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      BIM應用:無人機實景建模實操教程

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      BIM應用:無人機實景建模實操教程

      2018/11/02

      實景建模是通過傾斜攝影采集重合度較高的影像照片,都過程序進行空三角計算和逆向還原,生成帶有原地貌紋理和高程的三維模型的技術,該技術廣泛應用于城市測繪、文物數字化保存行業。由于實景建模所得的模型還原地貌,精度可達厘米級,在并且可以測量和計算挖填方,在施工中有使用的價值。如今很多項目都以配備了小型無人機,今天艾三維就來教大家如何進行實景建模的操作。

      1、實景建模準備工作
      實現實景建模需要軟件和硬件的組合。硬件需要大疆品牌的無人機,至少配備兩塊電池以上。蘋果平板電腦或者手機一部,下載安裝官方飛行控制app——dj go和dj gs pro,我們要用gs pro設定拍攝角度為前后左右和垂直五條航線,并保證70%以上的旁向重疊度。電腦端下載實景建模程序ContextCapture非商用版。

      2、實景建模 ContextCapture軟件設定航線

      打開app dj gs pro,這有網絡的條件下緩存所要采集區域的地圖,注意校準。選擇區域航拍模式,手動設定區域范圍點,使其包圍整個現場,設定垂直航線設置參數:云臺俯仰角度為-90度,平行于航線方向,航線方向默認,雙重疊度70%,飛行高度35m。由于航線高度match、重疊度直接影響了飛行時間和拍照數量,根據電池總體續航情況調節參數,在滿足照片要求的同時,盡量減少單條航線時間。
      側視航線設置參數:修改云臺俯仰角度為0度,平行于航線飛行,設置主航向角度分別為0度、90度、180度、270度,重疊度70%,飛行高度35m,四條側向航線設置完成。
      3、ContextCapture采集照片

      選擇較為寬闊的地點起飛,先登錄dj go,然后登錄dj gs pro,上傳數據,飛機自動起飛后會自動飛到指定高度,并飛到航線起點位置開始飛行。自動拍照間隔2s,分辨率1080P。飛機會在飛行路線上保證一定重疊度進行定時拍照。每條航線飛行完后,飛行器會飛到下一個起點進行第二條航線的飛行,如果一條航線未飛行完電量過低降落,在更換電池后,飛行器會自動續飛。

      實景建模教程

      4、ContextCapture 實景重建開始
      先后打開ContextCapture Engine和ContextCapture Master,新建工程,自動生成區塊Block_1,點擊影像,導入照片,提交空中三角測量,然后重建三維模型。這個過程受硬件的影響,一般持續數個小時,是最為耗時的過程,建議白天取得照片之后,晚上進行重建的工作。

      實景建模教程1

      導入照片,提交空中三角測量

      為重要的兩個步驟是空中三角測量計算和重建三維模型,兩個步驟對硬件的要求較為嚴格,空三角計算需要高主頻cpu和大量內存,而進行重建時則需要顯卡紋理渲染功能,可以說硬件的好壞直接影響完成的時間。推薦硬件配置為四核、3.5Ghz處理器,16G內存,6G顯存以上顯卡。

      實景建模教程3

      在進行大范圍實景建模時,占用的硬件資源可能會很大,計算時間過長或者系統崩潰的問題,這時可以采取切片模式,將整體分成多個小切片,可以將不需要的切片刪除,逐個切片進行重建,從而解決資源占用問題。
      5、實景建模完成

      實景建模是將目標區域生成的帶紋理的三維網格,其中帶有紋理和體量2個特征,應用時也主要是利用了這兩個特征。

      實景建模完成效果圖

      實景建模完成效果圖

      利用紋理:實景建模精確的還原的目標區域的靜態形象,其地貌、現場情況十分清楚,可以用在拆遷時點查樹木數量、農田面積、房屋數量,或者查看現場的施工情況;在山區可以查看既有山道,為便道設計做參考;結合bim,將路橋橋梁三維模型與實景建模相結合,渲染效果跟真實,對于周邊環境影響更準確,可以作為方案設計和匯報的輔助。

      實景建模完成效果圖

      實景建模渲染效果地形模型

      利用三維網格:對于一些沒有植被覆蓋的區域,實景建模生成的三維網格可以當做地形模型,從而在此基礎上進行挖填方計算、道路設計等應用;三維網格可以進行連接控制點,空間相對位置較為準確,可以進行所需的空間測量。

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