1.實(shí)景模型技術(shù)服務(wù)

傾斜攝影實(shí)景建模是近幾年測(cè)繪、設(shè)計(jì)及施工領(lǐng)域新興的三維建模技術(shù)，通過(guò)無(wú)人機(jī)搭載高分辨率傾斜相機(jī)等設(shè)備從不同角度對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行航拍數(shù)據(jù)采集，然后利用全自動(dòng)三維建模軟件 ContextCapture 對(duì)采集的照片、點(diǎn)云、視頻等數(shù)據(jù)進(jìn)行空三解算后快速創(chuàng)建厘米級(jí)的實(shí)景模型。從而為各種類型的基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目輕松快速地提供設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)決策的背景信息。

艾三維技術(shù)信息技術(shù)有限公司結(jié)合多年項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)團(tuán)隊(duì)實(shí)力借助于完善的 Bentley 系列軟件平臺(tái)，開(kāi)發(fā)出了自己獨(dú)特的傾斜攝影實(shí)景建模全流程技術(shù)，在歷次實(shí)景工程項(xiàng)目和客戶服務(wù)項(xiàng)目中廣受好評(píng)。

結(jié)合實(shí)景模型的特點(diǎn)，可以從工程前期、工程中期和工程后期為改造工程提供多方位的解決方案。 通過(guò)建立施工前的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)景模型，可進(jìn)行設(shè)計(jì)方案評(píng)估、施工前期拆遷方案、施工組織方案、施工方案模擬，施工現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量、施工質(zhì)量測(cè)定、施工進(jìn)度管理、施工項(xiàng)目管理、實(shí)景 VR 漫游、項(xiàng)目后期運(yùn)維平臺(tái)等應(yīng)用。

1.1外業(yè)數(shù)據(jù)采集

三維實(shí)景建模采集航拍數(shù)據(jù)的幾個(gè)基本原則：

1、圖像精度越高三維效果越好。 飛得越低，相片分辨率越高，CCD幅面越大，自然獲取的三維結(jié)果更好。同時(shí)圖像的三維效果比視頻要好。

2、飛機(jī)要?jiǎng)悠饋?lái)。 切忌定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)相機(jī)像拍攝全景圖一樣拍攝單獨(dú)一組圖像。一定要移動(dòng)飛機(jī)拍攝多組圖像。

3、相片之間的重疊度要大，70%是基本，80%~85%左右最佳，90%以上的話太浪費(fèi)圖像了。

拍攝模式：

1、  環(huán)繞飛行

2、  折線飛行

①飛行軌跡：飛機(jī)需要按圖示折線路線飛行覆蓋目標(biāo)區(qū)域。飛行軌跡需要比實(shí)際采集區(qū)域外擴(kuò)些許。

②圖像重疊度：圖像重疊度需要至少70%。

③拍攝角度：除了讓相機(jī)垂直于地面拍攝圖像，還需要讓相機(jī)傾斜與垂直方向成30-40度角。并且在東南西北四個(gè)方向上拍攝傾斜圖像

部分無(wú)人機(jī)配置：

無(wú)人機(jī)配置01

無(wú)人機(jī)配置02

1.2內(nèi)業(yè)建模軟件介紹

建模軟件架構(gòu)

ContextCapture三維實(shí)景建模軟件

軟件介紹：

ContextCapture CenterMaster  ：編輯任務(wù)并分配任務(wù)，不進(jìn)行計(jì)算

ContextCapture CenterEngine  ：引擎，負(fù)責(zé)計(jì)算模型

Acute3D Viewer                ：瀏覽器，查看模型

ContextCapture Center Settings：任務(wù)計(jì)算路徑

1.2.1空三設(shè)置流程

1.新建項(xiàng)目（ContextCapture Center Master）

點(diǎn)擊New project 按鈕 → 依次填入工程名稱和工稱目錄（不要有中文字符)

2. 點(diǎn)擊new block 創(chuàng)建一個(gè)新的區(qū)塊，或者導(dǎo)入?yún)^(qū)塊,區(qū)塊可以重命名

3. 選擇photos選項(xiàng)添加照片 (無(wú)照片信息的需導(dǎo)入POS數(shù)據(jù)）

4. 3Dview 可以查看照片位置信息和傾斜角度

5. surveys添加控制點(diǎn)

6. remove刪除照片

7. 點(diǎn)擊check imagefiles檢查照片文件

8. Import positions 導(dǎo)入位置信息pos數(shù)據(jù)

9. 選擇general 點(diǎn)擊右側(cè)按鈕

10.輸入工作目錄名稱

空三需要重新計(jì)算時(shí)，可以選擇第二個(gè) ▽

11.設(shè)置好后點(diǎn)擊開(kāi)始，開(kāi)始空三計(jì)算

開(kāi)啟ContextCapture Center Engine（黃色圖標(biāo)）開(kāi)始進(jìn)行空三運(yùn)算

待空三運(yùn)算以及檢查完后完成之后，點(diǎn)擊右下方Newreconstruction按鈕

（3D預(yù)覽可查看空三計(jì)算質(zhì)量）

1.2.2重建和生產(chǎn)模型

1.  重建后會(huì)出現(xiàn)一個(gè)新的區(qū)塊（Reconstruction）

2. 設(shè)置建模范圍

3.  設(shè)置瓦片劃分及大小

4.  提交生產(chǎn)

5.  命名生產(chǎn)模型

6.  選擇建模模式

7.  設(shè)置模型輸出格式要求

8.  設(shè)置坐標(biāo)系

9.  模型范圍再定義（可默認(rèn)跳過(guò)）

10.  提交生產(chǎn)

11.開(kāi)啟引擎

1.2.3修模：

1. 模型生成以后檢查水面并補(bǔ)洞

2. 模型RETOUCH

3. 輸出成果模型

實(shí)景模型修模內(nèi)容

2.實(shí)景模型應(yīng)用

1. 根據(jù)規(guī)劃紅線，利用實(shí)景模型確定拆遷量

2. 與BIM模型相結(jié)合，做施工模擬動(dòng)畫

3. 開(kāi)發(fā)輕量化平臺(tái)，結(jié)合實(shí)景展示視頻，圖片，關(guān)聯(lián)實(shí)時(shí)攝像頭

4.古鎮(zhèn)改造，生成實(shí)景模型，提取建筑尺寸信息，獲取改造數(shù)據(jù)

5.與地下管線相結(jié)合

6.結(jié)合實(shí)景模型，針對(duì)施工開(kāi)發(fā)了施工進(jìn)度分析軟件

7.  土方測(cè)量。通過(guò)實(shí)景模型的量測(cè)功能，可直接在實(shí)景模型上進(jìn)行量測(cè)。對(duì)于需要開(kāi)挖的土方量估算，可將實(shí)景模型生成地模后，進(jìn)行開(kāi)挖方案設(shè)計(jì)，確定開(kāi)挖量

實(shí)景模型土方量測(cè)

通過(guò)實(shí)景模型進(jìn)行土方量計(jì)算

通過(guò)實(shí)景模型提取地形

ContextCapture還可以在生產(chǎn)模型的時(shí)候直接生成正射影像，數(shù)字表面模型

3.典型案例展示

①實(shí)景建模與設(shè)計(jì)結(jié)合

案例一：深圳月亮灣快速化工程改造BIM應(yīng)用

照片數(shù)量：30542張

項(xiàng)目面積：3.49平方千米

項(xiàng)目概況：該項(xiàng)目位于深圳市南山區(qū)，對(duì)全長(zhǎng)為8.1千米的月亮灣大道進(jìn)行快速化工程改造。

月亮灣改造前：

節(jié)點(diǎn)一

節(jié)點(diǎn)二

節(jié)點(diǎn)三

節(jié)點(diǎn)四

通過(guò)結(jié)合BIM的應(yīng)用設(shè)計(jì)，對(duì)方案進(jìn)行比選，將設(shè)計(jì)模型與實(shí)景模型結(jié)合起來(lái)，在三維實(shí)景環(huán)境中直觀對(duì)比工程實(shí)施后的效果，并可進(jìn)行三維光照分析、視線分析、天際線分析、水淹分析等等量化分析。

案例二：廈門某島實(shí)景項(xiàng)目

廈門某島孤懸海上，交通極不便利，由于海島建設(shè)的需求，需要對(duì)該海島進(jìn)行測(cè)量，但是由于海島地勢(shì)與環(huán)境等因素，傳統(tǒng)測(cè)量很難實(shí)現(xiàn)，所以我們?yōu)榭蛻敉扑]了實(shí)景建模方案。

只需要采集少量控制點(diǎn)以及無(wú)人機(jī)航拍既能建立海島全貌三維模型，既能節(jié)省成本，又能全要素采集到海島的每一個(gè)角落每一個(gè)要素，與三維設(shè)計(jì)相結(jié)合更是事半功倍。

海島全貌：

與設(shè)計(jì)方案結(jié)合示意圖：

②實(shí)景建模和施工監(jiān)測(cè)

案例三：雄安市民中心實(shí)景項(xiàng)目

雄安市民中心是雄安市政建設(shè)的重點(diǎn)項(xiàng)目、明星工程，為了項(xiàng)目對(duì)外展示和項(xiàng)目工地進(jìn)度監(jiān)測(cè)、安全施工監(jiān)測(cè)，我們配合客戶在雄安市民中心建設(shè)工地上進(jìn)行了無(wú)人機(jī)航拍實(shí)景建模。

由施工方按周期進(jìn)行航拍采集照片，我們?cè)趦?nèi)業(yè)使用Bentley ContextCapture Center實(shí)景建模，并網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化施工進(jìn)度監(jiān)督及施工工地全方位監(jiān)測(cè)。

網(wǎng)絡(luò)發(fā)布與工地監(jiān)測(cè)結(jié)合

③實(shí)景建模和城市三維數(shù)據(jù)庫(kù)

案例四：撫州市東鄉(xiāng)區(qū)實(shí)景三維建模

為了切實(shí)相應(yīng)國(guó)家數(shù)字城市智慧城市的號(hào)召，撫州東鄉(xiāng)市政府對(duì)東鄉(xiāng)城區(qū)進(jìn)行了一次大范圍的實(shí)景三維建模，作為城市重要測(cè)繪數(shù)據(jù)和歷史資料使用，我們很榮幸為這個(gè)項(xiàng)目貢獻(xiàn)了綿薄之力，為東鄉(xiāng)市全部城區(qū)進(jìn)行了航拍采集加內(nèi)業(yè)建模工作，以及后期的模型修飾。

東鄉(xiāng)市實(shí)景三維全景

東鄉(xiāng)市市政府大樓

④實(shí)景建模和古建筑保留或搬遷

案例五：杭州新世界實(shí)景項(xiàng)目

項(xiàng)目情況：該項(xiàng)目位于浙江省杭州市杭州新世界，主要目的是對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境把控及對(duì)文化建筑的搬遷保留，拍攝面積為0.7平方千米，無(wú)人機(jī)型號(hào)：大疆精靈4RTK。

拍攝方式：傾斜攝影+主要對(duì)象繞飛拍攝

飛行高度：130m

外業(yè)拍攝用時(shí)：2天

照片重疊度：75%

照片數(shù)量：1300張

內(nèi)業(yè)建模：2天+7臺(tái)機(jī)器

模型精度：整個(gè)模型精度5cm，局部文化建筑模型精度達(dá)2cm

項(xiàng)目合作單位：新世界地產(chǎn)

模型效果圖如下

實(shí)景模型文化建筑正面效果圖

實(shí)景模型文化建筑側(cè)面效果圖

實(shí)景模型施工現(xiàn)場(chǎng)效果圖

⑤實(shí)景建模與土方測(cè)量

案例六：江漢某藥廠實(shí)景項(xiàng)目

江漢某項(xiàng)目涉及到原藥廠遺址土方運(yùn)輸處理，由于藥廠的特殊性，廠區(qū)內(nèi)的廢土廢水具有一定的危害性，傳統(tǒng)土方測(cè)量對(duì)作業(yè)人員的身體健康可能有危害性，同時(shí)根據(jù)甲方的環(huán)保規(guī)程，必須將污染水土的挖排運(yùn)輸精確到立方米，因此我們推薦客戶使用無(wú)人機(jī)傾斜攝影實(shí)景建模，在外業(yè)工作中將人員接觸污染水土的可能性降到最低，同時(shí)精確地量測(cè)土方。

傳統(tǒng)土方測(cè)量

無(wú)人機(jī)傾斜攝影實(shí)景建模的實(shí)施工程中，只需要在廠區(qū)局部地區(qū)使用RTK每平方公里采集10-20個(gè)控制點(diǎn)，再使用無(wú)人機(jī)航拍，只需使用Bentley ContextCapture Center結(jié)合這兩種數(shù)據(jù)，就能生產(chǎn)廠區(qū)三維模型，并在三維模型上測(cè)量土方。

控制點(diǎn)采集

航拍照片示例

空三計(jì)算

生成模型

體積測(cè)量

⑥實(shí)景建模和城市更新服務(wù)

案例八：廣州市番禺區(qū)金山村實(shí)景建模服務(wù)

項(xiàng)目情況：

無(wú)人機(jī)型號(hào)：大疆精靈4RTK

拍攝方式：傾斜攝影折線飛行+部分手動(dòng)飛行（受當(dāng)?shù)匦盘?hào)干擾）

飛行高度：130米

照片重疊度：航向80%，旁向75%

照片數(shù)量：11980 張

拍攝面積：3.19平方千米

外業(yè)拍攝用時(shí)：4天

內(nèi)業(yè)建模用時(shí)：5天

模型精度：5cm

項(xiàng)目合作單位：廣州佳兆業(yè)城市更新集團(tuán)有限公司

項(xiàng)目?jī)?nèi)容：實(shí)景建模及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

主要在實(shí)景模型上對(duì)該村域的建筑類型，宅基地面積和建筑面積進(jìn)行一個(gè)統(tǒng)計(jì)與分析。