基于數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)的三維建模

徐浩

摘 ? ?要：在當(dāng)今的三維建模中，三維的地質(zhì)類型建模對(duì)處于開(kāi)發(fā)階段的地質(zhì)結(jié)構(gòu)的具體形態(tài)描述發(fā)揮了積極作用。通過(guò)三維建模，能夠更加準(zhǔn)確有效的對(duì)地質(zhì)形態(tài)結(jié)構(gòu)做出更好的判斷和描述。三維建模的基礎(chǔ)技術(shù)則為數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)，以大的比例尺數(shù)字地形測(cè)量為基礎(chǔ)的三維建模能夠更加有效的分析了解地質(zhì)結(jié)構(gòu)形態(tài)。本文通過(guò)對(duì)三維建模的整體描述，闡述基于數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)的三維建模是一種非常有效的地質(zhì)分析方法，為相關(guān)研究者提供參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)字測(cè)量;地質(zhì)分析;數(shù)據(jù)獲取

1 ?引言

當(dāng)今科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步，三維建模技術(shù)也逐漸被廣泛應(yīng)用，促使工程設(shè)計(jì)方式也發(fā)生了很大的變化。由于現(xiàn)代社會(huì)數(shù)字化水平不斷提升，許多國(guó)家及地區(qū)對(duì)三維建模的研究及應(yīng)用程度也在逐步加深。城市現(xiàn)代化水平的不斷進(jìn)步，促使了城市數(shù)字化的發(fā)展速度不斷加快，人們也逐步意識(shí)到了三維建模對(duì)其發(fā)展的重要應(yīng)用性及有效性。本文通過(guò)闡述三維建模的進(jìn)本概念以及其具體應(yīng)用，對(duì)三維建模的發(fā)展及內(nèi)容做出了具體概述，為相關(guān)行業(yè)提供參考。

2 ?三維建模的基本概念

三維建模技術(shù)是應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)中并以參數(shù)化為基礎(chǔ)特征的設(shè)計(jì)方法，三維建模不僅具有建模特征的優(yōu)點(diǎn)，還有著參數(shù)型建模的特點(diǎn)。三維建模能夠通過(guò)三維的方式生動(dòng)的對(duì)幾何模型進(jìn)行形象的修改，并且利用三維模型也能夠更好的展現(xiàn)出工程設(shè)計(jì)人員的個(gè)人意向及修改標(biāo)注的具體工程尺寸，極大的促進(jìn)了現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)速率及三維建模的速度提高。目前主要有幾類技術(shù)是基于三維建模的。

2.1 ?三維軟件

要實(shí)現(xiàn)三維建模的具體應(yīng)用，對(duì)三維軟件的使用是必不可少的，通過(guò)對(duì)三維立體動(dòng)畫及計(jì)算機(jī)輔助型功能的應(yīng)用，能夠更加生動(dòng)形象的將機(jī)械材料及特質(zhì)顯示出來(lái)，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)工程設(shè)計(jì)通過(guò)虛擬型技術(shù)形象立體的展現(xiàn)出來(lái)，特別是對(duì)機(jī)械制造中不規(guī)則形狀零件及工具有著非常有效的影響。

2.2 ?數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)

在進(jìn)行三維建模應(yīng)用時(shí)對(duì)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用是很有必要的，對(duì)此類技術(shù)的良好應(yīng)用，能夠?qū)θS建模的更新實(shí)現(xiàn)更好的把握，促使三維建模朝向更高水平的自動(dòng)化方向發(fā)展。對(duì)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)的良好應(yīng)用對(duì)提升建立高程數(shù)字三維建模的速度起到了積極影響，還能夠在必需的情況下對(duì)機(jī)械工程器件的材質(zhì)紋理更好的提取，從而建立紋理材質(zhì)資料綜合庫(kù)。

3 ?三維建模中數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的應(yīng)用

在進(jìn)行三維建模時(shí)，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)的具體應(yīng)用主要有以下過(guò)程。

3.1 ?獲取數(shù)據(jù)

在進(jìn)行三維建模之前，要先對(duì)攝像機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)及機(jī)械型控制點(diǎn)位置等需要利用到的指數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的了解及充分的積累獲取，還包括進(jìn)行數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量所獲取到的各類影像文件等。做好前提工作，才能為后續(xù)三維建模工作奠定更好的數(shù)據(jù)技術(shù)基礎(chǔ)。

3.2 ?模型處理

進(jìn)行三維建模過(guò)程中，要對(duì)模型采用初始化進(jìn)行模型處理，要根據(jù)具體的指數(shù)參數(shù)進(jìn)行單獨(dú)的設(shè)置處理，在這其中的每個(gè)模型都屬于一個(gè)像對(duì)。

3.3 ?對(duì)模型進(jìn)行定向處理

模型的定向處理大約包括絕對(duì)定向和相對(duì)定向及內(nèi)定向三種，其中進(jìn)行內(nèi)定向的目的是為了確定數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量過(guò)程中存在的圖像變形，還要確定相片的坐標(biāo)位置及坐標(biāo)系之間的相對(duì)關(guān)系。

3.4 ?對(duì)影像進(jìn)行預(yù)處理

在影像自動(dòng)的進(jìn)行相互匹配之前要先對(duì)其進(jìn)行處理，這就叫做匹配影像前的預(yù)處理，預(yù)處理的主要目的是為了解決在匹配過(guò)程中一些部位有著較大的匹配難度的問(wèn)題，此外，還能夠及時(shí)處理一些灰度值和色彩等影像效果較差的部位。進(jìn)行預(yù)處理能夠解決在匹配過(guò)程中一些部件因?yàn)槟承┰虿荒軌驅(qū)崿F(xiàn)良好的匹配效果的問(wèn)題，對(duì)良好匹配結(jié)果的產(chǎn)生起到了積極作用，進(jìn)而提高了匹配工作的速度，實(shí)現(xiàn)工作效率的穩(wěn)步提升。

3.5 ?去除廢點(diǎn)

當(dāng)實(shí)現(xiàn)了圖像匹配之后，形成相應(yīng)的影像，完成匹配之后，要對(duì)匹配結(jié)果進(jìn)行相對(duì)的編輯工作，將其中沒(méi)有用的點(diǎn)及廢點(diǎn)去除掉，實(shí)現(xiàn)圖像匹配的精準(zhǔn)化。

4 ?基于數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)的三維建模

4.1 ?基于數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的三維建模的主要優(yōu)勢(shì)

圖像的獲取、后期處理及數(shù)據(jù)共享全都是以數(shù)字形式進(jìn)行的，而且能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)完成攝影測(cè)量的全部工作過(guò)程。數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)能夠在設(shè)計(jì)人員進(jìn)行目標(biāo)建筑的設(shè)計(jì)時(shí)，起到幫助其更迅速的完成建筑幾何空間及建筑物高程的快速設(shè)計(jì)，能夠不斷提升設(shè)計(jì)工作的精確度、促進(jìn)設(shè)計(jì)的迅速成圖。使地面建筑物的空間幾何尺寸誤差降到最低，能夠被應(yīng)用于更大規(guī)模的建筑工程項(xiàng)目中，建立良好的數(shù)字城市數(shù)據(jù)綜合庫(kù)。與計(jì)算機(jī)制作三維動(dòng)畫相比，基于數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的三維建模能夠更好的依照建筑物的實(shí)際地理坐標(biāo)系來(lái)實(shí)現(xiàn)真實(shí)的三維建筑模型展示。在以數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)下的三維建模中，建筑物的每項(xiàng)指數(shù)及精度都是根據(jù)真實(shí)情況來(lái)設(shè)計(jì)的，能夠?qū)崿F(xiàn)建筑物精準(zhǔn)的良好提升，符合測(cè)繪學(xué)建筑物的精度要求。

4.2 ?基于數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)的三維建模具體形式

（1）航空攝影測(cè)量。在進(jìn)行建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)，采用航空攝影測(cè)量，獲取相關(guān)的影像數(shù)據(jù)，采用航空技術(shù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行更具有精準(zhǔn)度的數(shù)據(jù)處理，進(jìn)而為三維建模提供更加具有方位位置與坐標(biāo)點(diǎn)精度的數(shù)據(jù)。

（2）數(shù)字高程測(cè)量。數(shù)字高程測(cè)量，是實(shí)現(xiàn)建設(shè)數(shù)字化城市必不可少的一項(xiàng)重要數(shù)據(jù)。在數(shù)字高程測(cè)量中，利用航天技術(shù)在空三加密的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)三維建模的自動(dòng)形成，并對(duì)其各項(xiàng)數(shù)據(jù)和精度值進(jìn)行詳細(xì)的檢測(cè)，最終生成數(shù)字高程模型。

（3）數(shù)字正射影像。數(shù)字正射影像。因?yàn)閿?shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)能夠?qū)φ溆跋襁M(jìn)行精度的糾正裁剪，因此將數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)與數(shù)字正射影像進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)數(shù)字三維圖的獲取。在此技術(shù)方式中，要先對(duì)數(shù)字高程迷模型進(jìn)行處理糾正，再進(jìn)行數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)的有效裁剪。

（4）真正射影像。與普通的數(shù)字正射影像相比，三維建模中使用的圖像對(duì)建筑物的中心投影進(jìn)行了準(zhǔn)確的糾正，避免了投影誤差的出現(xiàn)。利用數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)，能夠完成在三維環(huán)境下的幾何結(jié)構(gòu)的獲取。在進(jìn)行三維建模的工作中，通過(guò)利用攝影測(cè)量獲取的建筑物數(shù)據(jù)作為建?；A(chǔ)，通過(guò)這種方式對(duì)正射影像的數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行再次糾正，消除建筑物的投影誤差。

（5）城市數(shù)字化建模。進(jìn)行城市三維建模的構(gòu)造基礎(chǔ)是制作基礎(chǔ)性模型。以建筑物的分類作為參考依據(jù)，進(jìn)行建筑物的幾何與高程測(cè)量，收集獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。進(jìn)而使用相關(guān)軟件實(shí)現(xiàn)影像的匹配與基礎(chǔ)模型的制作，確保數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)程度。在進(jìn)行城市建筑中，三維模型又分為地形地勢(shì)、建筑物、建筑道路、植被綠化等模型類別，有精確和標(biāo)準(zhǔn)兩種精度差別。通過(guò)使用數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)更好的實(shí)現(xiàn)城市數(shù)字化發(fā)展及三維建模的精準(zhǔn)制作與發(fā)展。

5 ?結(jié)束語(yǔ)

基于數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)的三維建模能夠提高建筑物的精準(zhǔn)程度，極大程度的減少了建筑物的誤差投影數(shù)據(jù)，與計(jì)算機(jī)軟件的傳統(tǒng)畫圖方法相比，更加增強(qiáng)了三維建模的實(shí)際性，此種建模方式有著很強(qiáng)的發(fā)展優(yōu)勢(shì)。但是在此新型建模方式的發(fā)展過(guò)程中，依然存在著許多未知的問(wèn)題，這就要求相關(guān)的專業(yè)人員進(jìn)行不斷的探究與解決。

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