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1、pos機(jī)展示專(zhuān)題模板

pos機(jī)展示專(zhuān)題模板

隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展及民用化程度不斷提高，無(wú)人機(jī)相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)研究也在不斷拓展。低空無(wú)人機(jī)測(cè)繪就是近些年來(lái)快速發(fā)展的一個(gè)較為活躍的研究領(lǐng)域。無(wú)人機(jī)作為一個(gè)方便、高效和低成本的飛行平臺(tái)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)航測(cè)成本高、飛行窗口要求高、生產(chǎn)組織困難等諸多不足。

低空飛行平臺(tái)搭載多種航攝傳感器后可獲取地面影像或掃描 點(diǎn)云數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)不僅可以進(jìn)行正射影像制作、多光譜影像分析和數(shù)字線劃圖生產(chǎn)等傳統(tǒng)二維的測(cè)繪 工作，還可進(jìn)行快速實(shí)景三維建模，并且該種建模方 式有著人工干預(yù)少、效率高和模型場(chǎng)景逼真度高等諸多優(yōu)點(diǎn)。

1、傾斜實(shí)景三維建模軟件：CC(Smart3D)軟件

2、實(shí)景三維模型網(wǎng)頁(yè)在線發(fā)布展示、分享平臺(tái)：圖新地球網(wǎng)頁(yè)端（Wish3D·Earth平臺(tái)）

圖新地球網(wǎng)頁(yè)端（Wish3D·Earth平臺(tái)）是基于 WebGL技術(shù)研發(fā)的國(guó)產(chǎn)實(shí)景三維模型Web端發(fā)布展示平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)TB級(jí)傾斜實(shí)景三維數(shù)據(jù)快速加載，支持多種格式的三維模型，如OSGB實(shí)景模型、OBJ人工模型、SKP人工模型、RVT格式BIM模型等，同時(shí)支持模型單體化、三維模型測(cè)量分析、水面特效、日照分析等特殊效果呈現(xiàn)，此外也可以根據(jù)您的需要進(jìn)行本地化部署級(jí)功能定制。

OSGB傾斜模型瀏覽器發(fā)布展示平臺(tái)

然而，傳統(tǒng)的建模方式需要用到地形圖、高程和紋理貼圖等大量數(shù)據(jù)，工作量較大。所以，傾斜攝影實(shí)景三維建模方式一經(jīng)推出就引起了人們的 高度重視。近些年來(lái)，人們對(duì)于該種建模方式做了大量的研究，其重點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

( 1) 數(shù)據(jù)源獲取設(shè)備的研制。國(guó)外較早研制成功的航攝儀有德國(guó)的Penta-DigiCam 系統(tǒng)、美國(guó)的AOS 系統(tǒng)和以色列的A3 系統(tǒng)等; 隨后，國(guó)內(nèi)相繼研發(fā)了 SWDC-5［1-2］、AMC580、TOPDC-5、雙魚(yú)傾斜相機(jī)I 代和DM5-2010 系統(tǒng)等。

( 2) 多源數(shù)據(jù)聯(lián)合建模。為改善航攝系統(tǒng)的成果缺陷，人們也開(kāi)始尋找將傾斜數(shù)據(jù)與其他數(shù)據(jù)源進(jìn)行結(jié)合來(lái)提高建模的精度的方法，如: 2015 年宋文平［3］等提出了將傾斜攝影與地面街景進(jìn)行耦合來(lái)提高建模精度和仿真度的方法; 2016 年耿中元［4］ 提出了一種基于外部緩沖區(qū)和TIN 瓦片金字塔的數(shù)據(jù)融合新算法來(lái)解決傾斜攝影的三維模型與大場(chǎng)景地形相融合問(wèn)題的方法等。

( 3) 建模的技術(shù)流程。各國(guó)先后出現(xiàn)了很多的影像建模軟件，其中比較常用的有 Smart3D、PhotoScan、PhotoMesh、Pix4D 和DP-Smart 等。人們對(duì)于這些軟件的使用也做了相關(guān)的研究。例如: 在2014 年以來(lái)，張?bào)K［6］、陳興芳［7］、張?chǎng)析危?］和周杰［9］等采用Smart3D 軟件分別對(duì)LeicaＲCD30、AMC580、A3 和SWDC-5 等航攝儀獲取的地面傾斜數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)景建模的技術(shù)流程做了研究; 2015 年戴竹紅［10］ 對(duì)Smart3D 建模過(guò)程做了系統(tǒng)的介紹; 在2016 年，趙宏［11］和劉尚蔚［12］分解就采用PhotoMesh 生產(chǎn)智慧城市5D 產(chǎn)品的工藝和PhotoScan 進(jìn)行三維實(shí)景建模的流程進(jìn)行了闡述。

( 4) 建模成果的精加工及應(yīng)用。數(shù)據(jù)的生產(chǎn)是以應(yīng)用為目的的，如何對(duì)初始建模成果進(jìn)行有目的的精細(xì)加工顯得尤為重要。2014 年沈大勇 等提出了一種空洞的自動(dòng)提取和重構(gòu)算法來(lái)修補(bǔ)模型空 洞; 2016 年沈大勇［14］研究了對(duì)懸浮模型進(jìn)行檢測(cè)、提取和剔除等技術(shù)對(duì)模型成果進(jìn)行優(yōu)化; 林曉鴻［15］ 提出了將小型部件建模應(yīng)用與室內(nèi)設(shè)計(jì)。

由于低空無(wú)人機(jī)傾斜攝影建模較為廣闊的發(fā)展 前景，這促使人們對(duì)該種建模方式作了各類(lèi)研究。然而，該種建模方式具有數(shù)據(jù)量大、影像傾角大、攝影死角和模型成果數(shù)據(jù)量大等一些特點(diǎn)。這就造成了在建模過(guò)程中常會(huì)出現(xiàn)運(yùn)算速度慢、空三失敗、模型修正困難和數(shù)據(jù)應(yīng)用困難等問(wèn)題。但是，之前類(lèi)似的研究較少，所以本文將重點(diǎn)對(duì)建立Smart3D 工作集群、提高空三成功率、模型修正和成果網(wǎng)絡(luò)發(fā)布等問(wèn)題作一些探討。

1.1 無(wú)人機(jī)飛行平臺(tái)

無(wú)人機(jī)作為一個(gè)可搭載多種傳感器的飛行平臺(tái)，在測(cè)繪行業(yè)一般將其分為多旋翼、固定翼兩種。多旋翼無(wú)人機(jī)具有操作簡(jiǎn)單、可垂直起降和定點(diǎn)懸停等特點(diǎn)。因此，該類(lèi)無(wú)人機(jī)對(duì)于起降場(chǎng)地要求不高，常被應(yīng)用于攝影和城市測(cè)繪等行業(yè)中，在測(cè)繪中常見(jiàn)的有大疆經(jīng)緯M600、華測(cè)P700、南方的天行與天鷹系列和安爾康母的MD4-1000 等。固定翼無(wú)人機(jī)最為顯著的特點(diǎn)是航時(shí)長(zhǎng)和飛行速度快，可以進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間、大面積高空作業(yè)，作業(yè)效率較高。該種無(wú)人機(jī)常見(jiàn)的有南方的天巡系列、華測(cè)的P600 和北京天宇創(chuàng)通的TE15 等。因常規(guī)固定翼無(wú)人機(jī)對(duì)起降場(chǎng)地和飛行技能要求較高，為彌補(bǔ)其不足，人們將兩類(lèi)飛機(jī)的特點(diǎn)相結(jié)合開(kāi)發(fā)出了如智能鳥(niǎo)KC 3400 和成都縱橫CW-1C 等，可以垂直起降的無(wú)人機(jī)。

1.2 低空無(wú)人機(jī)傾斜攝影

目前，國(guó)內(nèi)很多公司研發(fā)的傾斜云臺(tái)，基本上都是由中心一個(gè)正射角度的相機(jī)，周?chē)鶆蚍植紟讉€(gè)具有一定傾斜角度的相機(jī)所構(gòu)成。其中，最為典型的就是五鏡頭傾斜云臺(tái)，在工作狀態(tài)下，中間相機(jī)光軸垂直于水平面，四個(gè)方向上分別分布一個(gè)光軸與水平面成45°角的相機(jī)。這就滿(mǎn)足了在無(wú)人機(jī)一次

飛行過(guò)程中，同時(shí)完成同一地物或特征點(diǎn)三張以上不同角度影像的覆蓋。由于對(duì)同一地物獲取的不同角度影像的覆蓋度和重疊度越高，其解算的模型越精細(xì)，所以，獲取實(shí)景三維建模數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)盡量增加飛行中影像的重疊度。但是，重疊度越高就意味著，增加了額外的工作量; 因此，考慮到效率和飛行器在飛行中的傾斜等問(wèn)題，一般將航線設(shè)置為航向重疊度大于 80%，旁向重疊度大于 60%。

2.1 技術(shù)路線

用Smart3D 在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理之前，需要將獲取的航攝和像控測(cè)量數(shù)據(jù)按照規(guī)定的格式進(jìn)行預(yù)處理，從而保證數(shù)據(jù)格式正確和資料完整。預(yù)處理后，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入軟件進(jìn)行相應(yīng)建模處理，其技術(shù)路線［16］ 如圖1 所示。

圖 1 總體技術(shù)路線

2.1 方案實(shí)施

2.1.1 工程準(zhǔn)備

在工程構(gòu)建中，所需要的原始數(shù)據(jù)主要包括足夠重疊度的多視角影像數(shù)據(jù)、POS 數(shù)據(jù)和像控測(cè)量成果( 若有高精度的POS 數(shù)據(jù)，可免像控) 。對(duì)于多鏡頭傾斜云臺(tái)獲取的影像數(shù)據(jù)，需要根據(jù)不同視角的相機(jī)進(jìn)行單獨(dú)存儲(chǔ)，所有數(shù)據(jù)的命名要具有唯一性且不能出現(xiàn)中文目錄。對(duì)于一些對(duì)成果模型的空間位置沒(méi)有要求的建模項(xiàng)目，其POS 數(shù)據(jù)和像控?cái)?shù)據(jù)可以沒(méi)有。有一點(diǎn)需要注意的是，飛行器直接導(dǎo)出的影像姿態(tài)數(shù)據(jù)常會(huì)存在一定的問(wèn)題，不建議使用。

2.1.1 Smart3D 工作集群建立

為了提高數(shù)據(jù)的處理效率，在建立工程之前就需要先建立Smart3D 工作集群。工作集群的建立分為3 步: ①集群電腦連接入同一局域網(wǎng); ②共享主機(jī)電腦中存放工程數(shù)據(jù)和位置的盤(pán)，并修改盤(pán)符M( 該盤(pán)符，不能與集群中其他電腦的盤(pán)符相同) ; ③在其他電腦中建立相應(yīng)的M 盤(pán)的映射，并通過(guò)ContextCapture Settings 修改工作引擎的工作目錄。接著，便可在M 盤(pán)中新建Smart3D 工程，創(chuàng)建Block，并在其中加載影像數(shù)據(jù)、POS 數(shù)據(jù)和像控?cái)?shù)據(jù)。

2.1.1 空三加密

為了能夠?qū)o(wú)序的影像在空間中相互對(duì)齊并構(gòu)建與真實(shí)狀態(tài)下相接近的統(tǒng)一的空間模型，就需要對(duì)影像進(jìn)行空三加密操作。該操作過(guò)程是傾斜攝影建模的核心步驟，其內(nèi)部處理流程如圖2 所示。當(dāng)空三加密完成之后，其結(jié)算成果會(huì)在3D View 中進(jìn)行可視化的顯示，也可以將空三后的成果直接導(dǎo)出成XML 格式進(jìn)行查看，如圖3 所示。

圖 2 空三加密過(guò)程

圖 3 空三加密成果可視化

2.1.1 像控點(diǎn)加密

像控點(diǎn)加密主要有3 個(gè)作用: ①有利于空三加密過(guò)程中影像匹配的速度和精度; ②對(duì)空中三角測(cè)量成果進(jìn)行控制加密; ③可以對(duì)建模成果起到坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的作用。對(duì)于后者，需要在軟件中預(yù)先具有像控點(diǎn)的投影文件，若沒(méi)有的話(huà)要提前創(chuàng)建或?qū)?。需要注意的是，像控刺點(diǎn)完成之后需再進(jìn)行一次成功的空三加密處理。

2.1.1 模型構(gòu)建

在進(jìn)行該步驟之前，軟件會(huì)根據(jù)計(jì)算機(jī)的性能將建模項(xiàng)目分割成若干個(gè)瓦片進(jìn)行單獨(dú)的重建。這樣既解決了計(jì)算機(jī)性能的不足也可以便于集群運(yùn)算的任務(wù)分配。

模型構(gòu)建是依次按照密集點(diǎn)云生成、Tin 模型構(gòu)建和紋理自動(dòng)映射三個(gè)步驟來(lái)完成的。根據(jù)空中三角測(cè)量運(yùn)算出的影像外方位元素，通過(guò)多視影像密集匹配可獲得高密度的數(shù)字點(diǎn)云。密集點(diǎn)云數(shù)據(jù)量較大，需要先將數(shù)據(jù)分塊后再進(jìn)行不同層次細(xì)節(jié)度下的TIN 模型構(gòu)建［17］; 再根據(jù)三角網(wǎng)所構(gòu)成曲面的曲度變化對(duì)TIN 模型數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)化。將優(yōu)化后的TIN 模型和紋理影像進(jìn)行配準(zhǔn)和貼圖，且同時(shí)為帶紋理的模型建立多細(xì)節(jié)、多層次的 LOD，便于對(duì)文件的組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，提高模型分層次瀏覽的效率。經(jīng)過(guò)一系列處理之后可獲得如圖4 所示的三維場(chǎng)景模型。

圖 4 場(chǎng)景模型視圖

3.1 如何提高空三的成功率

在使用Smart3D 對(duì)多視角影像進(jìn)行空三加密處理時(shí)，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)解算不出正確結(jié)果的狀況。尤其是在數(shù)據(jù)量大、重疊率低和影像質(zhì)量差的情況下，常會(huì)出現(xiàn)加密點(diǎn)漂移( 如圖5) ，從而造成空三加密失敗。所以在每次進(jìn)行完空三加密處理后，都必須進(jìn)入3D View 觀察其解算狀況，只有解算成功方可進(jìn)行下一步。

對(duì)于時(shí)常出現(xiàn)的空三加密失敗的情況，可以采用一些處理方式予以改善。接下來(lái)將以5 鏡頭傾斜云臺(tái)為例，簡(jiǎn)述其改善方法( 如圖6 所示) 。

圖 5 加密點(diǎn)漂移

圖 6 空三加密處理流程

3.2 模型的修整

傾斜攝影實(shí)景三維建模的成果在俯視角度一般都能獲得較好的視覺(jué)效果，但受到航攝盲區(qū)以及特征點(diǎn)匹配錯(cuò)誤等影響，通過(guò)Smart3D 軟件自動(dòng)生成的三維模型會(huì)產(chǎn)生空洞區(qū)域。對(duì)于一些對(duì)模型質(zhì)量要求較高的項(xiàng)目，就需要對(duì)初步形成的成果進(jìn)行再加工以修復(fù)這些問(wèn)題。Smart3D 軟件提供的模型二次修復(fù)流程如下: Smart3D 創(chuàng)建初始模型( 一般為OBJ 格式) →第三方軟件模型修整→導(dǎo)入Smart3D 軟件進(jìn)行紋理重新映射。

第三方修模軟件自身功能對(duì)修復(fù)效果影響較大。常用修復(fù)軟件有: 3DMax、Geomagic、Meshmixer、PhotoMesh 和ＲealityPaint 等。這些軟件不僅可以對(duì)模型進(jìn)行一些細(xì)微的修整，還可以對(duì)模型中部分區(qū)域進(jìn)行曲面簡(jiǎn)化( 如圖7 所示) 。

圖 7 Meshmixer 修模前、后的對(duì)比圖

但是，當(dāng)模型的變形比較大時(shí)對(duì)模型簡(jiǎn)單的修整無(wú)法滿(mǎn)足要求，就需要對(duì)其進(jìn)行局部重建。采用DP-Modeler 可對(duì)Smart3D 生產(chǎn)項(xiàng)目直接導(dǎo)入進(jìn)行相應(yīng)的修整和必要重建。

3.2 成果的網(wǎng)絡(luò)發(fā)布

模型場(chǎng)景的瀏覽、查詢(xún)和測(cè)量服務(wù)是實(shí)景三維模型成果的一個(gè)重要應(yīng)用，通過(guò)對(duì)成果及相關(guān)服務(wù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)發(fā)布是實(shí)現(xiàn)這些應(yīng)用的重要途徑。

3.3.1 互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布

圖新地球網(wǎng)頁(yè)端（Wish3D·Earth平臺(tái)）是基于 WebGL技術(shù)研發(fā)的國(guó)產(chǎn)實(shí)景三維模型Web端發(fā)布展示平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)TB級(jí)傾斜實(shí)景三維數(shù)據(jù)快速加載，支持多種格式的三維模型，如OSGB實(shí)景模型、OBJ人工模型、SKP人工模型、RVT格式BIM模型等，同時(shí)支持模型單體化、三維模型測(cè)量分析、水面特效、日照分析等特殊效果呈現(xiàn)，此外也可以根據(jù)您的需要進(jìn)行本地化部署級(jí)功能定制。

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OSGB傾斜模型瀏覽器發(fā)布展示平臺(tái)

圖新地球網(wǎng)頁(yè)端（Wish3D·Earth平臺(tái)），即互聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)用的實(shí)景三維模型數(shù)據(jù)發(fā)布工具。支持將OSGB 和OBJ 格式的數(shù)據(jù)壓縮后進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)上傳和發(fā)布，并支持計(jì)算機(jī)網(wǎng)頁(yè)端和手機(jī)移動(dòng)端的登錄分享瀏覽( 如圖8 所示) 。

除了瀏覽服務(wù)，還可以在該平臺(tái)中編輯模型注記和設(shè)計(jì)瀏覽飛行路線。

圖 8 Wish3D 移動(dòng)端模型瀏覽

同時(shí) wish3d可以局域網(wǎng)私有化部署，對(duì)于數(shù)據(jù)安全性有要求的可以申請(qǐng)?jiān)囉谩?/p>

3.3.2 局域網(wǎng)發(fā)布

對(duì)于一些可能涉密的實(shí)景三維模型不宜對(duì)外公開(kāi)發(fā)布的，就需要在局域網(wǎng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)布。目前專(zhuān)用的局域網(wǎng)數(shù)據(jù)發(fā)布平臺(tái)基本都需要收費(fèi)，對(duì)成果應(yīng)用造成一定影響。下面介紹一種在內(nèi)網(wǎng)中自由發(fā)布數(shù)據(jù)的方法。

場(chǎng)景模型的內(nèi)網(wǎng)發(fā)布，需要滿(mǎn)足兩個(gè)條件: ①在構(gòu)建模型時(shí)選擇．3MX 作為模型導(dǎo)出格式且選擇其“Web 安全”選項(xiàng)。②在局域網(wǎng)服務(wù)器上成功安裝Nodejs 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺(tái)。Node． js 是一個(gè)基于 Chrome JavaScript 運(yùn)行時(shí)建立的平臺(tái)，用于方便地搭建響應(yīng)速度快、易于擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。在此需要注意的是，正常情況下Nodejs 軟件安裝過(guò)程中是需要連外網(wǎng) 的。若要在局域網(wǎng)下安裝，必須先找一個(gè)聯(lián)網(wǎng)電腦 將 Nodejs 安裝成功( 安裝時(shí)需配置緩存和全局選項(xiàng)的目錄) ; 接著將整個(gè)安裝目錄拷貝到內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器，根據(jù)聯(lián)網(wǎng)電腦配置相關(guān)選項(xiàng)后即可安裝。安裝完成 后，通過(guò)cmd 進(jìn)入3MX 數(shù)據(jù)的存放目錄，采用“http- server”命令啟動(dòng)服務(wù)( 如圖 9 所示) 。

圖 9 3MX 格式場(chǎng)景模型局域網(wǎng)發(fā)布

4 結(jié) 語(yǔ)

低空無(wú)人機(jī)傾斜攝影實(shí)景三維建模相較于傳統(tǒng)的建模方式，有著高效、高度自動(dòng)化和高場(chǎng)景逼真度等諸多的優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)已成為了攝影測(cè)量學(xué)科的一個(gè)新的重點(diǎn)發(fā)展方向。如今，該項(xiàng)技術(shù)已突破了單一數(shù)據(jù)源的限制，可以加入視頻和掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行輔助建模，使建模成果獲得了極大的改善，例如: 新版本的Smart3D 軟件已加入了融合掃描點(diǎn)云共同建模的接口。

但是，該種建模成果還存在一定的不足: ①對(duì)于攝影死角和河流湖泊的建模常會(huì)出現(xiàn)空洞; ②模型成果的精度過(guò)度依賴(lài)于攝影質(zhì)量，對(duì)設(shè)備要求很高，以至于作業(yè)中無(wú)人機(jī)無(wú)法較高飛行，飛行效率較低;③模型成果的數(shù)據(jù)量較大，對(duì)模型修正和應(yīng)用都帶來(lái)了諸多不便。當(dāng)然，無(wú)論是硬件還是軟件的不足，隨著技術(shù)的進(jìn)步都將會(huì)得以解決，該種建模方式是擁有著廣闊的前景的。

文章轉(zhuǎn)自測(cè)繪通報(bào)

原標(biāo)題：基于Smart3D的低空無(wú)人機(jī)傾斜攝影實(shí)景三維建模研究

以上就是關(guān)于pos機(jī)展示專(zhuān)題模板,詳解無(wú)人機(jī)傾斜實(shí)景三維建模→模型修復(fù)→成果網(wǎng)絡(luò)發(fā)布展示全流程的知識(shí)，后面我們會(huì)繼續(xù)為大家整理關(guān)于pos機(jī)展示專(zhuān)題模板的知識(shí)，希望能夠幫助到大家！