實(shí)景建模是通過無人機(jī)搭載高分辨率傾斜相機(jī)等設(shè)備從不同角度對現(xiàn)場進(jìn)行航拍數(shù)據(jù)采集，然后利用全自動三維建模軟件ContextCapture對采集的照片、點(diǎn)云、視頻等數(shù)據(jù)，進(jìn)行空三解算后快速創(chuàng)建厘米級的實(shí)景模型。


由于實(shí)景建模是采用傾斜攝影的方式采集數(shù)據(jù)，因此數(shù)據(jù)采集的過程中，不可避免的會出現(xiàn)很多影響質(zhì)量的因素，這些因素會導(dǎo)致最終的模型出現(xiàn)色彩不一致、畫面拉花、水面破洞、模型底部有懸浮物、模型結(jié)構(gòu)不完整（路面、墻面等）等問題。

你以為建成的模型效果是這樣的：

實(shí)際上它是這樣的：



下面，我們一起來看下影響實(shí)景建模效果的因素有哪些，如何修補(bǔ)這些缺陷。

一、影響實(shí)景建模效果的因素

1.數(shù)據(jù)分辨率

數(shù)據(jù)分辨率直接影響到模型質(zhì)量和紋理的清晰度。分辨率越高的數(shù)據(jù)，模型也就越精致。



2.像片重疊度

在傳統(tǒng)攝影測量學(xué)中，航向重疊度一般規(guī)定為60%，最小不得小于43%，最大不大于74%；旁向重疊度一般規(guī)定為30%，最小不得小于14%，最大不大于40%。

在進(jìn)行二維圖像轉(zhuǎn)三維模型的過程中，自動重建算法會將每一張圖片的共同點(diǎn)連接在一起，如果重疊度不夠，就會導(dǎo)致系統(tǒng)能識別的共同點(diǎn)和細(xì)節(jié)不足，最后模型呈現(xiàn)出破洞的效果。



3.天氣因素

影響實(shí)景建模效果的氣象因素有：天氣狀況、云層厚度、地表干濕程度、風(fēng)力、風(fēng)向等。

a.雨雪天氣：雨雪天氣會使地面積水積雪和地表潮濕。積雪會導(dǎo)致地表建筑被覆蓋，無法拍攝到地表真實(shí)樣貌；雨雪融化后的積水，會導(dǎo)致地表紋理單一，出現(xiàn)破洞。

b.雨水天氣：雨水天氣會導(dǎo)致地面積水，產(chǎn)生破洞。

c.陰霾天氣：霧霾天會直接影響模型質(zhì)量（清晰度）。

d.風(fēng)向/風(fēng)速：風(fēng)向或風(fēng)速影響無人機(jī)的飛行航線和攜帶鏡頭的穩(wěn)定性，直接影響照片成像的清晰度。


【水面在建模時(shí)會出現(xiàn)空洞（不只是水面 ，也可能是表面細(xì)節(jié)單一的物體），水面透明和光滑表面材質(zhì)的建模對象在生產(chǎn)模型時(shí)是會產(chǎn)生破洞的】

適合傾斜攝影的氣象條件：

a.薄云晴天：光亮度和光照度使影像色彩還原度比較好

b.無風(fēng)：保證成像清晰度

c.地表干燥：可避免地表干濕度隨時(shí)間變化影響影像質(zhì)量

d.無積雪：獲取真實(shí)地表影像

e.無霧霾：保證清晰度的重要條件


（不同日期以及天氣的不同拍攝的照片導(dǎo)致模型合并的時(shí)候出現(xiàn)明顯的色差）

4.太陽光照

太陽高度角會造成的地面陰影變化和光照度的變化（亮度、色彩、反差），同一區(qū)域拍攝日期不同會造成地表影像差異。




（拍攝日期太早或太晚時(shí)，太陽光會斜射，導(dǎo)致地面陰影較大，出現(xiàn)模型一邊光照充足，亮度好，一邊缺少光照，模型明顯偏暗）

具體措施：

a.選擇或等待較好的天氣，盡量避免陰影的出現(xiàn)

b.盡量縮短同一架次內(nèi)相鄰航線間的飛行間隔（航行不宜過長）

c.盡量縮短同一天內(nèi)、同一分區(qū)內(nèi)、相鄰架次、相鄰航線間的飛行間隔（要有連續(xù)性）

d.盡量選擇相同時(shí)間點(diǎn)飛行，以避免太陽角度帶來的差異

e.盡量縮短同一人物區(qū)的作業(yè)周期，合理安排飛行計(jì)劃

二、如何修補(bǔ)實(shí)景模型缺陷

針對實(shí)景模型出現(xiàn)的色彩不一致、畫面拉花、水面破洞、模型底部有懸浮物、模型結(jié)構(gòu)不完整（路面、墻面等）等問題，我們可以采用圖像快速建模系統(tǒng)DP-Modeler進(jìn)行修復(fù)。



圖像快速建模系統(tǒng)DP-Modeler是天際航自主研發(fā)的一款集精細(xì)化單體建模及Mesh網(wǎng)格模型修飾于一體的新型軟件?？蓪?shí)景三維模型進(jìn)行踏平、橋接、補(bǔ)洞、紋理修改等操作，實(shí)現(xiàn)模型整體修飾。解決自動化成果幾何變形，紋理拉花，模型浮空、部件丟失等問題。



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