采用倾斜摄影测量和几何造型方法的城市实景三维建模

近年来,数字城市在实景三维模型的基础上得到了广泛研究与应用。但是,传统三维建模手段难以满足现代数字城市更快速、更真实、更准确、更大规模的数据生产要求。本文以江苏省淮安市蒋坝古镇为例,开展快速构建城市精细化三维模型的研究,基于低空无人机倾斜摄影测量技术构建城市实景三维模型,利用几何造型方法对实景三维模型进行精细化加工。结果表明,采取的方案满足实景三维模型的应用需要,适合城市三维模型快速构建,对大规模三维模型数据生产具有一定的参考价值。     

倾斜摄影测量的城市真三维模型构建方法

针对如何基于近年来新推出的倾斜摄影测量技术快速构建城市真三维模型的问题,在研究分析国内基于该技术构建三维模型方法的基础上,提出了利用Street Factory系统,结合少量人工干预快速构建城市真三维模型的方法。采用倾斜影像联合空中三角测量技术,实现了多角度倾斜影像的一体化区域网平差;通过多视影像密集匹配和自动纹理关联,实现了高精度真实三维模型的构建。基于RCD-30倾斜相机获取的西安大雁塔景区倾斜影像,开展城市真三维模型构建试验。结果表明,所提方法构建的城市真三维模型满足相关规范的要求,适合大规模区域城市三维模型快速构建,对测绘生产单位规模化生产具有一定的参考价值。     

三维变形算法的古建筑构件现状模型快速重建

针对古建筑现状模型制作困难、费时费力、模型精度低等问题,该文以古建筑标准构件模型为数据源,提出了一种基于古建筑构件现状多视图引导的三维模型变形算法。首先,选取标准三维模型和现状构件视图同一视角方向的轮廓及其特征线;然后,应用相似三角形方法进行同名点对的提取;最后,应用改进的保刚性变形方法完成轮廓线驱动三维构件模型变形,生成完整的古建筑构件现状三维模型。以古建筑中常见的3种基本构件作为实验数据,应用改进的拉普拉斯变形算法,生成了古建筑构建现状模型,并通过与现有变形算法的对比,验证该文方法的可行性和有效性,为古建筑现状模型快速构建提供了新思路。     

基于CityEngine的Web三维智慧城市开发

针对当前智慧城市三维模型数据量巨大、共享性不良和属性信息缺乏问题,提出了基于CityEngine的Web智慧城市构建方法。该方法首先对墙体凹凸与顶面进行简化,然后通过编写CGA规则代码快速构建城市三维模型,将模型发布于云端,实现属性查询、空间分析和日照分析。结果表明,本文提出的方法可在已有平面数据基础上快速构建城市三维模型,缩小开发周期,提高建模效率。发布于云端的模型和数据库相关联,保存了模型属性,因此可实现二维三维数据互动,进行各种交互式查询与分析,不失为一种三维智慧城市开发新方法。     

基于倾斜摄影线特征的建筑物模型快速重构方法

针对以点云为基础进行建筑物三维建模时存在的点云数量庞大、构网复杂等问题,提出了一种基于倾斜影像线特征进行建筑物三维模型快速重构的方法。首先对三维线特征进行仿射平面剖分以及构建特征角点;然后以特征角点为引导基于拓扑顺序进行平面构建;接着采用各种规则构建与补充平面边界形成平面块,对模型进行精纠正后生成最后的建筑物三维模型。实验结果表明,该方法可基于线特征自动完成建筑物三维模型的重构,建模效率远高于基于点特征的三维建模,且精度符合要求,其为非精细化城市建筑模型的快速批量自动构建提供了高效且实用的解决方案。     

规则的兰州古城三维建模方法

针对CityEngine中使用基于规则的三维建模方法建立古代城市三维模型的应用问题,该文利用DEM、遥感影像、古籍和古字画等数据复原清代兰州古城的布局,并使用基于规则的三维建模方法在CityEngine中构建古城的三维模型。研究结果表明,基于规则的三维建模方法可以快速地对古城进行精细的参数化三维建模,这种三维建模方法同样适用于其他地区及朝代的三维建模工作中。     

利用倾斜影像实现城市三维建模

面对日益增长的三维建模需求,传统的三维建模方法越来越难以满足现代三维城市建模更真实、更准确、更快速、更大规模的生产要求。以某市市区为例,采用无人机航拍的方式获取倾斜影像,并基于街景工厂倾斜影像处理系统,利用倾斜影像、外业控制数据进行空三加密,通过优化后的外方位元素与校正畸变差后的倾斜影像,自动实现三维模型创建与纹理关联,生成高精度三维实景模型;最后借助三维建模软件,更真实、准确、高效地实现城市三维模型的构建。实践证明,采用这种方式进行城市三维建模是可行的和高效的。     

基于无人机影像的三维模型构建技术

介绍基于无人机影像数据获取城市DEM和DOM的技术方法,总结该过程外业数据采集和内业数据处理中相关经验与方法.在VirtuoZoNT3.75和Dibud平台支持下,快速获取地表真实纹理的三维建筑物模型,基于Skyline平台集成DEM、DOM与地表建筑物模型,实现城市三维模型的快速构建.并对无人机DEM与参考DEM进行误差分析.     

基于ArcGIS与航空影像的城市三维建模方法研究

针对当前＂数字城市＂建设对三维建筑模型的需求,提出了一种基于Arc GIS平台,利用航空影像及其4D产品进行城市快速三维建模的方法,详细介绍了建模数据来源、三维模型构建方法及技术路线等,并进行了试验及分析,验证了该方法的可行性和高效性。     

基于CityEngine和SketchUp的快速精细三维建模

针对传统的三维建模方法存在周期长、效率低等缺点,提出基于CityEngine和SketchUp的快速建模方法.首先通过ArcGIS对遥感图像进行矢量化,然后通过计算机生成的建筑模型(Computer Genera-ted Architecture,CGA)规则快速构建三维模型,并结合SketchUp进行标志性建筑物模型...     

大规模三维城市建模进展

大规模三维城市模型在城市规划与管理、环境模拟、应急响应、导航、虚拟旅游以及其他科学和大众应用方面的需求越来越高。在过去的20年中,通过多学科的共同努力,大规模城市三维建模已经取得了可观的成就。本文全面总结和讨论了三维城市建模在数据源、建模方法和平台、模型表达和互操作等方面的新技术和新进展,并描述了世界范围内开放城市模型的几个代表性示例。在日益多样化的数据,先进但价格可承受的技术以及不断增长的公共和科学需求的推动下,三维城市建模正在加速实现自动化、细致化、语义化、标准化、一体化和大众化。     

城市3维景观模型重建技术研究

3维景观模型越来越广泛地应用于城市建设和管理之中,如何高效快速地构建城市3维景观模型成为一个关键技术问题。地形与地物分层建模法是城市3维景观模型重建领域中的一个热门方法,它采用地形数据叠加建筑物实体来构建3维景观。该方法已成功应用于惠州市3维建模,实践证明该方法建模速度快、操作简单、具有广阔的应用前景。     

利用摄像机构建数码城市模型

介绍了将多张数码影像镶嵌拼接成“虚拟单像”的方法,解决了摄像机数码影像分辨率不高的问题,实现了城市建筑物、主要装饰物和地面景物的三维模型重建,对已有地形图而无合适航空影像的地区构成了数码城市模型,取得了有益的实验结果。     

An event-driven dynamic updating method for 3D geo-databases

Abstract

With the rapid development of 3D Digital City, the focus of research has shifted from 3D city modeling and geo-database construction to 3D geo-database service and maintenance. The frequent modifications on geometry, texture, attribute, and topology present a great challenge to the 3D geo-database updating. This article proposes an event-driven spatiotemporal database model (ESDM) that combines the historical and present 3D city models with the semantic classification and state expression, triggered by changing events predefined. In addition, a corresponding dynamic updating method based on adaptive matching algorithm is presented to perform the dynamic updating operation for the complex 3D city models automatically, according to the compound matching of semantics, attributes, and spatial locations. Finally, the validity and feasibility of the proposed ESDM and its updating method are demonstrated through a 3D geo-database with more than 1.5 million 3D city models.     

A virtual globe-based time-critical adaptive visualization method for 3D city models

3D city models, which are important items of content on the virtual globe, are characterized by complicated structures and large amounts of data. These factors make the visualization of 3D city models highly dependent upon the performance of computer hardware. Thus, achieving the efficient rendering of 3D city models using different hardware performance levels represents one of the key problems currently facing researchers. This paper proposes a time-critical adaptive visualization method that first estimates the possible rendering time for each model according to the data structure of the model in addition to the CPU/GPU performance of the computer. It then dynamically adjusts the rendering level for each model based on the results of an estimation of the rendering time to ensure that the final scene can be completed within a given time. To verify the effectiveness and flexibility of this method, it is applied using different computers. The results show that the adaptive visualization method presented in this paper not only can adapt to computers with different levels of performances but also demonstrates an obvious improvement in the time estimation precision, visual effects, and optimization speed relative to existing adaptive visualization methods.     

City model enrichment

The combination of mobile communication technology with location and orientation aware digital cameras has introduced increasing interest in the exploitation of 3D city models for applications such as augmented reality and automated image captioning. The effectiveness of such applications is, at present, severely limited by the often poor quality of semantic annotation of the 3D models. In this paper, we show how freely available sources of georeferenced Web 2.0 information can be used for automated enrichment of 3D city models. Point referenced names of prominent buildings and landmarks mined from Wikipedia articles and from the OpenStreetMaps digital map and Geonames gazetteer have been matched to the 2D ground plan geometry of a 3D city model. In order to address the ambiguities that arise in the associations between these sources and the city model, we present procedures to merge potentially related buildings and implement fuzzy matching between reference points and building polygons. An experimental evaluation demonstrates the effectiveness of the presented methods.     

应急系统中的三维城市建模

介绍了基于World Wind和ArcGIS Engine的多源数据的三维城市建模的关键技术;提出了C/S架构的应急系统中三维城市建模的方法;实现了对三维城市建模系统定制和扩展,并在三维地球局部场景实现了空间分析等功能。     

城市景观的三维抽象、描述与表达方法

提出了三维地理要素体系、三维空间描述粒度、建筑物立体剖分、城市景观三维模型库等概念与实现方法 ,实例证明了该方法的可行性     

三维城市模型的多细节层次描述方法

以仿唐建筑群的逼真三维模型为例,介绍了一种实用的LOD模型细节层次规划及其精细程度的确定方法,以及配套的数据生产工艺,为建立具有几何上的高精度和视觉上的高逼真度的三维城市模型提供了一条有效的途径。     

顾及地面POS信息的空地一体城市三维实景重建

实景三维模型为数字孪生提供了统一的数字空间底座。在城市场景中,贴近地面及在空中视角下被遮挡的地物是实景三维重建的难点。针对城市复杂空间环境和无人机飞行局限的问题,本文基于倾斜摄影与空地一体融合建模的基础理论,考虑POS信息对空地一体空三融合的影响,提出了一种顾及地面POS信息的城市实景三维重建方法,并使用此方法对佛山市历史文化街区进行了精细化建模。试验表明,与常规方法相比,该方法的模型效果好、效率高,对实景三维产品的生产与空间数据多尺度表达具有重要意义,可为数字孪生应用提供更精细的地理场景表现形式。