傾斜攝影模型單體化思路與解決辦法

　　傾斜攝影模型單體化主要包括矢量切割單體化、矢量疊加單體化和模型重建單體化3種方式。

矢量切割單體化

　　1)矢量切割單體化是一種最直觀的思路，即用建筑物、道路、樹(shù)木等對(duì)應(yīng)的矢量面，對(duì)傾斜攝影模型進(jìn)行切割，從物理上把連續(xù)的三角面片網(wǎng)分割開(kāi)，實(shí)現(xiàn)單體化。該方法可從物理意義上把連片的模型真正分割開(kāi)來(lái)，再對(duì)分割后的模型進(jìn)行管理和操作。然而，由于傾斜攝影數(shù)據(jù)量大，切割是一項(xiàng)很費(fèi)時(shí)費(fèi)力的工作，不符合傾斜攝影建模高效率低成本的初衷。該算法的缺點(diǎn)表現(xiàn)為：

        ①算法的切割是對(duì)已生成模型Mesh面的切割，而不是對(duì)三角網(wǎng)的重建，勢(shì)必會(huì)在模型底邊出現(xiàn)明顯鋸齒(三角面片的邊界);

        ②由于3DGIS對(duì)模型空間查詢和分析能力遠(yuǎn)沒(méi)二維GIS對(duì)面操作的成熟和靈活，因此其分析功能有限;

        ③傾斜攝影模型本身帶有多層LOD，切割僅針對(duì)最精細(xì)層進(jìn)行，破壞了數(shù)據(jù)原生的LOD，也就無(wú)法直接加載模型，只能采用導(dǎo)入的方式;

        ④切割一般只是把三角網(wǎng)分開(kāi)了，而整塊模型所對(duì)應(yīng)的紋理并不會(huì)被切割開(kāi)，因此會(huì)出現(xiàn)多份紋理，而重復(fù)大量的紋理是最影響三維渲染性能的，當(dāng)數(shù)據(jù)量較大時(shí)將導(dǎo)致三維瀏覽性能的急劇下降。

矢量疊加單體化

　　2)目前市場(chǎng)上大部分基于傾斜攝影三維模型的應(yīng)用均采用疊加配套矢量面的方式，利用與攝影對(duì)象配套的二維矢量面為用戶提供類單體的實(shí)用表達(dá)與操作體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)象化的表達(dá)與操作，打通了傾斜攝影模型與二維矢量面之間的二三維一體化通道，即矢量疊加單體化。該方法主要以超圖Super Map等GIS應(yīng)用軟件為代表，在三維渲染過(guò)程中，動(dòng)態(tài)地把對(duì)應(yīng)矢量面疊加到傾斜攝影模型上，該矢量面在一定閾值范圍內(nèi)垂直地表方向生成包圍盒，判斷哪些三角網(wǎng)在其范圍內(nèi)(包括空中三角網(wǎng))，用半透明顏色貼合三角網(wǎng)，從視覺(jué)上實(shí)現(xiàn)模型被完整套合、單個(gè)管理操作的效果。該方法操作簡(jiǎn)單，人工干預(yù)少，不會(huì)因破壞Mesh面而影響模型渲染速度，且不破壞原始數(shù)據(jù)的LOD。矢量面可通過(guò)已有DLG數(shù)據(jù)配準(zhǔn)、正射影像半自動(dòng)勾畫(huà)矢量面、傾斜模型成果自動(dòng)生成DLG等多種方式獲取。通過(guò)二維矢量掛接屬性數(shù)據(jù)，更貼合GIS功能應(yīng)用，且二維分析查詢功能成熟，更符合GIS應(yīng)用的需求。

　　然而，該方法并非真正意義上的單體分離，表面上看起來(lái)是單體效果，實(shí)則只是簡(jiǎn)單地調(diào)用了對(duì)象輪廓的矢量面，真正意義的單體化不只是為了單體，也為了分離。而作為智慧城市的數(shù)據(jù)空間基礎(chǔ)，需要的是一個(gè)全要素的城市三維模型，即把地表的所有東西都分離出來(lái)，實(shí)現(xiàn)單體又分離的功能，為后續(xù)的用戶使用提供方便。例如：關(guān)注房屋的用戶可只提取自己關(guān)心的房屋數(shù)據(jù)，而不必提取不關(guān)心的周圍環(huán)境數(shù)據(jù);關(guān)注路網(wǎng)的用戶可只提取關(guān)注的路網(wǎng)數(shù)據(jù)，這才是真正單體化的優(yōu)勢(shì)。若不能做到分類實(shí)體的對(duì)象化管理，用戶不得不花更多的時(shí)間和更高的費(fèi)用來(lái)處理不需要的數(shù)據(jù)。

模型重建單體化

　　3)模型重建單體化以天際航DP-Modeler、SVS智覺(jué)空間、中海達(dá)OSketch等軟件為代表，以連續(xù)傾斜攝影數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源，進(jìn)行人工干預(yù)。將建模成果導(dǎo)入軟件進(jìn)行精化編輯，通過(guò)模型重建在原有場(chǎng)景上達(dá)到分離效果，實(shí)現(xiàn)模型的單體化。結(jié)合地面照片，集成低空數(shù)據(jù)，能有效彌補(bǔ)航空影像對(duì)于底商、地面、城市部件等信息的缺失，在單體化的同時(shí)，完成整個(gè)場(chǎng)景的修飾。該過(guò)程更類似于人工建模，但與傳統(tǒng)建模方式相比，能通過(guò)對(duì)影像多角度地觀測(cè)建模，達(dá)到模型與影像的完整套合，使模型具有精確的三維坐標(biāo)信息。模型貼圖自動(dòng)從影像中采集，一鍵映射完成模型貼圖。該方法相較于矢量疊加單體化需要更多的人工干預(yù)，側(cè)重提供產(chǎn)品，而非GIS級(jí)別應(yīng)用。