頃，