三維實(shí)景建模技術(shù)以圖像為素材構(gòu)建實(shí)景模型，其原理主要通過同一個(gè)像素點(diǎn)在不同照片中的圖像進(jìn)行空中三角測量運(yùn)算來進(jìn)行定位，生成點(diǎn)云進(jìn)而重構(gòu)模型。模型重建對象的每一部分應(yīng)至少在3 個(gè)不同的視點(diǎn)進(jìn)行拍攝，相鄰兩張照片重疊部分應(yīng)超過60%。影像可以通過手機(jī)、照相機(jī)、無人機(jī)、大飛機(jī)等設(shè)備采集，生成三維模型的精度與采集的照片的拍 攝距離、拍攝角度、相機(jī)傳感器寬度、相機(jī)焦距、設(shè)備GPS 位置相關(guān)。目前BENTLY 公司的ContextCapture 是公認(rèn)的最優(yōu)秀的三維實(shí)景建模軟件。

三維實(shí)景建模技術(shù)及其在施工管理中的應(yīng)用

2、三維實(shí)景模型的構(gòu)建

2.1 目標(biāo)建模分析和設(shè)備選擇環(huán)繞拍照無人機(jī)之字形航線規(guī)劃示意圖

2.2 影像采集高版本的ContextCapture 軟件能夠輸入照片和視頻。無論手機(jī)、相機(jī)還是無人機(jī)錄像模式的分辨率一般比拍照模式低，但是由于錄像模式的影像是連續(xù)生成，更加符合照片重疊率的規(guī)則，當(dāng)然分辨率上會有所損失；拍照模式具有高清高精的特點(diǎn)，需要操作者及時(shí)按鍵或者設(shè) 置自動(dòng)拍照時(shí)間間隔，這兩種模式的選擇根據(jù)目標(biāo)物體或場景的模型需求來決定。

2.3 控制點(diǎn)設(shè)置控制點(diǎn)control point 是在空中三角測量中的輔助定位信息。對區(qū)塊添加控制點(diǎn)能夠使模型具有更加準(zhǔn)確的空間地理精度，避免長距離幾何失真。

2.4 空中三角測量為了執(zhí)行三維重建，必須準(zhǔn)確的獲取每個(gè)影像的姿態(tài)信息。如果這些信息缺失或是不夠精確，軟件會自動(dòng)計(jì)算出這些信息，這個(gè)運(yùn)算的過程就是空中三角測量( 簡稱空三)。

2.5 三維重建空三完畢后即可建立一個(gè)重建項(xiàng)目，重建項(xiàng)目首先需要確定空間坐標(biāo)系和建模區(qū)域。對于具有地理參考屬性的工程, 坐標(biāo)系可以直接輸入，對于不具備地理參考屬性的工程 , 系統(tǒng)會自定義區(qū)塊的本地坐標(biāo)系統(tǒng)；建模區(qū)域可以通過手動(dòng)在三維預(yù)覽區(qū)內(nèi)擴(kuò)大或縮小，以便于去除多余的要素點(diǎn)區(qū)域；對于大場區(qū)模型，為降低計(jì)算機(jī)內(nèi)存運(yùn)行負(fù)荷，可以分割瓦片分區(qū)處理。

2.6 三維實(shí)景模型能夠導(dǎo)出種格式

三維實(shí)景模型能夠?qū)С鰹?/span>3mx、fbx、obj、dae、stl 等多種格式。2.7 實(shí)景模型修補(bǔ)由于ContextCapture 在玻璃、水面等反射體的實(shí)景建模存在一些問題，有些模型會形成塌陷、結(jié)構(gòu)扭曲、破面缺面等缺陷，后期可以采用 Geomagicstudio、DP-modeler 等軟件對模型做局部修復(fù)。

3、實(shí)景模型在施工管理中的應(yīng)用

3.1 三維場布將擬建建筑場區(qū)及其周邊環(huán)境進(jìn)行三維實(shí)景建模，精確反映出場地起伏、原有道路、原有基坑、原有建筑、原有景觀綠化及已有水電接駁設(shè)施等信息，以實(shí)景模型為基礎(chǔ)進(jìn)行施工平面布置。

3.2 施工部署由于現(xiàn)場各種因素的不確定性，施工部署其實(shí)是一個(gè)動(dòng)態(tài)調(diào)整的長期工作。施工現(xiàn)場可以安排無人機(jī)拍攝計(jì)劃，定期將現(xiàn)場實(shí)況制作成實(shí)景模型。結(jié)合實(shí)景模型和各階段的bim 施工推演模型，進(jìn)行實(shí)時(shí)的比對。

3.3 交通組織施工現(xiàn)場及其周邊的交通組織往往對工期和質(zhì)量有較大影響，三維實(shí)景模型中對于市政道路，以及車輛可停放、可掉頭空間有準(zhǔn)確的表達(dá)。施工過程中混凝土攪拌車的交通組織直接影響結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

3.4 進(jìn)度展現(xiàn)施工現(xiàn)場定期進(jìn)行三維實(shí)景建模，能夠?qū)κ┕どa(chǎn)情況有準(zhǔn)確的描述，在施工單位產(chǎn)值申報(bào)、形象進(jìn)度匯報(bào)中都有很強(qiáng)的說服力，即使遠(yuǎn)在外地的業(yè)主也能對工程進(jìn)展有清晰的掌握。某建筑的三維實(shí)景進(jìn)度模型3.5 方案模擬方案設(shè)計(jì)中，需要考慮原有環(huán)境和建構(gòu)筑物時(shí)，實(shí)景模型能得到很好的應(yīng)用。例如某工程中，原有建筑、道路邊坡臨近擬建基坑，必須對原有邊坡進(jìn)行加固處理，通過無人機(jī)拍攝建模，得到場區(qū) 實(shí)景模型。

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