‘壹’ 基于倾斜摄影和近景摄影技术的实景三维模型制作(基于CC与 DP－Modeler)
引 言
近年来，随着城市快速发展，智慧城市建设的需求提升，传统模拟三维模型已无法满足规划、建设和管理需求。倾斜摄影测量技术，通过无人机搭载多视镜头快速生成实景三维模型，成为获取地面信息的重要手段。然而，倾斜摄影在近地面和建筑侧面的细节表现上，存在数据丢失、模糊、拉花等问题。本文旨在结合倾斜摄影与近景摄影技术，弥补倾斜摄影的局限性，实现清晰度和识别度更高的实景三维模型。
2 倾斜与近景摄影测量系统简介
2. 1 倾斜摄影测量系统
倾斜摄影测量技术，通过同步采集垂直、倾斜镜头的影像信息，获取高分辨率地面影像，真实反映地物情况和建筑物纹理信息。系统采用先进的定位、融合、建模技术生成三维城市模型。
2. 2 近景摄影测量系统
近景摄影测量系统结合影像测量仪和vRTK，实现高精度位置、姿态信息的采集和三维模型的生成。相比手持相机，vRTK提供更完整的近地面和建筑侧面数据，细节清晰。
3 数据源分析
3. 1 倾斜摄影数据源分析
倾斜摄影测量技术通过一次飞行获取多角度地面影像，结合POS系统定位信息，生成用于实景三维建模的影像及姿态位置文件。数据具有高真实性、全要素性，但近地面和建筑侧面数据易受遮挡影响。
3. 2 近景摄影数据源分析
vRTK近景摄影测量技术获取精确位置、姿态信息，拍摄的数据完整、细节清晰，是倾斜摄影数据的补充，修复倾斜摄影在近地面和建筑侧面的数据失真。
4 实景三维模型制作的总体技术流程
结合无人机倾斜摄影和地面近景摄影，利用vRTK影像测量仪采集建筑物底部及侧面数据，进行影像定向，生成空地数据联合成果。应用ConTextCapture软件快速生成高分辨率三维模型，并利用DP-Modeler等软件实现建筑物模型的单体化建模。
5 实景三维模型制作的实现
5. 1 数据源的空中三角测量
采用统一坐标系和高程基准，对近景影像进行空三解算，自动完成特征提取、匹配和解算过程，生成空三成果文件，用于倾斜影像空三解算的像控点。
5. 2 倾斜影像实景三维模型的快速生成
ConTextCapture软件通过加载多视觉影像，快速生成高分辨率三维模型。该软件自动化处理过程，生成高密度、高精度三维点云数据，并实现自动映射纹理，形成倾斜实景三维模型。
5. 3 实景三维模型单体化建模
利用DP-Modeler等软件，对倾斜三维模型进行单体化修饰，实现建筑物、道路等地物的单体化管理、属性查询等功能。物理单体化通过人工重建实现，重建实体可进行编辑、修改和属性附加。
5. 4 实景三维模型重构
基于DP-Modeler软件的精细单体化建模结果，将新建模型与场景融合，形成可单体化管理的精细实景三维模型，实现倾斜实景模型的GIS应用。
6 生产效率对比分析
本文提出的方法在保证三维模型精度的同时，大幅提高生产效率和显示效果，与传统建模技术相比，模型制作时间减少一半以上，投入人员减少2/3。
7 结 论
倾斜和近景摄影技术结合，通过统一基准和坐标系统进行空地数据联合单体化建模，有效提升三维模型生产效率和效果。单体化建模后的精细模型附加属性后重置于倾斜实景三维模型中，实现精细化重建与单体化管理，为三维场景深入行业应用提供便利。