隨著經(jīng)濟建設迅猛發(fā)展,各地區(qū)的地貌發(fā)生巨大變遷,現(xiàn)有的航空遙感技術手段已無法適應經(jīng)濟發(fā)展的需要。以無人駕駛飛機為空中遙感平臺的技術,能夠較好地滿足現(xiàn)階段我國對航空遙感業(yè)務的需求,在考古、國土整治監(jiān)控、基礎設施建設、居民小區(qū)建設、環(huán)保和生態(tài)建設等方面有巨大的作用。
在了解無人機航拍怎么進行3d建模前,我們先來了解下什么是無人機航拍,無人機航拍有什么特點?
01 無人機航拍介紹
無人機航拍攝影是以無人駕駛飛機作為空中平臺,以機載遙感設備,如高分辨率CCD數(shù)碼相機、輕型光學相機、紅外掃描儀,激光掃描儀、磁測儀等獲取信息,用計算機對圖像信息進行處理,并按照一定精度要求制作成圖像。
02 航拍特點
無人機航拍影像具有高清晰、大比例尺、小面積、高現(xiàn)勢性的優(yōu)點。特別適合獲取帶狀地區(qū)航拍影像(公路、鐵路、河流、水庫、海岸線等)。且無人駕駛飛機為航拍攝影提供了操作方便,易于轉場的遙感平臺。起飛降落受場地限制較小,在操場、公路或其它較開闊的地面均可起降,其穩(wěn)定性、安全性好,轉場等非常容易。
03 無人機航拍建模
1.規(guī)劃航線:使用無人機,把飛機升到上空高過所有障礙物,按照規(guī)劃的5條航線,分5次飛行采集數(shù)據(jù)。
2.飛行高度:一般我們選相機角度是45度,所以在畫航線時,要超出所測的范圍,這樣才能把所測局域拍全。飛行高度要超過飛行區(qū)域內(nèi)所有障礙物,以免飛行過程中撞高建筑物。
3.飛行設置:
①設置航測的重疊,一般航向和旁向重疊率是70%和70%(最好不要低于70%)。
②設置好俯仰角,正射影像圖一般為-90°,拍攝3D立體時一般為-45°。
③設置好返航高度,確保返航時不會碰撞到障礙物。
4.開始飛行:檢查任務沒有問題后,點擊右上角的飛機按鈕,程序開始上傳任務和自檢:無人機連接情況、電池電量、GPS定位情況、攝像機狀態(tài)、返航點位置、無人機是否靠近測區(qū)、遙控器檔位設置等,通過后就可以點擊飛行了。
5.建模:目前,無人機航拍建模或者傾斜攝影建模都是用實景建模軟件ContextCapture來進行實景建模。
因為ContextCapture支持多種儀器作為輸入數(shù)據(jù)源:
— 數(shù)碼相機
— 智能手機
— 激光掃描儀
— 無人機上安裝的數(shù)碼相機
— 或專業(yè)機載測量型單/多鏡頭航攝儀
還具有高兼容性,能對各種對象各種數(shù)據(jù)源進行精確無縫重建,從厘米級到公里級,從地面或從空中拍攝。只要輸入照片的分辨率和精度足夠,生成的三維模型是可以實現(xiàn)無限精細的細節(jié)。
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下面,我們簡單的了解下ContextCapture的具體功能:
1.集成地理參考數(shù)據(jù)
ContextCapture 可為包括 GPS 標記和控制點在內(nèi)的多種類型的定位數(shù)據(jù)提供本地支持。它還可以通過定位/旋轉導入或完整塊導入來導入任何其他定位數(shù)據(jù),能夠精確測量坐標、距離、面積和體積。
2.自動空中三角測量和三維重建
一旦自動識別每張相片的相對位置和方向,就可以通過添加控制點和編輯連接點來對空中三角測量結果進行微調(diào),以最大限度提升幾何和地理空間精度。優(yōu)化的三維重建算法以無可匹敵的精度生成精準的三維模型以及每個格網(wǎng)面片的影像紋理。ContextCapture 可確保各個三維格網(wǎng)模型頂點放置在最佳位置,因此可以更少的瑕疵表現(xiàn)重現(xiàn)更精細的細節(jié)和更銳利的邊緣,從而大幅提高幾何精度。
3.生成二維和三維 GIS 模型
借助 ContextCapture,可以生成各種 GIS 格式的精確地理參考三維模型,包括真正射影像和新的 Cesium 3D Tiles,并將瓦片范圍和空三成果導出為KML和XML。ContextCapture 提供的坐標系數(shù)據(jù)庫接口可確保與GIS 解決方案的數(shù)據(jù)互用性。可以從 4,000 多個空間參考系統(tǒng)中進行選擇,并可添加用戶自定義的坐標系。而且,ContextCapture 會根據(jù)輸入照片的分辨率和空間分布情況,自動調(diào)整模型的分辨率和精度。
這意味著,ContextCapture可以處理分辨率不均勻的場景,而不必為保留一些更高分辨率的場景區(qū)域而犧牲整體效率。
4.處理實景模型
ContextCapture可以快速輕松地處理任何比例的格網(wǎng)模型,以及橫斷面的生成、地形和斷裂線的提取,及正射影像、三維 PDF 和 iModel 的生成。它可以將格網(wǎng)模型與 GIS 和工程數(shù)據(jù)集成,以在格網(wǎng)模型的視覺環(huán)境中實現(xiàn)該信息的直觀搜索、導航、可視化和動畫。
5.處理點云
可以對點云進行增強、分割、分類,并與工程模型相結合。然后,利用 ContextCapture的高級三維建模、橫截面切割、斷裂線和地形提取功能,快速高效地對竣工條件進行建模并支持設計流程。因此,ContextCapture可以更好地評估點云并生成更精確的工程模型。還可以生成用于展示的動畫和渲染。
6.生成和處理大型可縮放地形模型
ContextCapture可以從多種來源中生成非常龐大的可縮放地形模型,包括點云、斷裂線、光柵數(shù)字高程模型和現(xiàn)有三角形化不規(guī)則網(wǎng)絡。通過與原始數(shù)據(jù)源同步,可縮放地形模型可實時更新到最新。這樣做的價值在于,擁有您所有數(shù)據(jù)的全局、最新和綜合表示,并用于使用各種顯示模式執(zhí)行分析,以及生成動畫和可視化效果。
7.生成三維 CAD 模型
基于各種 CAD 格式、三維通用格式、DSM 和密集三維點云生成三維模型,確保模型在建模環(huán)境中是可訪問的。此外,還可以生成由數(shù)十億個三角面片組成的多分辨率格網(wǎng)模型,Bentley 系列平臺軟件原生支持格網(wǎng)模型數(shù)據(jù)。包括 MicroStation、Descartes、AECOsim Building Designer、OpenRoads、OpenPlant、Bentley Map?、Bentley Substation 等。
8.發(fā)布和查看支持 Web 的模型
借助 ContextCapture,用戶可生成任意大小的針對網(wǎng)絡發(fā)布進行了優(yōu)化的實景模型,并在瀏覽器中查看。如 ContextCapture 的原生格式 3MX,或 Cesium 3D Tiles。這樣,您就可以與任何利益相關方隨時共享三維模型,并以可視化方式展示。
發(fā)布3D模型的Web