實(shí)景三維建模方法的原理及優(yōu)缺點(diǎn)

隨著“實(shí)景三維中國(guó)”建設(shè)計(jì)劃的推進(jìn)，大規(guī)模、大范圍、高精度的實(shí)景三維生產(chǎn)需求日益增長(zhǎng)。飛燕遙感帶領(lǐng)大家從方法原理和特點(diǎn)來(lái)系統(tǒng)了解三大建模方法。

一、三維建模

1.人工建模

獲取數(shù)據(jù)：利用 GNSS-RTK 或全站儀

建模軟件：利用 3DSMax、Skyline、Sketch Up等傳統(tǒng)的三維建模軟件人工建模。

方法原理：利用平面信息的基礎(chǔ)上建立沒有紋理的三維模型。模型中的紋理需要人工拍照后貼到三維模型上。

方法弊端：工作量大，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，生產(chǎn)成本高，效率低下。

2.傳統(tǒng)遙感技術(shù)、衛(wèi)星和航空攝影測(cè)量技術(shù)

方法原理：利用快速影像匹配技術(shù)，生成DOM需要手動(dòng)或者半自動(dòng)人工地物的采集的方式獲取影像的建筑物表面紋理。最后實(shí)現(xiàn)基于高分辨影像的三維建模。

方法優(yōu)勢(shì)：遙感影像覆蓋范圍廣、成本低而且較高的分辨率所以能夠快速獲取精確的數(shù)據(jù)。方法弊端：這種方式三維建模存在遮擋問題嚴(yán)重，建筑立面紋理數(shù)據(jù)獲取成本較高，內(nèi)業(yè)貼圖費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

二、傾斜攝影測(cè)量

原理：傾斜攝影測(cè)量它是同一臺(tái)無(wú)人機(jī)上搭載著五鏡頭相機(jī)從垂直、傾斜等多角度采集影像數(shù)據(jù)、獲取完整準(zhǔn)確的紋理數(shù)據(jù)和定位信息。

技術(shù)優(yōu)勢(shì)：高分辨率、獲取豐富的地物紋理信息、高效自動(dòng)化的三維模型生產(chǎn)、逼真的三維空間場(chǎng)景

缺點(diǎn)：傾斜攝影技術(shù)采用可見光進(jìn)行測(cè)量，對(duì)天氣要求較高，并且對(duì)密集植被下的地形無(wú)能為力，對(duì)細(xì)小物體的建模能力不足。

適用場(chǎng)景：傾斜攝影可以獲取具有真實(shí)紋理的三維數(shù)據(jù)，適合做大范圍三維建模、一些對(duì)精度要求稍低的三維工程測(cè)量應(yīng)用。

三、激光雷達(dá)測(cè)量

原理：激光雷達(dá)系統(tǒng)包括激光器和一個(gè)接收系統(tǒng)。激光器產(chǎn)生并發(fā)射一束光脈沖，打在物體上并反射回來(lái)，最終被接收器所接收。

特點(diǎn)：

1.具有穿透植被的能力

2.獲取的高精度點(diǎn)云數(shù)據(jù)測(cè)量精度高，適合做高精度地形測(cè)量與工程勘測(cè)、以及對(duì)精度要求很高的工程測(cè)量應(yīng)用；

3.但不能獲取被測(cè)物體顏色紋理，內(nèi)業(yè)貼圖，工作量巨大；且激光雷達(dá)設(shè)備價(jià)格較為昂貴。