倾斜摄影自动建模技术
倾斜摄影技术是通过在同一飞行平台上搭载多台摄影测量拍摄系统,同时从一个垂直、四个倾斜等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影像数据。航空倾斜影像不仅能够真实地反应地物情况,而且还通过采用先进的定位技术,嵌入精确的地理信息、更丰富的影像信息、更高级的用户体验,极大地弥补了遥感影像的不足之处。同时,倾斜影像技术的引进和应用,使得目前虚拟现实和虚拟仿真应用开发中高昂的三维城市建模成本将得以大大降低。由于倾斜影像为用户提供了更丰富的地理信息,更友好的用户体验以及其低廉的成本,该技术目前在欧美等发达国家已经广泛应用于应急指挥、国土安全、城市管理、房产税收等行业。
黎明视景通过倾斜摄影技术构建的三维场景模型能够全方位、全要素地展示现实物理世界,倾斜摄影技术因其高精度、高效率、高真实感和低成本的绝对优势为虚拟现实和虚拟仿真应用开发提供重要的三维GIS数据来源。
黎明视景倾斜摄影自动建模技术模块内置基于表达式的计算和三维绘制算法,该算法能识别倾斜影像数据的深度空间信息,可根据倾斜影像上建筑顶面的数字高层信息自动进行建筑轮廓勾画,然后通过OpenGL直接在影像空间上进行绘制并显示,再利用相对应的倾斜纹理影像实现自动贴图。从而大规模地自动生成这些影像数据所对应的三维空间模型(如图),包括地形、建筑群,并自带的LOD数据处理技术,可直接分割加载倾斜摄影场景模型并进行数据渲染和显示,极大提供了海量数据的快速处理能力。
系统内置坐标系转换匹配功能,能够将倾斜摄影数据生成的空间模型与标准的卫星影像数据进行坐标匹配和校正定位。并可将每一个矢量模型作为图层单元存储与系统中,以备空间查询和属性查询。
倾斜摄影技术优势
  • 相对于正射影像,倾斜影像能让用户从多个角度观察地物,更加真实的反映地物的实际情况,极大的弥补了基于正射影像应用的不足。
  • 通过配套软件的应用,可直接基于成果影像进行包括高度、长度、面积、角度、坡度等的量测,扩展了倾斜摄影技术在行业中的应用。
  • 针对各种三维数字城市应用,利用航空摄影大规模成图的特点,加上从倾斜影像批量提取及贴纹理的方式,能够有效的降低城市三维建模成本,极大提高大规模城市建模的速度。
  • 基于金字塔结构的瓦片数据结构,易于加载渲染和数据发布
倾斜摄影技术原理
通过传统摄影测量的飞机飞行方式,增加向前、后、左、右四个方向的传感器镜头,同时拍摄一组正摄和四个倾斜等五个不同角度的相片。
一组影像拍摄示意图
拍摄相片时,同时记录航高、航速、航向重叠、旁向重叠、坐标等参数,然后对倾斜影像进行分析和整理。在某时段,飞机连续拍摄几组影像重叠的照片如下图所示。
连续拍摄影像示意图
同一地物最多能够在8 张相片上被找到,这样内业人员可以比较轻松地分析建筑物的结构,并且可以选择最为清晰的一张照片制作细部纹理,同一地物的四个侧面的倾斜影像如下图所示。
正射影像和倾斜影像
同一地物的四侧面倾斜影像
相对于正射影像,倾斜影像能让用户从多个角度观察被制作建筑,更加真实地反映地物的实际情况,极大地弥补了基于正射影像分析应用的不足;通过配套软件的应用,可直接利用成果影像进行包括高度、长度、面积、角度、坡度等属性的量测,扩展了倾斜摄影技术在行业中的应用;针对各种 3 维数字城市应用,利用航空摄影大规模成图的特点,加上从倾斜影像批量提取及贴纹理的方式,能够有效地降低城市三维建模成本。
相较于三维GIS技术应用庞大的三维数据,应用倾斜摄影技术获取的影像的数据量要小得多,其影像的数据格式可采用成熟的技术快速进行网络发布,实现共享应用。航空倾斜影像不仅能够真实地反应地物情况,而且还通过采用先进的定位技术,嵌入精确的地理信息、更丰富的影像信息、更高级的用户体验,极大地扩展了遥感影像的应用领域,并使遥感影像的行业应用更加深入。由于倾斜影像为用户提供了更丰富的地理信息,更友好的用户体验,该技术目前在欧美等发达国家已经广泛应用于军事国防、应急指挥、国土资源管理、城市管理、房产税收等行业。