徐華平

（安徽省第二測繪院，安徽合肥 230031）

1.傾斜攝影三維建模的概念

傾斜攝影是傾斜攝影測量技術(shù)的簡稱，是測繪領(lǐng)域中一種新型高科技技術(shù)。其不僅能拍攝到垂直角度的影像，還能通過傾斜鏡頭獲取地表地物實體的側(cè)面影像，對地物實體進(jìn)行全面的數(shù)據(jù)采集。這突破了傳統(tǒng)測繪技術(shù)中的局限，可以更全面地反映出實際情況。通過采集而得的影像數(shù)據(jù)，利用Smart 3D、PIX4D、Photoscan、OneButton、inpho、SkylineGloephotoMesh等一系列的三維建模軟件進(jìn)行空三加密的處理和利用自動化建模的技術(shù)，繪制出實景地立體式三維模型，通過這樣的三維建模形式，分析出來的數(shù)據(jù)更全面、更直觀?；诔鞘械娜涣Ⅲw模型，在不動產(chǎn)測繪中的應(yīng)用有著廣泛的前景。

2.不動產(chǎn)測繪中應(yīng)用傾斜攝影三維建模技術(shù)策略

2.1 新型數(shù)據(jù)三維建模的生產(chǎn)方式之無人機(jī)傾斜攝影

無人機(jī)傾斜攝影是在同一個飛行平臺上增加5個及以上的傳感器，對垂直的、傾斜的角度分別采取影像。其中以垂直角度獲取的影像數(shù)據(jù)稱之為正片，以傾斜角度獲取的4個角度影像數(shù)據(jù)稱之為斜片。在利用無人機(jī)采集地面信息的時候，做好飛行航線規(guī)劃（一般由軟件自動設(shè)計完成）。在建立實際的建筑三維模型中，傾斜角度獲取的影像對于垂直角度獲取的影像更為準(zhǔn)確全面；主要原因是通過多個視角去觀察建筑物不同表面的信息，這樣全面的信息為其紋理的生成提供了便利。無人機(jī)傾斜攝影過程中，需要注意的是一定要將航向重疊以及旁向重疊保證在80%及以上。如果要獲得高質(zhì)量的三維模型，無人機(jī)與被測量的地方距離不能太大。對于每個角度的拍攝影像資料不能少于3張，并且多對細(xì)節(jié)部分進(jìn)行信息的采取。無人機(jī)傾斜攝影三維建模的流程，首先是要在任務(wù)實施之前制定一個全面且科學(xué)合理的飛行方案，之后進(jìn)行像控點的布置、數(shù)據(jù)的采集、對數(shù)據(jù)進(jìn)行影像的預(yù)處理；如果預(yù)處理的結(jié)果不符合標(biāo)準(zhǔn)，就要重新返回數(shù)據(jù)采集的工作，直至符合標(biāo)準(zhǔn)為止。當(dāng)預(yù)處理結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)以后，將像控點數(shù)據(jù)導(dǎo)入進(jìn)行空三加密和聯(lián)合平差，生成空間模型，隨后進(jìn)行數(shù)據(jù)瓦片的分割，最后對模型單體化重構(gòu)，如果最終呈現(xiàn)的模型不合格就要增添模型修飾的步驟，再在此基礎(chǔ)上重新制作三維重塑，直至合格為止，合格以后就能夠?qū)ζ鋵嵕暗哪Ｐ瓦M(jìn)行成果的輸出[1]。

2.2 像控點的布設(shè)工作

像控點的布設(shè)在傾斜攝影三維建設(shè)中是極為重要的，所以對象控點布設(shè)的工作要進(jìn)行合理且科學(xué)的設(shè)計，這樣才能讓三維建模達(dá)到最佳效果。（1）必須將像控點都設(shè)置為平高點，并且需要依據(jù)采集信息地區(qū)的實際情況，首先將目標(biāo)范圍周邊的地區(qū)布置一些像控點，然后在中間區(qū)域布設(shè)；其中需要注意的是要將每個像控點之間的距離控制在30m左右，并且要隨時觀測成圖的范圍。（2）對于較小規(guī)模的地區(qū)，至少要測量5個及以上的像控點，并且規(guī)則性地包圍目標(biāo)；如果當(dāng)?shù)氐牡匦屋^為特殊，一定要保證最大范圍的觀測目標(biāo)。當(dāng)航攝區(qū)域面積較大時，需分成幾個航攝區(qū)域時，各個相鄰區(qū)域應(yīng)保持一定的重疊度，重疊中線附近應(yīng)布設(shè)像控點，以保證模型連接。（3）在布設(shè)像控點的過程中，一定要有一份準(zhǔn)確的航線規(guī)劃圖，在地圖中導(dǎo)入進(jìn)規(guī)劃圖，并加以預(yù)設(shè)的刺點位置，這是為了促使各像控點之間的距離達(dá)到均勻狀態(tài)；外圍的像控點需要銜接起來，并且將目標(biāo)范圍包裹起來。（4）一定要將像控點布置在圖廓的線外[2]。

2.3 利用3DTiles、GLTF的設(shè)計思想

在三維建模中的很多加載器已經(jīng)實現(xiàn)了三維格式之間的通用加載，并且將不同格式之間數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)差異進(jìn)行了屏蔽。但在目前不動產(chǎn)測繪的發(fā)展中，已經(jīng)不合其需求了。如果需要建立一個很大場景的模型，其文件的體積不發(fā)生變化，那么過程中分析的時間就會增加。鑒于這種情況，三維圖形界的通用格式GLTF就此產(chǎn)生，這將利用圖形的編程需求格式對數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存，并且利用二進(jìn)制的編碼將傳輸?shù)乃俣忍峥?。GLTF的渲染特點對較大規(guī)模的地上、地下以及室內(nèi)一體化房產(chǎn)模型建筑，可以做到三維數(shù)據(jù)的組織、分層次的細(xì)節(jié)建設(shè)模型、對模型中的數(shù)據(jù)進(jìn)行屬性分析、建筑物的層級數(shù)據(jù)模型分析和建設(shè)。

2.4 運用新型的三維應(yīng)用技術(shù)

隨著我國的科技水平不斷提高，應(yīng)用傾斜攝影三維建模中的技術(shù)也在逐漸增多，三維不動產(chǎn)和三維模型必將融合發(fā)展?；谌S模型來描述三維不動產(chǎn)的界址點、線、面等相關(guān)屬性要素勢成必然，但數(shù)據(jù)量將成幾何級數(shù)增長，流暢顯示將是個難題?？梢园袹avaScript和OpenGL ES 2.0結(jié)合起來，為三維建設(shè)提供加速渲染，這樣在三維建模中系統(tǒng)顯卡就能促使瀏覽器變得更加流暢，并且三維的場景以及模型的分辨率會很高。同時也可以建立較為復(fù)雜的導(dǎo)航和數(shù)據(jù)的視覺化。WebGL技術(shù)避免了一些開發(fā)軟件中的插件問題，在傾斜攝影三維建模中創(chuàng)建一個網(wǎng)站頁面，減少因大規(guī)模帶來的內(nèi)存大的占據(jù)問題。而Cesium技術(shù)的應(yīng)用，可以顯示不動產(chǎn)的登記業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、地樓房一體化的不動產(chǎn)信息分類管理、室內(nèi)外一體化等的不動產(chǎn)信息關(guān)聯(lián)檢索、三維數(shù)據(jù)的在線瀏覽、空間的測量、日照的分析、通視的分析等大量數(shù)據(jù)制作為三維的數(shù)據(jù)模型、地形階梯高程的數(shù)據(jù)以及矢量的數(shù)據(jù)等。通過三維化的模式展示不動產(chǎn)的相關(guān)信息。Cesium可以支持影像、地形、矢量、三維模型、三維瓦片中大量數(shù)據(jù)的格式。其中三維瓦片中的3DTiles就包含了傾斜攝影數(shù)據(jù)以及點云數(shù)據(jù)，這將對不動產(chǎn)測繪的三維建模起到積極的推動作用[3]。

2.5 建立三維不動產(chǎn)管理平臺

隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，云計算和大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，在不動產(chǎn)登記發(fā)證管理過程中，用三維立體模型代替二維平面表達(dá)已經(jīng)實現(xiàn)，特別是三維傾斜攝影模型具有的大范圍快速建模、建模成本低、能真實反映地物的實際情況等優(yōu)點，使構(gòu)建不動產(chǎn)三維立體調(diào)查登記平臺成為可能。因此，積極探索三維立體模型在不動產(chǎn)登記中的應(yīng)用，利用自然資源和不動產(chǎn)三維立體調(diào)查登記平臺所具有的空間表現(xiàn)力、分析力強(qiáng)等優(yōu)勢，解決二維空間下自然資源和不動產(chǎn)調(diào)查確權(quán)登記存在的不足，對滿足現(xiàn)代城市信息化發(fā)展的需求，擴(kuò)大登記成果的共享范圍，更好地服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和支撐生態(tài)文明建設(shè)具有重要的實際意義[4]。

3.結(jié)語

我國房屋不動產(chǎn)行業(yè)隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，其產(chǎn)業(yè)鏈價值也在逐漸提高。近年來，人們對三維不動產(chǎn)重視度逐漸增強(qiáng)，國家層面的相關(guān)規(guī)范即將出臺。利用三維模型對三維不動產(chǎn)要素進(jìn)行描述，是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。利用傾斜攝影三維建模這樣新型技術(shù)的運用，對三維不動產(chǎn)測繪的可持續(xù)發(fā)展有著積極的促進(jìn)作用。