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模型单体化修饰很难?因为你不知道这些方法

时间:2020-03-17 14:21:28
关于倾斜摄影,模型单体化修饰 技术 一直是个热点问题。不管采用哪一种建模方案,最终得到的倾斜摄影模型都可以看成是一张表面覆盖了高分影像的连续的TIN三角网。而在GIS管理和应用中,若倾斜摄影模型不能进行对象的单独选中和查询,就只能和影像一样作为底图浏览,无法进一步深入应用,由此引出了倾斜摄影的单体化技术。
 
目前应用较为广泛的单体化方法包括以下三种:矢量切割单体化、矢量叠加单体化和模型重建单体化。
 
一、矢量切割单体化 
 
定义:用建筑物、道路、树木等对应的矢量面,对倾斜摄影模型进行切割,从物理上把连续的三角面片网分割开,实现单体化。
 
缺点:由于倾斜摄影数据量大,切割是一项很费时费力的工作,不符合倾斜摄影建模高效率低成本的初衷。

二、模型重建单体化 
 
定义:以 DP-Modeler、OSketch 等软件为代表,以连续倾斜摄影数据为基础数据源,进行人工干预。将建模成果导入软件进行精化编辑,通过模型重建在原有场景上达到分离效果,实现模型的单体化。结合地面照片,弥补航空影像对于底商、地面、城市部件等信息的缺失,在单体化的同时,完成整个场景的修饰。
 
优缺点:与传统建模方式相比,能通过对影像多角度地观测建模,达到模型与影像的完整套合,使模型具有精确的三维坐标信息,且一键映射完成模型贴图。该方法相较于矢量叠加单体化需要更多的人工干预,侧重提供产品,而非 GIS 级别应用。
 
水面约束

修模对比

三、矢量叠加单体化 
 
定义:该方法主要以超图 Super Map 等 GIS 应用软件为代表,在三维渲染过程中,动态地把对应矢量面叠加到倾斜摄影模型上,该矢量面在一定阈值范围内垂直地表方向生成包围盒,判断哪些三角网在其范围内(包括空中三角网),用半透明颜色贴合三角网,从视觉上实现模型被完整套合、单个管理操作的效果。
 
优点:操作简单,人工干预少,不会因破坏 Mesh 面而影响模型渲染速度,且不破坏原始数据的 LOD。通过二维矢量挂接属性数据,更贴合 GIS 功能应用,且二维分析查询功能成熟,更符合 GIS 应用的需求。
 
缺点:并非真正意义上的单体分离,表面上看起来是单体效果,实则只是简单地调用了对象轮廓的矢量面,真正意义的单体化不只是为了单体,也为了分离。而作为智慧城市的数据空间基础,需要的是一个全要素的城市三维模型,即把地表的所有东西都分离出来,实现单体又分离的功能,为后续的用户使用提供方便。例如:关注房屋的用户可只提取自己关心的房屋数据,而不必提取不关心的周围环境数据;关注路网的用户可只提取关注的路网数据,这才是真正单体化的优势。若不能做到分类实体的对象化管理,用户不得不花更多的时间和更高的费用来处理不需要的数据。
 
基于倾斜摄影的三维建模因其高效率、高精度、真实感、低生产成本的优势,已成为大规模城市三维重建的重要手段。根据不同生产需求、应用领域选择合适的单体化方式,将精细化三维实景模型与GIS分析无缝整合,在智慧城市建设中具有很强的应用价值。