簡(jiǎn)介

三維實(shí)景建模技術(shù)是一項(xiàng)實(shí)景還原技術(shù)，是一項(xiàng)高新技術(shù)。通過影像采集設(shè)備：相機(jī)、手機(jī)、航空無人機(jī)等從多個(gè)角度采集物體的影像信息，使用專業(yè)軟件進(jìn)行三維重建，快速制作地物的三維實(shí)景模型。

三維實(shí)景模型具有高精度、高分辨率、高清晰度的特點(diǎn)。近年來三維實(shí)景模型廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。主要應(yīng)用于測(cè)繪測(cè)量、地理信息系統(tǒng)、教學(xué)展示、城市規(guī)劃、建筑建設(shè)、游戲制作、智慧城市、智慧景區(qū)、古文物數(shù)字化存檔保護(hù)等。

實(shí)景三維建模的優(yōu)點(diǎn)

2.1不受模型的形狀限制。

2.2生成的模型更加真實(shí)。

2.3模型生成速度快，節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間。

2.4應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，管網(wǎng)建設(shè)、土地測(cè)繪、工程施工、建筑改造、城市規(guī)劃等。

實(shí)景三維的建設(shè)意義

3.1未來地圖是三維地圖。

3.2我們生活在一個(gè)三維空間，所有的物體可以進(jìn)行空間化，屬性化，地理實(shí)體化。

3.3實(shí)景三維場(chǎng)景是直接符合人眼視覺的三維世界，同時(shí)具有測(cè)繪級(jí)精度、可實(shí)時(shí)量測(cè)的特點(diǎn)。

實(shí)景三維模型有哪些有價(jià)值的信息？

常用的影像數(shù)據(jù)大多只有地物頂部的信息特征，缺乏地物側(cè)面詳細(xì)的輪廓及紋理信息，不利于全方位的模型重建。

實(shí)景三維建模技術(shù)能夠根據(jù)一系列二維相片，或者一組傾斜影像，自動(dòng)生成高分辨的、帶有逼真紋理貼圖的三維模型。如果傾斜像片帶有坐標(biāo)信息，那么模型的地理位置信息也是準(zhǔn)確的。這種模型效果逼真，要素全面，而且具有測(cè)量精度，不僅帶給人身臨其境之感還可用于測(cè)量學(xué)應(yīng)用，是現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)還原。

應(yīng)用方向

1、地形圖測(cè)繪

測(cè)繪行業(yè)通過無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)獲取地面影像，結(jié)合實(shí)景建模技術(shù)可制作三維地面模型，由于三維實(shí)景模型具有高精度、高分辨率、高清晰度的特點(diǎn)，運(yùn)用測(cè)量測(cè)繪技術(shù)，可以通過實(shí)景模型獲取地物的坐標(biāo)，并通過測(cè)繪數(shù)據(jù)處理技術(shù)制作數(shù)字線劃圖、勘測(cè)定界圖、地形圖、數(shù)字高程模型等。

2、不動(dòng)產(chǎn)登記管理

通過傾斜攝影測(cè)量與自動(dòng)三維建模技術(shù)建立三維模型，并將其加載到上海實(shí)景真三維地理信息系統(tǒng)中，輔助外業(yè)人員調(diào)查，在三維場(chǎng)景中進(jìn)行坐標(biāo)量測(cè)，形成矢量圖形，輔助外業(yè)進(jìn)行修補(bǔ)測(cè)量等一系列工作，極大程度上提高了不動(dòng)產(chǎn)登記的效率，可謂顛覆傳統(tǒng)測(cè)繪模式。較之二維，三維對(duì)客觀的世界表達(dá)更能給人以真實(shí)的感受，不僅能夠表達(dá)空間對(duì)象間的平面關(guān)系，而且能夠描述和表達(dá)他們之間的垂直關(guān)系，同時(shí)運(yùn)用三維中的編輯，量算，分析，圖表等功能，有效彌補(bǔ)了二維管理的不足。

3、地理信息系統(tǒng)

三維實(shí)景模型可1:1還原實(shí)景，有助于實(shí)景展示、數(shù)字化宣傳。結(jié)合VR技術(shù)更可制作在線游覽程序，讓旅客足不出戶即可觀賞實(shí)景。可將三維實(shí)景模型制作成電子地圖，結(jié)合軟件工程技術(shù)以及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)制作地理信息系統(tǒng)。應(yīng)用到智慧社區(qū)，智慧旅游以及交通，農(nóng)林等多行業(yè)。

4、民用街景導(dǎo)航

全球定位系統(tǒng)的發(fā)展，使得車載導(dǎo)航系統(tǒng)得到廣泛而普遍的應(yīng)用。目前的車載導(dǎo)航系統(tǒng)，應(yīng)用的是二維地圖或者三維虛擬地圖，這些地圖并不能完整全面的顯示城市環(huán)境和道路狀況，無法達(dá)到完全指路功能，且地圖更新慢也是車載導(dǎo)航的弱點(diǎn)。而依托于實(shí)景三維地圖恰可彌補(bǔ)這一不足。實(shí)景三維技術(shù)，不但可提供詳細(xì)的二維地圖，還可將街道全景真實(shí)的顯示在導(dǎo)航地圖上，道路情況、高架橋、信號(hào)燈等，都可以一覽無余，真正實(shí)現(xiàn)環(huán)境式導(dǎo)航。

5、智慧城市管理平臺(tái)

通過傾斜攝影測(cè)量技術(shù)與實(shí)景三維建模技術(shù)制作的實(shí)景三維模型，高精度、高清晰度還原的城市模型，精確反映了整個(gè)城市的建筑物分布情況以及城市地形。并且實(shí)景模型攜帶了精確的坐標(biāo)信息，可進(jìn)行距離測(cè)量、面積測(cè)量、體積測(cè)量。結(jié)合專業(yè)的技術(shù)已知軟件，實(shí)景模型即可應(yīng)用于城市的設(shè)計(jì)和規(guī)劃；結(jié)合軟件工程技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)可制作智慧城市管理平臺(tái)。

6、建筑設(shè)計(jì)、建筑施工協(xié)同管理

三維實(shí)景建模技術(shù)制作的三維實(shí)景模型應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)行業(yè)，可幫助設(shè)計(jì)師分析待建區(qū)域周邊建筑已經(jīng)地形信息，并可將設(shè)計(jì)好的建筑模型置入場(chǎng)景中，進(jìn)行日照分析、風(fēng)能分析等；在建筑施工不同階段制作的實(shí)景，可準(zhǔn)確反應(yīng)施工進(jìn)程，為施工管理做出決策；在建筑運(yùn)營(yíng)與管理階段，三維實(shí)景模型輔助決策建筑物維護(hù)與裝修。

7、古文物、古建筑數(shù)字化存檔

古文物、古建筑作為國(guó)家物質(zhì)文化遺產(chǎn)，是前人留給我們的重要遺產(chǎn)。古文物的保護(hù)一直是一項(xiàng)重要工作，除了對(duì)文物本身進(jìn)行保護(hù)，還需用數(shù)字化的方法將文物信息錄入計(jì)算機(jī)，傳統(tǒng)的數(shù)字化保護(hù)一般包括文字描述、測(cè)量測(cè)繪圖紙等，三維實(shí)景建模技術(shù)的出現(xiàn)為文物數(shù)字化提供了新的方法。將文物模型進(jìn)行數(shù)字化存檔無疑是一種很好的文物保護(hù)方法。

8、地質(zhì)災(zāi)害、救援決策、災(zāi)害區(qū)域、范圍等評(píng)估

地質(zhì)災(zāi)害是自然因素或者人為活動(dòng)引發(fā)的危害人民生命和財(cái)產(chǎn)安全的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等與地質(zhì)作用有關(guān)的災(zāi)害。我國(guó)是一個(gè)自然災(zāi)害類型多，發(fā)生頻率高的國(guó)家，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口增長(zhǎng)而引起的生存環(huán)境的惡化，又影響和加劇了自然災(zāi)害的發(fā)生頻率和波及的范圍。尤其是近年來地質(zhì)災(zāi)害的頻繁發(fā)生，致使國(guó)家財(cái)富和人民生命財(cái)產(chǎn)受到重大損失。

利用無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)和三維實(shí)景建模技術(shù)可快速還原災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)實(shí)景模型，可反映災(zāi)害情況，區(qū)域，面積等，有助于災(zāi)害救援決策、災(zāi)害評(píng)估、災(zāi)后重建規(guī)劃。

9、違法用地監(jiān)察

對(duì)于房屋拆遷改造，利用收集紙質(zhì)資料、拍取照片的方式極其耗費(fèi)時(shí)間，而期間容易存在違法搶建、新建行為，進(jìn)而導(dǎo)致不必要的民事糾紛。因此，可通過無人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)，采集并建設(shè)拆遷區(qū)域的實(shí)景三維模型，鎖定采集時(shí)間。

10、實(shí)景三維動(dòng)畫

實(shí)景三維動(dòng)畫是視頻技術(shù)和三維技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。在現(xiàn)代電影潮流中，各種科幻電影、動(dòng)作特效越來越受到大眾歡迎，因此對(duì)于特效的需求也跟著多了起來。CG動(dòng)畫技術(shù)與實(shí)拍場(chǎng)景，成功的融入了電影的制作過程，非現(xiàn)實(shí)題材中的幻想畫面，可以很輕松的展現(xiàn)在觀眾眼前；天馬行空的幻想，可以和現(xiàn)實(shí)畫面相融合，使得畫面更加生動(dòng)完美，從而讓人們清晰的認(rèn)識(shí)到實(shí)景與三維動(dòng)畫結(jié)合的必要性。

11、應(yīng)急預(yù)案與處理

在實(shí)景三維地圖中接入各類監(jiān)控、火災(zāi)報(bào)警等傳感器，在事件發(fā)生的第一時(shí)間傳感器將信息傳遞到控制中心，控制中心通過直接在實(shí)景地圖上調(diào)取事件發(fā)生的位置和其他必要信息，快速做出反應(yīng)，包括：預(yù)估人群數(shù)量快速劃定疏散區(qū)和疏散路線，以及容納人數(shù)、預(yù)估到達(dá)疏散點(diǎn)時(shí)間，通過室內(nèi)廣播和顯示屏或關(guān)聯(lián)個(gè)人手機(jī)進(jìn)行告知，獲取所有工作人員實(shí)時(shí)位置以最快的速度進(jìn)行人員調(diào)度和問題處理。

嚴(yán)重的公共事件需要城市的警力、消防等外援做進(jìn)一步處理。采用的三維實(shí)景的平臺(tái)也能為外部的救援方提供救援實(shí)施的有效幫助。表現(xiàn)在幫助救援人員快速了解現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，做好施救計(jì)劃，規(guī)劃施救路線，在施救過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)最近可用的設(shè)施，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)外人員的高效溝通等。

12、室內(nèi)空間的實(shí)時(shí)感知

管理者對(duì)建筑內(nèi)部人員的管理中，我們能夠在實(shí)景地圖中實(shí)現(xiàn)人員的實(shí)時(shí)定位。通過搜索目標(biāo)關(guān)鍵詞就能進(jìn)行位置追蹤，在3D環(huán)境中就能方便地判斷目標(biāo)當(dāng)前所處的環(huán)境和從事的事情，即進(jìn)行工作狀態(tài)的判斷。也能實(shí)現(xiàn)人員的軌跡歷史軌跡查詢分析，實(shí)時(shí)輸出人員分布密度，空間分布情況，從而實(shí)現(xiàn)人員合理調(diào)配。

13、項(xiàng)目未來規(guī)劃

“項(xiàng)目現(xiàn)狀”與“項(xiàng)目未來規(guī)劃情況”相結(jié)合，拉近了觀眾與“未來”的距離，仿佛跨越時(shí)間、空間，給人們帶來真實(shí)、震撼的視覺效果。三維技術(shù)和實(shí)景的結(jié)合，滿足了工程設(shè)計(jì)師在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段，能夠真實(shí)的展現(xiàn)設(shè)計(jì)成果。給觀看者帶來巨大的震撼力，同時(shí)也使想象中的“真實(shí)性”進(jìn)一步的加強(qiáng)。

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