倾斜摄影测量与三维城市建模(武汉大学 江万寿_肖雄武)

关于近景摄影测量及三维建模探究

关于近景摄影测量及三维建模探究 发表时间:2016-11-08T15:59:03.283Z 来源:《基层建设》2015年11期作者:辛晓岗 [导读] 摘要:近景摄影测量是通过摄影和随后的图像处理和摄影测量处理以获取被摄目标形状、大小和运动状态的一门技术。近景摄影测量是摄影测量的一个重要分支,主要研究近景物体的三维构建,地形测量等。 青海省第一测绘院青海西宁 810001 摘要:近景摄影测量是通过摄影和随后的图像处理和摄影测量处理以获取被摄目标形状、大小和运动状态的一门技术。近景摄影测量是摄影测量的一个重要分支,主要研究近景物体的三维构建,地形测量等。三维模型已成为对象表达的一种新的数据媒介,三维建模技术能对现实世界中的对象逼真建模和模拟再现。本文主要对近景摄影测量和三维建模进行了详细的介绍和论述,仅供参考和借鉴。 关键词:近景摄影测量;三维建模;方法;对比 前言 随着科学技术的发展和社会文明的进步,对三维测量的技术要求越来越严格,目前三维测量技术在航空、航天、城市规划,地质建模,自然灾害等领域都有着广泛的应用。数字摄影测量是一种基于全数字的测量方法,不仅测量的原始资料和记录的中间数据是数字形式,而且摄影的地图,模型,影像图,数据库以及地理信息系统等等都是数据形式的。随着数字采集技术的不断发展以及数字化概念的不断深化,人们已不再满足于传统二维手段描述的三维信息,目前三维模型已成为继图像、声音和视频之后的第四种多媒体数据类型,物体的表现形式也逐渐从二维表示向三维自动化建模的方向过渡。 1、近景摄影测量概述 近景摄影测量是指利用对物距不大于300米的目标物摄取的立体像对进行的摄影测量。 近景摄影测量综合了数字图像处理、计算机技术、模式识别、影像匹配等多学科的理论和方法;是基于摄影测量与数字影像处理的基本原理;是用数学方式将所摄影对象的几何与物理信息提取出来的摄影测量学。 随着摄影测量经过模拟摄影测量、解析摄影测量的发展,数字化摄影测量已比较成熟。而数字化近摄影测量作为它的一个应用领域,在许多方面具有优越性,据世界各国的应用情况表明,现几乎找不到未使用近景摄影测量技术的行业。所以,对近景摄影测量技术进行理论和应用研究是必要的,对提高工作效率和促进国民经济发展具有实际意义及使用价值。 2、三维建模方法 2.1 基于AutoCAD的人机交互式建模 对于几何形体相对规则的建筑,常规使用免棱镜电子全站仪对建筑物构件的三维特征点进行散点式数据采集。采集数据同时采用“四位编码法”对特征点编码,并按建筑构件分类分层存储。绘图时根据特征点编码结合测绘顺序在CAD中编写LISP程序对建筑物实现自动展点和自动连线生成线框图。 2.2 基于扫描点云的建模 对于不规则物体,全站仪则显得无能为力了。三维激光扫描技术克服了传统数据采集方式的不足,应运而生的模型自动化重建技术愈来愈受到重视。目前基于扫描点云的建模一般流程可概括为点云的获取、表面重建、点云的处理与建模三个阶段。以某建筑为例具体实验步骤如下: ①点云数据获取。实验采用Leica C10对某楼进行扫描测量,根据该楼的轮廓特征和实际扫描范围等影响因子。 ②点云数据预处理。为了给建模阶段提供较理想的点云数据,需对原始点云数据进行点云拼接、去噪、采样等预处理。点云数据预处理既可通过算法实现,也可以通过扫描仪配套软件完成。这一步操作十分重要,是决定后续数据质量好坏和执行效率的关键。 ③点云数据建模。目前,对建筑物点云数据模型重建的研究多数从两个方面展开:一方面提取建筑物的边界特征,以特征为约束构建三维实体模型;另一方面是直接对点云数据网格化,建立拓扑关系,进行表面重建和优化。本实验采用点云数据分割、曲面拟合以及交互组合的方法来实现建筑物对象的三维建模。建模步骤大致可分类以下三大步: 首先是海量散乱点云数据分割,点云分割是为下阶段精细建模做准备。根据空间点的邻域关系估算点与点间的拓扑关系,将建筑模型分割为平整墙面、屋顶和附件几大区域。其次是分割部分精细建模,自动识别提取点云数据特征,并以此特征为约束迭代拟合模型,在此基础上构建三角网格。其次是模型拼接,根据模型间的特征及法矢拼接相邻模型,对拼接后的两模型公共区域部分的三角网进行裁剪、检查以及模型修补和优化。 2.3 基于近景摄影测量的建模 实验摄影采用的是非量测型相机,以某大学建筑正门为例,根据近景摄影测量原理构建三维模型的流程步骤如下: ①影像采集。以多摄站正直环绕摄影方式用普通相机对大礼堂进行摄影,共布设8个摄站。 ②坐标解算。考虑到非量测数码相机的内、外方位元素的初始近似值未知以及像点、摄影中心、相应地物点间的不共线,需使用加入像点坐标改正数的直接线性变换解法,建立像点坐标与相应物点空间坐标之间的线性关系。 ③绘制实体。在相片上采集一定密度的特征点并解算该特征点的三维坐标,反向投影到三维空间后借助三维绘图软件展绘建筑上的特征点,增补遗漏点,并利用计算机视觉技术构建一个线框和几何实体模型。 3、三维建模方法对比分析 基于人机交互的建模、基于扫描点云和基于摄影测量的建模这三种建模方法都是基于测量的建模方式,都需要以外业采集的三维坐标数据为基础进行建模。 基于人机交互的建模方法应用时间较长,技术路线较成熟,国内外研发的许多控制集成建模软件都可以利用基本的几何元素构建复杂的几何场景。这种建模方法灵活,能逼真再现对象的几何结构和表面纹理信息,适合用于对建模效果和细节要求较高的对象。但对于诸如小区、城市这样的大规模场景,如果每个模型都进行精细建模,不仅工作量大、费时费力,而且庞大的数据量也要求计算机硬件具备配套的处理能力,这也成为日后模型调用、管理的一大瓶颈。 基于点云的三维建模方法适用于不规则对象的三维建模,三维激光扫描技术克服了传统数据采集方式的不足,提高了数据采集的精度和效率,获得的点云数据信息量大,包含三维空间信息、颜色属性和反射强度信息,通过一定的算法对点云数据进行处理即可快速构建被

(完整版)城市建筑三维建模工艺方法研究毕业设计

本科毕业论文(设计) 题目:城市建筑三维建模工艺方法研究——化石林为例 院(系):信科学院专业:地信 指导教师:雷震职称:教授 评阅人:职称: 2014 年 6 月

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定,同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士学位论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1、保密□,在_________年解密后适用本授权书。 2、不保密□。 (请在以上相应方框内打“√”) 作者签名:年月日 导师签名:年月日

摘要 数字城市的提出给传统的地理信息系统(GIS)带来的不仅仅是许许多多的机遇,同时也可以看到很多挑战。数字城市的特点在于利用真实的地理位置信息,包括其中的各种自然情况,以及建筑物之间的布局与拓扑关系,来搭建出城市的数字化信息框架,同时在这个信息框架中嵌入人们所需要的相应信息。 随着科技的进步和人们对信息需求的增长,传统的地理信息系统基于二维数据的查询分析功能已经不能满足市场对更直观、更海量的数据的需求,三维可视化的数字城市能够更加直观、更加真实的表达与展现空间信息,特别是随着虚拟现实技术、视景仿真技术以及硬件设备等等各方面的发展,更加加速了三维数字城市和三维GIS的发展。在三维虚拟场景中,能够看到贴近事实的三维景观,并且能够通过动态交互的方式,观察和控制场景,达到与虚拟场景的交互[3]。 由于当前各行业对于构建城市三维GIS研究的高成本、长周期、大手笔且存在许多不足之处,基于GIS行业中三维领域这样的特点,本文就利用传统的软硬件来建立城市三维景观进行一些初步探讨,概述了三维GIS数据的特点及其获取方法,分析了基于3DMAX建立建筑三维模型的技术路线,并以地大东区化石林虚拟场景建立为例详细讨论了基于skyline构建仿真三维场景的实现方法,提出了建立城市三维GIS的作用、意义和发展前景。 关键字:三维,skyline,3DMAX

Smart3D系列教程1之《浅谈无人机倾斜摄影建模的原理与方法》

Smart3D系列教程1之《浅谈无人机倾斜摄影建模的原理与方法》 一、引言 倾斜摄影测量技术是国际测绘遥感领域近年发展起来的一项高新技术,以大范围、高精度、高清晰的方式全面感知复杂场景,通过高效的数据采集设备及专业的数据处理流程生成的数据成果直观反映地物的外观、位置、高度等属性,为真实效果和测绘级精度提供保证。同时有效提升模型的生产效率。三维建模在测绘行业、城市规划行业、旅游业、甚至电商业等的行业应用越来越广泛,越来越深入。 无人机航拍不再是大众陌生的话题,商场到处可见的DJI商店,各种厂商的无人机也是层出不穷,这将无人机倾斜数据建模推到了一个关键性的阶段。 二、倾斜摄影原理概述 倾斜摄影技术,通过在同一飞行平台上搭载多台传感器(目前常用的是五镜头相机)。同时从垂直、倾斜等不同角度采集影像,获取地面物体更为完整准确的信息。垂直地面角度拍摄获取的是垂直向下的一组影像,称为正片,镜头朝向与地面成一定夹角拍摄获取的四组影像分别指向东南西北,称为斜片。摄取范围如下图:

在建立建筑物表面模型的过程中,下图可以看到,相比垂直影像,倾斜影像有着显著的优点,因为它能提供更好的视角去观察建筑物侧面,这一特点正好满足了建筑物表面纹理生成的需要。同一区域拍摄的垂直影像可被用来生成三维城市模型或是对生成的三维城市模型的改善。 利用建模软件将照片建模,这里的照片不仅仅是通过无人机航拍的倾斜摄影数据,还可以是单反甚至是手机以一定重叠度环拍而来的,这些照片导入到建模软件中,通过计算机图形计算,结合pos信息空三处理,生成点云,点云构成格网,格网结合照片生成赋有纹理的三 维模型。区域整体三维建模方法生产路线图:

无人机倾斜摄影测量三维建模及精度评定

无人机倾斜摄影测量三维建模及精度评定 摘要:无人机倾斜摄影测量技术是现阶段测绘行业的一种新兴的测量技术,无 需与被测量物体接触,能够保障测量结果的高精度和有效性,且在一定程度上节 约了大量的人力和物力。在该技术的实际运用过程中,应根据待测区域的实际情况,选择恰当的设备,合理规划航测时间和航线,并考虑天气因素,从而保障航 测的有效性、可靠性。鉴于此,文章对无人机倾斜摄影测量三维建模及精度评定 进行了研究,以供参考。 关键词:无人机倾斜摄影测量;三维建模;精度评定 1无人机倾斜摄影测量技术的特点 1.1多视影像联合平差 无人机倾斜摄影测量技术应用过程中使用了新的多视影像联合平差技术,可 以有效解决传统的测量系统在数据处理方面的不灵敏等问题,以合理方式处理影 像之间的遮挡关系,及时确定合理的连接点和连接线等,提高了成像结果的准确度。 1.2多视影像密集匹配 无人机倾斜摄影测量技术在应用过程中使用了多式影像密集匹配技术,该类 技术可以有效提高摄影测量的分辨率,其覆盖的面积范围也明显增大。在利用该 技术开展匹配的过程中,可以及时对各类多余的信息进行研究,通过明确坐标点 的位置,可以获取地面物体的准确三维信息。通过多元影像密集匹配技术,可以 利用建筑物的侧面等来提取各类信息,建筑物的边缘信息和文理信息等也可以被 充分利用起来,继而形成相对完善的二维数据,通过该技术将其转变为三维数据,建筑物的高度和轮廓信息等可以及时提取出来。 1.3模型生成和影像纠正 在多视影像技术的帮助下,可以及时将地面建筑物的各类数据扫描表达出来,继而形成相对较为全面的数字表面模型。但是在实际测量建设工作开展过程中, 受到角度和尺度的差异,很可能出现建筑物遮挡以及阴影等现象。为了降低概率 因素对数字表面模型造成的影响,应当及时利用影像外的方位元素来开展匹配设 计工作,结合当前比较相对的算法等开展各项计算,提高计算效率的同时合理确 定建筑物的高度等相关数据,保障三维建模工作的精确性。在获得了高密度的数 据之后,应当及时进行滤波处理等工作,将不同的匹配单元融合起来,形成整体 统一的数据。在利用多式影像技术开展各项工作的过程中,应当及时对屋顶重建 等几何信息进行提取,结合其他相关技术来开展信息优化等工作,制定合理的全 局优化措施,合理开展均光处理,保证各项工作的有效性。 2基于无人机倾斜摄影测量技术的三维建模方法研究 2.1航线规划 在无人机倾斜摄影测量的工作中,飞机的飞行要保证一定的平稳性,并且要 根据实际情况规划路线,并且在此航线中无人机的航高要在一定的允许范围内。 对于无人机来说,如果需要其飞行具有一定规则的航空路线,在不借助航线规划 的前提下,单靠人工通过遥控控制无人机得以操作飞行方向是不容易实现的,除 此之外,数据采集的过程中还要保证飞行速度保持匀速,以便影像采样率均匀且 影像稳定,再则,在空中作业过程中,会受到空气流速度的影响,使无人机平衡 性被打破,导致得到的影响数据模糊,最后,根据相应的规范要求,建模对于像 片的采样率和重叠率有比较高的要求,光靠人工操作遥控器飞行不好把握的,最

倾斜摄影测量在三维建模中的应用

毕业设计 题目:倾斜摄影测量在三维建模中的应用学院:测绘工程学院 专业:测绘工程 姓名:原一哲 学号: 061410150 指导老师:李军杰 完成时间:2014年5月25日

摘要 机载倾斜摄影测量系统是对常规摄影测量系统的改进和发展,它能够获取常规摄影无法得到的地物立面的纹理信息和几何信息,在数字城市构建中具有重要的意义。本文应用机载倾斜摄影数据进行了三维建模和单斜片测量的应用研究与实验,初步实验表明:倾斜摄影数据应用三维建模单斜片测量是可行的并且具有较好的应用前景。 关键词:倾斜摄影测量,三维建模,单斜片测量

Abstract Airborne oblique photogrammetric system is the improvement of the traditional photogrammetric system ,which can get the facade texture and geometry information that cannot be obtained by conventional photography ,and it is of great significance in the construction of digital city .In this paper,the airborne oblique photogrammetry data were used for three dimensional modeling and single-oblique photo measure.Preliminary experiments showed the good application prospects. Key words:oblique photogrammetry ;three dimensional modeling;single-oblique photo measure.

注塑机三维建模毕业设计

第1章绪论 1.1注塑成型模具概述 注塑用模 具简称注塑 模,主要用于 热塑性制品的 成型,但近年 来也越来越多 地用于热固性 塑料的成型。 图1-1 化妆瓶盖用模具 注塑成型在塑 料制品成型中占有很大比重,世界塑料成型模具产量中约半数以上为注塑模具。 注塑模主要由成型零部件和浇注系统组成,使来自注塑机的熔融物料成型为适应于各种用途的制品。注塑过程中,塑料先加在注塑机的加热料桶,塑料受热熔融后,在注塑机的螺杆或活塞推动下,经喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔,塑料在模具的型腔固化成型,这就是注塑成型的简单过程。 1.2注塑成型模具的分类及其典型结构 1.2.1注塑成型模具的分类 生产中使用的注塑模具种类繁多,可从不同的角度分类。本论文要模拟模

具的工作和装配过程,要对各类不同的模具结构进行精密的三维建模,因此本文按照模具的结构不同来对其进行分类:单分型面注塑模具,双分型面注塑模具,带活动镶件的注塑模具,横向分型抽芯的注塑模具,自动卸螺注塑模具,多层注塑模具,无流道注塑模具等。下文将主要针对单分型面,双分型面,斜导柱抽芯注塑模具以及目前应用广泛的潜伏浇口的注塑模具进行模拟。 1.2.2注塑成型模具的典型结构 注塑模具的结构是由塑件结构合注塑机的形式决定的。凡是注塑模具均可分为动模和定模两大部分。注塑时动模定模闭合成为型腔和浇注系统,开模时。动模和定模分离,通过脱模机构推出制品。定模安装在注塑机的固定模板上,而动模则安装在注塑机的移动模板上。根据注塑模具上各个部分的作用,可细分为以下几个部分: 成型零部件包括凸模,凹模,型芯或成型杆,镶块等组成,是直接成型的部分。 浇注系统由主流道,分流道,浇口和冷料井构成,是塑料熔体在模具中的流动路径。 导向部分为了保证动模和定模在分开后重新闭合时的准确对中而设置的部件,通常有导柱,导套(孔)。 分型抽芯系统帮助带有外侧凹或者侧孔的塑件成型的部件,以便其顺利分型和脱模。

倾斜摄影实景三维建模技术VS人工建模技术

倾斜摄影实景三维建模技术VS 人工建模技术 一、什么是倾斜摄影实景三维建模 倾斜摄影测量技术是国际测绘领域近年来发展起来的一项高新技术。它颠覆了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限,通过在同一飞行平台上搭载多台传感器,同时从垂直、前方、后方、左侧、右侧五个不同的角度采集影像,将用户引入了符合人眼视觉的真实直观世界。该技术的引入,使目前高昂的三维城市建模成本大大降低。它是在低空以45度角对地面进行摄影测量,可以获得近地高分辨率航测影像。它克服了正射影像只能从垂直角度拍摄的局限,可获得5个或更多角度的倾斜摄影影像。 具体来说:通过低空云下摄影,从一个垂直和4个以上45度倾斜的方向获取高清晰度的地物影像,可供多角度观察;在高精度定位定姿POS系统的辅助下,影像上每个点都具有三维坐标,基于影像可进行任意点线面的量测,获得厘米级到分米级的测量精度。相比正射影像它还可以获得更精确的高程精度,对建筑物等地物的高度可以直接量算;影像中包含真实的环境信息,信息量丰富,可进行影像信息的数据挖掘。 近两年,国家测绘局、总参测绘局等多家单位相继引入该技术,购买相应硬件设施,投入生产。目前已有广州、深圳、南京、郑州、内蒙等多地飞了倾斜数据,张家界、凤凰等景区进行了倾斜建模生产。国外已经将倾斜应用于能源、交通、应急等领域。该技术的出现,引起新的革命,加快了智慧城市建设步伐。 二、倾斜摄影实景三维建模技术的特点及优势 基于倾斜摄影测量的三维自动建模技术是指基于图形运算单元进行快速三维模型的构建通过摄影测量原理,对获得的倾斜影像、街景数据、照片等数据进行几何处理、多视匹配、三角网构建、自动赋予纹理等步骤,最终得到三维模型。整个建模过程不需要人工干预,相比传统人工建模方法,具有拟真程度高、建设周期更短、费用成本低等显著特点。具体如下: 真三维建模:可以展现建筑物立面、桥梁镂空等立体细节,是真三维,且最大程度的保存了目标区域的色调,更加真实。

三维前沿倾斜摄影建模高级技术培训指南

三维前沿倾斜摄影建模高级技术培训指南 01 | 指南概况 倾斜摄影建模高级技术培训指南对于希望从事于本行业的学员具有基础性、可操作性的指导意义,通过提高学员对倾斜三维建模全关联软硬件技术的认识度与掌握度,并深度结合对当前最前沿的行业技术的动态分析,才能在实际项目建设过程中选着最经济、有效、合理的实施方案,并且能够对过程质量控制及意外情况的处理具有较全面的把控能力。 指南大纲

1、学习导入数据、创建、分割、提取、合并、和导出 区 块; 2、学习地方坐标系统设置,像控点与连接点的编辑; 3、学习空三运算的原理和参数讲解; 4 、 ContextCapture Engine 进行空三加密及集群运算; 5、水面约束、轴约束的使用,三维模型重建与优化; 6、三维激光点云建模,及点云、照片联合建模; 7、S3CComposer 合并 OSG 、B S3C 等三维模型成果; 8、大面积倾斜摄影项目实施全流程经验分享; 9 、关于 ContextCapture 使用过程各种疑难杂症的分 析,包括空三质量分析,空三交叉混乱、空三失败、模 型重建失败的原因分析和解决办法; 10、倾斜摄影技术 领域最强大的空三软件 Mirauge3D 系 统培训。对于带状、高程落差大、弱纹理、多架次数据 融合颜色差异大和多则 11 万张照片的大数据工程, Mirauge3D 都是一 次性通 过,而 且空 三可 以导入 ContextCapture ; 11、 Photoscan 、PixdMapper 在正摄影像建图、三维建 模全部流程。 实景三维模型修饰和 单体化建模 Geomagic 、 Photoshop 修饰实景三维模型,包括地面 / 水面 / 路面平整、墙体拉直、补洞、纹理修饰。 实景三维建模成果后 期展示与应用 倾斜摄影测量在国土测绘、 路桥隧施工设计、 旅游景区 规划设计、水利行业、电力、矿产资源等行业的应用。 02 | 技术指南分享情况 1 讨论会合影留念 第二 ~四 天 ContextCapture 、Phot oScan 、Mirauge3D 、大 疆智图使用全流程介 绍

基于航空摄影测量三维建模作业指导手册

基于航空摄影测量的三维建模作业指导手册 武汉适普软件有限公司

前言 随着社会的进步,城市发展的需求,三维城市建模数据直接给城市规划、城市防恐系统、地质灾害、城市商业管理、数字城市等提供了基础三维数据,三维城市的建立能够全方位地、直观地给人们提供有关城市的各种具有真实感的场景信息。 利用适普公司特有的三维建模制作方案和甲方所提出需求,综合制定出三维生产方案,提供给客户满意的成果。就以上问题规化思路提出多种解决办法供客户参考。

目录 一、引用标准 (2) 二、通用配置 (2) (一)软件准备 (2) (二)硬件环境及数据准备 (2) (三)比例尺设置 (3) (四)数据准备 (4) (五)作业区的划分 (4) (六)V IRTUO Z O IGS快捷键设置 (4) 三、工作流程 (6) (一)数据采集前准备 (6) (二)恢复测区、设置测区及模型参数 (7) 四、基于立体采集特征线生成高精度 DEM (12) (一)DEM格网设置 (12) (二)矢量数据分层要求 (13) (三)特征线采集要求 (13) (四)特征线接边检查 (13) (五)DEM生成 (14) (六)DEM拼接、裁切 (16) 五、建筑模型立体采集 (17) (一)建筑物表现标准 (17) (二)建筑物采集要求 (18) (三)采集案例 (19) 六、使用DIBUD自动建模软件 (22) 七、常见问题及解决方法 (25)

一、 引用标准 ?《基础地理信息要素分类与代码》GB/T13923 ?《地球空间数据交换格式》GB/T17798 ?《数字测绘成果质量检查与验收》GB/T18316 ?《全球定位系统(GPS)测量规范》GB/T18314 ?《国家基本比例尺地图图式第1部分:1:500 1:1000 1:2000地形图图式》 GB/T20257.1 ?《基础地理信息要素数据字典第1部分:1:500 1:1000 1:2000基础地理信息 要素数据字典》GB/T20258.1 ?《基础地理信息数字产品数据文件命名规则》CH/T1005 ?《基础地理信息数字产品元数据》CH/T1007 ?《基础地理信息数字成果1:500 1:1000 1:2000数字高程模型》CH/T9008.2 ?《低空数字航空摄影测量外业规范》CH/Z3004 ?《低空数字航空摄影规范》CH/Z3005 ?《1:500 1:1000 1:2000地形图航空摄影规范》GB/T6962—2005 ?《1:5000 1:10000 1:25000 1:50000 1:100000地形图航空摄影规范》GB/T 15661—2008 二、 通用配置 (一)软件准备 VirtuoZo全数字摄影测量系统;DiBud建筑物三维建模系统 (二)硬件环境及数据准备 标准航测内业硬件设备,其中以NVIDIA Quadro 4000显卡为例,显卡驱动安装后,进入NVIDIA控制面板,参考如下显示参数。

3d毕业设计论文开题报告

第一章绪论 3DMAX是目前世界上应用最广泛的三维建模、动画、渲染软件,目前最基本的实际应用要算是室内、外的效果图的设计制作了。设计是连接精神文明与物质文明的桥梁,人类寄希望于通过设计来改造世界,改善环境,提高人类生存的生活质量。 第二章3DS Max学习:贴图与材质 2.1材质场景的建立 3DS Max创作中,建立模型之后的工作就是给模型赋予材质和贴图,我之所以没有像其它书里面介绍材质和贴图是使用“添加”等字眼,是因为我一直觉得在3DSMax中材质就是模型的灵魂,一个好的材质会使模型有生气,反之你的模型永远只能是模型。要成为一个有创造性的3DSMax使用者,学习获取、管理和使用材质是极其重要的一个方面。 在运行3DSMax时无疑打开一个新的场景是最快的,所以在给复杂的场景赋材质时,最好用Reset 命令,把场景恢复成一个新的场景并释放内存,这是创建好的材质和材质库的良好开端。当你要设计的场景很大时,如果实现没有仔细的设计和组织材质的话,材质的设计和使用都会变得非常困难。3DSMax有了将保存为库类外部文件的能力,就可以把同类材质组织在一起,保存到材质库中,并在场景之外编辑和处理它们。另外你还可以把它们应用于任何场景,这也是材质独立于场景之外的另一个重要原因。 在3DSMax的材质编辑器中,可以用不同形状,不同角度光源,来测试材质,甚至可以用自定义的模型来测试。在3DSMax的材质编辑器中的大量工作是在不影响场景的情况下完成的,测试好后的材质保存到分类文件中,输入到复杂的场景内,赋给模型对象,这样就不需要在场景中过多的调整材质。 一般在材质设计之初应考虑以下问题: 1、材质需要什么样的位图作贴图:

倾斜摄影测量自动建模真三维技术

一次下载,一次载入内存,纹理不需要解压缩直接载入显存,带来的好处是:载入快;占用显存少,可以使得更多的纹理驻留显存。 大数据量承载力 SuperMap三维产品充分利用了倾斜摄影建模数据的LOD结构,非常好的支持了海量的倾斜摄影建模数据,而且可以在长时间浏览后,性能依然流畅,资源占用情况依然非常好。 SuperMap的三维产品,拿到数据生产单位进行了大数据量承载力以及稳定性的测试。240G的倾斜摄影建模数据,测试性能流畅,资源占用少,长时间浏览后,资源占用情况依然非常好。 稳定性测试方面,公司内部进行了7*24小时的稳定性测试,包括桌面、组件、三维客户端(IE 、Chrome等浏览器)等产品,长时间飞行浏览后,帧率没有明显降低,GPU占用率没有明显上升,内存占用情况没有明显上升。 二三维一体化技术 倾斜摄影建模数据是切片数据,没有实现单体化,需要依靠模型的矢量底面实现单体化。通常矢量面通过模板阴影体技术贴附在模型表面,实现模型高亮。通过矢量底面,可以实现选择高亮倾斜摄影建模数据,也可以显示单体模型的属性信息。

倾斜摄影建模数据的矢量底面数据可以制作专题图,包括单值专题图、统计专题图等等,矢量面可以贴附在模型表面,实现模型数据的分类表示。在此基础上实现二三维一体化的专题图。 依靠SuperMap对二维功能的强大支持,矢量面的buffer分析、Query查询分析等等分析功能都可以应用到倾斜摄影建模数据,实现二三维一体化的分析。 另外,可以使用矢量面,修改倾斜摄影建模数据的高程,压平模型数据,置换成用户的规划模型数据,实现规划模型和现实的对比等业务。 全产品体系支持 SuperMap三维产品技术体系,包括组件、桌面、三维客户端、服务器端、移动端整个产品体系都支持倾斜摄影建模数据。

3DMAX毕业作品

重庆信息技术职业学院 毕业设计 题目《萌小呆的早晨》 选题性质:□√设计□报告□其他 院系软件学院 专业动漫设计与制作 班级 10级动漫2班 学号 1010080234 学生姓名雍萍萍 指导教师王刚 教务处制 2012年 9 月 1 日

2013 届软件学院 毕业设计选题审批单 年级 2010级专业动漫设计与制作班级 2班 学生姓名雍萍萍学号1010080234 选题萌小呆的早晨选题性质□√设计□报告□其他选题论证:《萌小呆的早晨》作为学业结束的代表性的作品,旨在实践三年来学习3d来完成毕业设计。这一软件主要运用3D MAX中biped 骨骼进行动作的调节。通过故事情节来设定人物的动作及场景中的需要对模型的制作最终完成选题。biped骨骼动作的流畅性和协调性是此设计的关键部分。而模型制作是辅助故事情节这块不可缺少的内容。俩者结合能充分的表达故事整个剧情。 指导教师初审意见: 签名: 2012年 9月 3日 毕业设计工作领导小组审批意见: 签名: 2012年9月4日

2013 届软件学院 毕业设计开题报告及进度要求 年级 2010级动漫设计与制作班级 2班 学生姓名雍萍萍学号1010080234 指导教师王刚选题性质□√设计□报告□其他选题萌小呆的早晨 选题的目的和意义:选择《萌小呆的早晨》利用biped骨骼动作设计剧情作为我的大学三年的一个结束性作品,主要在实践我们三年来所学习到3D动作的认识和熟识对动画动作有更深层次的了解。 从现代动漫市场的整个前景来看,对角色动作的协调和连贯性以成为一个动画好坏的主要因素。对角色动作有创新的布局和过渡是观赏者们选择动画重要因素之一,使之产生对故事接下来发生的情节产生更大的兴趣。 选题研究的主要内容和技术方案:三维动作剧情设计主要应用到了3ds max软件中biped,他是一种专门可以在3d中调整骨骼及对模型板定后对动作的调节,具有着很强大的功能。此次软件通过对关键帧的选定,和命令面板中对模型制作。最终完成整个动作剧情的设计。

倾斜摄影建模测图技术方案

1倾斜摄影建模 1.1概述 目前来说,倾斜摄影主要应用在于替代传统手工三维建模,倾斜摄影模型有两种成果数据,一种是单体对象化的模型数据,一种是非单体化的模型数据。单体化的模型主要采用半自动化的生产方式,武汉天际航在这方面做了一些研究。非单体化模型采用全自动化的生产方式,自动化建模是基于图形运算单元进行快速三维模型的构建,通过摄影测量原理对获得的倾斜影像数据进行几何处理、多视匹配、三角网构建、自动赋予纹理等步骤,最终得到三维模型。该过程仅依靠简单连续的二维图像,就能还原出最真实的真三维模型,无需依赖激光点云扫描辅助设备,也无需人工干预便可以完成海量三维模型的批量处理。 1.2自动化建模 目前市面上比较成熟的全自动三维建模软件有AirBus公司的街景工厂(StreetFactory)和被Bentley收购的Acute3D公司的Smart3DCapture以及DP-Smart软件等。

1.2.1 DP-Smart简介 倾斜摄影三维自动建模软件Digital Photo Smart(以下简称DP-Smart)是一套基于从空地多源序列影像,无需人工干预,全自动生成高分辨率真三维模型的自动化建模软件。软件基于摄影测量、计算机视觉与计算几何算法,支持全自动空三计算、密集点云生成、构建TIN 网、自动纹理映射等步骤,实现真三维模型的快速生成。 运用倾斜摄影技术获取沿线的倾斜影像及正射影像数据,通过合理布设部分野外像控点,然后将影像数据、POS数据、野外像控点数据导入DP-Smart自动建模系统进行批处理。在计算三维模型数据或3D TIN 纹理方面,DP-Smart自动建模系统并不需要人工干预。 1.2.2 数据检查与预处理 1)航空影像数据检查与预处理 ●影像数据地面分辨率是否达到要求; ●通过目视观察,影像质量应确保影像清晰,反差适中,颜色饱和, 色彩鲜明,色调一致,有较丰富的层次、能辨别与地面分辨率相适应的细小地物影像,满足外业全要素精确调绘和室内判读的要求; ●影像重叠度的检查,确保影像重叠度是否达到要求; ●影像数据编号,为了方便于后期数据管理和检查。 2)POS数据的检查与预处理(可选) ●POS数据的记录是否与影像一一对应; ●将POS数据整理成软件对应格式。 3)野外控制点成果数据的检查与预处理 ●借助Google Earth检查野外控制点成果

超图研究院-倾斜摄影建模技术原理

四问倾斜摄影建模技术 文/超图研究院 (导语)倾斜摄影测量技术以大范围、高精度、高清晰的方式全面感知复杂场景,通过高效的数据采集设备及专业的数据处理流程生成的数据成果直观反映地物的外观、位置、高度等属性,为真实效果和测绘级精度提供保证。同时有效提升模型的生产效率,采用人工建模方式一两年才能完成的一个中小城市建模工作,通过倾斜摄影建模方式只需要三至五个月时间即可完成,大大降低了三维模型数据采集的经济代价和时间代价。 什么是倾斜摄影? 倾斜摄影技术是国际测绘遥感领域近年发展起来的一项高新技术,通过在同一飞行平台上搭载多台传感器(如图 1所示,目前常用的是五镜头相机),同时从垂直、倾斜等不同角度采集影像,获取地面物体更为完整准确的信息。垂直地面角度拍摄获取的影像称为正片(一组影像),镜头朝向与地面成一定夹角拍摄获取的影像称为斜片(四组影像)。 图 1 图 2一组影像获取示意图

图 3连续几组影像获取示意图 正拍影像倾斜影像 图 4 正拍影像与倾斜影像对比图 图 5 同一地物四个侧面倾斜影像 倾斜摄影建模技术有哪些工作流程? 1、倾斜影像采集 倾斜摄影技术不仅在摄影方式上区别于传统的垂直航空摄影,其后期数据处理及成果也大不相同。倾斜摄影技术的主要目的是获取地物多个方位(尤其是侧面)的信息并可供用户多角度浏览,实时量测,三维浏览等获取多方面的信息。 1)倾斜摄影系统构成 倾斜摄影系统分为三大部分,第一部分为飞行平台,小型飞机或者无人机;第二部分为人员,机组成员和专业航飞人员或者地面指挥人员(无人机),第三部分为仪器部分,传感器(多头相机、GPS定位装置获取曝光瞬间的三个线元素x,y,z)和姿态定位系统(记录

无人机倾斜摄影测量三维建模及应用

无人机倾斜摄影测量三维建模及应用 摘要:经济的发展,人们生活水平的提高,促进城镇化进程的加快。无人机倾斜摄影测量作为一项高端的、新型的测绘技术,其在城市化建设中发挥着重要的作用,即通过无人机倾斜摄影测量技术的应用,可以快速建立城市三维模型,为后续工程规划和建设提供有力指导。本文就无人机倾斜摄影测量三维建模及应用展开探讨。 关键词:无人机;倾斜摄影;三维建模 引言 现阶段,无人机倾斜摄影技术是国际测绘遥感领域中一种新兴技术,根据倾斜摄影技术获得的测量信息建立相应的三维模型,能够更加直观地展现地物、地貌。 1无人机倾斜摄影测量原理 倾斜摄影是在相机主光轴与铅垂线具有一定倾斜角的情况下进行影像拍摄,倾斜摄影测量是在同一飞行平台上搭载多台传感器,同时从垂直、4个倾斜等不同角度进行影像采集,在获取建筑物空间地理信息的同时,获取建筑物全方位的纹理信息,可以更为真实、形象地对建筑物进行表现,其打破了传统摄影测量基于正射影像方法只能从垂直方向进行影像采集的局限。倾斜摄影测量从多个角度对建筑物进行影像采集,获取多张多分辨率、多尺度的影像数据,对区域三维模型构建提供了更为丰富的数据支撑,也方便了空间信息的量测,并且数据获取速度快、处理自动化水平高,有利于数据的及时更新。无人机倾斜摄影测量技术是基于无人机搭载平台的倾斜摄影技术,该技术要点在于可以利用多视角影像进行联合平差,尤其是对传统摄影测量影像遮挡、数据规避方面的处理更为方便,提高了测量过程中地理要素间的连接效果,从而提高三维建模基础数据的准确性。而无人机倾斜摄影测量提高了影像信息的密集程度,通过密集匹配可以获得更为广泛的地物属性信息,尤其加强了对地物特征点、线、面属性信息的获取。无人机倾斜摄影测量系统主要由无人机飞行平台、GNSS导航和惯性导航系统、数据传输系统、地面监控系统等组成。为了保证无人机飞行稳定,对倾斜摄影测量的无人机的气动外形及总体结构进行了优化设计,可以满足城市密集区域内的飞行通畅。无人机控制和导航系统是无人机倾斜摄影测量系统的核心部分,包括了飞行控制和管理系统、GNSS导航和惯性导航系统、红外传感器、高度和速度传感器等,可以准确地对无人机飞行姿态、飞行高度、瞬时空间位置等进行记录,控制中心可通过实时的信息反馈对无人机倾斜摄影测量系统飞行姿态、高度等进行调控。 2与传统三维模型比较 传统的三维模型制作通常采用数字正射影像图与数字高程模型进行叠加,快速建立大场景的地表三维模型,其生产出的三维模型纹理分辨率不高,缺少侧面纹理信息,实质上是2.5维的数据产品。对于局部需要精细建模的场景,再采用人工拍照、贴上纹理的方式进行。但由于照片分辨率、角度等问题以及采用的原二维数据底图质量和精度问题,即使这样也并不能完全展现建构筑物各个角度的细节。而采用倾斜摄影测量生产的实景三维模型,是采用多镜头、多角度、实时拍摄的,能够不受地形地貌限制,更加真实全面立体地反映地表物体的局部细节和整体层次。其仿真度、建模效率相比传统的三维模型制作方式,均提高了很多;而时间成本、经济成本均能得到降低。

三维建模及装配设计

六安职业技术学院 毕业论文(设计) 题目P ro/ENGINEER三维建模及装配设计 机电工程系计算机辅助设计与制造0701 专业学号 学生姓名 指导教师 起迄日期2009.7.11至2009.9.14 设计地点六安职业技术学院

六安职业技术学院学生毕业设计(论文)开题报告书 2009年 7 月 11 日

目录 第一章设计目的与要求 (04) 1.1设计目的 (04) 1.2设计要求 (04) 第二章应用软件介绍 (05) 2.1 Pro/ENGINEER软件简介 (05) 第三章绘图 (07) 3.1垫板的绘制 (07) 3.2轮子的绘制 (09) 3.3辅助版的绘制 (11) 3.4螺栓的绘制 (17) 3.5轴的绘制 (19) 第四章装配 (20) 4.1底板 (20) 4.2组装辅助版 (20) 4.3组装轮子 (21) 4.4组装轴 (22) 4.5装上螺栓 (22) 致谢 (24) 参考文献 (25)

第一章设计目的与要求 1.1设计的目的: 培养学生独立分析和处理专业问题的能力;完成技术人员的基本训练。通过本课程的学习,使学生能用绘图软件绘制中等复杂的机械零件和装配图。 1. 培养学生综合运用所学基础课、技术基础和专业课,分析和解决工程技术问题的独立工作能力。 2. 巩固、深化和扩大学生所学基本理论、基本知识和基本技能。 3. 使学生受到综合产品设计的能力的综合训练。例如,产品设计的一般程序和方法、产品系统设计以及产品的开发设计等产品设计的全过程,并以此为核心,对产品设计过程中所涉及的设计理论以及美学和工学基础、设计表达和计算机辅助设计的相关知识和内容作全面系统的训练,同时不断总结提高撰写论文和设计说明书的能力等等。 4. 培养学生的创新能力和团队精神,树立良好的学术思想和工作作风。 1.2设计的要求: (1)应掌握查阅本专业涉及的各种文献资料和各种工具书的方法。(2)应在思想作风、工作态度、纪律和团结协作等方面受到良好的训练,为毕业后走上工作岗位作好思想和心理上的准备。 (3)参加毕业设计的学生,应在规定的时间内,在教师的指导下,独立完成毕设课题给定的任务(如;完成工程图纸和设计任务)充分发挥主动性,创造性和刻苦钻研精神,严禁抄袭他人的设计成果。(4)参加毕业制造的学生,在教师的指导下,应在规定的时间内,完成数控工艺、合格制品及编写设计说明书。

倾斜摄影三维建模技术流程及案例分析

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/b87216414.html, 倾斜摄影三维建模技术流程及案例分析 作者:刘森 来源:《科技资讯》2017年第30期 DOI:10.16661/https://www.360docs.net/doc/b87216414.html,ki.1672-3791.2017.30.001 摘要:本文介绍了倾斜摄影测量原理、实景三维建模技术流程及其技术优势,并探讨了 利用倾斜摄影自动三维建模的方法对输电线路走廊资源进行快速调查,尤其是在建筑物拥挤地区、林木密集覆盖区、恶劣地质区和交叉跨越设施复杂地区,可有效提高输电线路的设计质量,优化工程投资造价,具有创新性和先进性。 关键词:倾斜摄影真三维模型输电线路走廊资源快速调查 中图分类号:P231 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)10(c)-0001-02 随着城市建设的飞速发展,建设环境日益恶化,地质灾害频繁发生,输电线路走廊规划设计难度日益加大。采用传统的测量方式对输电线路走廊资源进行调查,工作量大、效率低,成本高,难以满足电网建设需求。针对上述问题,本文提出了利用倾斜摄影技术进行实景三维建模的方法对输电线路走廊资源进行快速调查,可有效提高输电线路的设计质量,优化工程建设投资造价,保护生态环境。 1 倾斜摄影工作原理及技术优势 1.1 倾斜摄影测量原理 倾斜摄影技术是国际测绘遥感领域新兴发展起来的一项高新技术,融合了传统的航空摄影和近景测量技术,颠覆了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限,通过在同一飞行平台上搭载多台传感器,同时从垂直、前视、左视、右视与后视共5个不同的角度采集影像。其中,垂直摄影影像,可经过传统航空摄影测量技术处理,制作4D(DEM、DOM、DLG与DRG)产品;前视、左视、右视与后视4个倾斜摄影影像,倾斜角度在15°~45°之间,可用于获取地物侧面丰富的纹理信息。 通过高效自动化的三维建模技术,快速构建具有准确地物地理位置信息的真三维空间场景,直观地掌握目标区域内地形地貌与所有建筑物的细节特征,可为电力和水利工程建设、地质灾害应急指挥等提供现势、详尽、精确、逼真的空间基础地理信息数据支持和公共服务。 1.2 实景三维建模技术流程 目前,采用倾斜摄影技术进行三维建模的后处理软件以法国ASTRIUM公司的StreetFactory和Acute3D公司的Smart3DCapture软件为典型代表[2]。利用地物的垂直与倾斜影

无人机倾斜摄影三维应用应该如此简单

无人机倾斜摄影三维展示应该如此简单 ——Wish3D在H5上的应用 近年来,随着三维技术的发展日趋成熟,倾斜摄影已成为三维地理空间建模中快速成长的重要技术。倾斜模型的一个突出的特点就是数据量庞大,这是因其技术机制、高精度、对地表全覆盖的真实影像所决定的。那么,如何承载发布海量的倾斜模型数据、保证流畅的加载浏览并且可以进行相关的应用分析?这是行业用户一直关心的话题。 行业用户对倾斜摄影的三维应用要求不断提高,更加渴望倾斜三维模型网络发布更加快捷、更加轻便,以及诸如模型标注、距离量测、飞行路径等应用功能,包括移动端等高级功能也是应运而生。 接下来,我将通过Wish3D这种基于WebGL的产品,也是市场上比较轻便快捷的平台,对倾斜摄影三维模型的发布、浏览及应用功能展开分析。 一、倾斜数据的网络发布 由于OSGB是开源的OSG库所自带的二进制格式,直接读取效率高,且格式公开,因此,最适合作为网络发布与三维服务共享的模型传输格式。无人机航拍的数据经过Smart3D建模软件处理之后,得到一个包含诸多tile文件夹的data 文件夹。 图1data文件结构

首先,在Wish3D官网https://www.360docs.net/doc/b87216414.html,/注册登录,上传模型。直接将这个文件夹下的内容压缩成zip文件即可。选择倾斜摄影数据: 图2数据上传界面 填写作品信息。顾名思义,公开作品可以被所有用户浏览分享评论,私有作品仅限作者自己浏览或者私密分享:

图3作品编辑界面 数据上传完毕后,就可以在线浏览到倾斜摄影三维模型了,右边页面有封面截图、标注、飞行、视角设置和场景设置等一些功能,后面会作介绍。 图4封面截图界面 发布的所有作品在我的作品-公开作品中看到:

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