傾斜攝影模型在水面,、墻面等等地方出現(xiàn)破洞是常有的事情,,這個問題也算是航測內(nèi)業(yè)中的一個“常客”,,或者說是“頑疾”了。那么今天就和大家分享一下模型破洞的出現(xiàn)原因和通常的處理方式,。
破洞的類型與產(chǎn)生原因
破洞類型有水面破洞,;墻面破洞;橋底,、樹下破洞,;女兒墻、廣告牌破洞,;樓頂破洞幾種,,下面我們來分別探討它們出現(xiàn)的原因。
1?
水面、玻璃面破洞
水面與玻璃面破洞是模型生產(chǎn)中最常遇到的問題,,這是因為水面和玻璃面本身特征點較少,,軟件在使用照片進(jìn)行空三時很難提取到特征點,甚至導(dǎo)致照片無法匹配,,所以輸出的模型中水面和玻璃面通常是破碎或者空洞的,。
2?
墻面破洞
墻面破洞產(chǎn)生的原因大致分為兩類。
A:與上述水面破洞類似,,大面積純色墻面特征點較少,,軟件空三時很難提取到特征點,導(dǎo)致輸出模型的墻面破洞或凹陷,。
墻面破洞
墻面凹陷
B:建筑物群落過于密集,,導(dǎo)致空中相機(jī)各視角無法拍攝到建筑物之間的縫隙處,沒有照片參與此處的空三和貼圖,,那么輸出的模型在縫隙處也就是破洞或者粘連的了,。
建筑物縫隙處的破洞
建筑物縫隙出的粘連
3?
橋下、樹下破洞
此類問題數(shù)量極多,,尤其在城市建模中大量存在,,廣泛分布與大橋、過街天橋,、高架橋以及密集樹林等地方,。
究其原因,與上述密集建筑縫隙處破洞類似,,是相機(jī)在空中作業(yè)時無法拍攝到大橋和樹木底部,,導(dǎo)致軟件無法提取此處的特征點,也就無法進(jìn)行建模了,。
大橋底部破洞
樹下破洞
4?
女兒墻,、廣告牌破洞
事實上,此類破洞不僅僅只針對女兒墻和廣告牌,,許多薄的建筑物均存在這類問題,,例如圍墻、成片的欄桿,、太陽能板等等,。
雖然空中工作的相機(jī)各視角能正常拍攝到這類地物,但由于其較薄的物理結(jié)構(gòu),,導(dǎo)致其特征點提取困難,,墻上或廣告牌上只存在少量特征點,導(dǎo)致最終輸出的模型出現(xiàn)空洞,。
女兒墻破洞
護(hù)欄破洞
5?
樓頂破洞
此類破洞通常在城市建模時出現(xiàn),,測區(qū)內(nèi)高樓頂部建模不完整或*沒有樓頂部分,如下圖建筑物高度為140米左右,樓頂部分出現(xiàn)大面積空洞,,而旁邊100米的建筑物樓頂卻完好無損,。
140米(左)與100米(右)樓頂對比
此類破洞出現(xiàn)的原因大多為樓頂重疊度不夠。一般地,,在進(jìn)行高樓建模時,,我們推薦高樓樓頂重疊度需要在航向65%,旁向55%及以上,,若單次飛行不滿足重疊度要求,,那么可以在后續(xù)架次中補(bǔ)測高樓頂部,加大航高與重疊度,,直到滿足要求即可,。
而上述測區(qū)中,設(shè)計航飛高度為180米,,使用的相機(jī)為RIY-DG4 Pros,,設(shè)計地面重疊度為航向85%,,旁向80%,,那么計算出100米高樓的樓頂重疊度為航向70%,旁向60%,,滿足建模要求,。
但同樣的設(shè)計航高下,140米高樓的樓頂重疊度僅為航向45%,,旁向28%,,這個參數(shù)則*不能滿足傾斜攝影的建模要求,也就導(dǎo)致樓頂出現(xiàn)了大面積的破洞,。
140米高樓破洞
通常在城市建模過程中,,因為存在大量高樓,且各高樓的高度參差不齊,,為保證作業(yè)安全和地面分辨率的要求,,會選擇焦距較長的相機(jī),而城市內(nèi)空域時間有限,,為保證作業(yè)效率,,會選擇全畫幅/中畫幅類型的相機(jī)。睿鉑針對以上難點,,推出了實景三維,、智慧城市項目的作業(yè)利器——RIY-DG4 Pros和M10 Pro,長焦距,、畫幅大,,單次作業(yè)即可滿足建模要求,不必浪費(fèi)效率進(jìn)行補(bǔ)測。
破洞問題解決方案
已經(jīng)闡述了各類破洞產(chǎn)生的原因,,針對以上問題,,應(yīng)該如何解決它們呢?接下來這里就簡單地提供幾種方法,。
1?
KML范圍約束
此方法通常用于水面破洞修補(bǔ),,同時也可以用于草地、公路等的約束壓平,,操作簡單易上手,,效果較好。
KML水面破洞約束【節(jié)選自GIS前沿】
此方法對第2類墻面破洞和第4類女兒墻破洞有一定效果,。在Processing setting--Hole filling中選擇Fill all holes except at tile boundaries(填充除塊邊界外的所有孔洞),,但填充完整的墻面也可能出現(xiàn)凹陷的情況。
Fill all holes except at tile boundaries設(shè)置
兩種Hole filling設(shè)置的說明
兩種Hole filling設(shè)置生成的模型效果
3?
選擇合適的空三建模軟件
業(yè)內(nèi)廣泛使用的空三建模軟件有瞰景Smart3D,、Context Capture,、Mirauge 3D等,各軟件都有其長處和優(yōu)勢,。例如瞰景Smart3D軟件可以自動進(jìn)行水面識別和修復(fù),,Context Capture update16及以上擁有簡單的修模功能,可以直接填充破洞和水面等等,。
除建模功能外,,瞰景Smart3D也具有水面約束等修模功能,操作非常簡單,,而且路面和建筑的模型修復(fù)都可以直接在建模軟件下進(jìn)行,,操作簡單效率高。并且本身該軟件生產(chǎn)的模型就無懸浮物,,進(jìn)一步減少了人工修模的工作量,。
瞰景Smart3D自動水面修復(fù)
瞰景Smart3D(左)與DJI Terra(右)玻璃面效果對比
4?
對模型進(jìn)行修飾
上述各類破洞問題均能通過后期修模操作來解決,業(yè)內(nèi)常用的修模軟件有SVS MeshEditor,、DP Modeler等,,此類軟件不僅操作易上手,而且功能強(qiáng)大,,更是可以一鍵填充水面,,修改紋理,并支持多種模型格式,。
水面修復(fù)效果
壩體模型修復(fù)效果
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