基于摄影测量的三维城市建模

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三维城市模型数据内容

数码城市(CyberCity)是城市信息化发展的一个主要方向，数码城市的基本内容是三维城市模型（3DCityModel,简称3DCM）。三维城市模型不仅以三维的形式表示城市景观，而且还能逼真地描述表面特性。因此，表面特征和材质参数的描述如几何形状、相片纹理与属性等都将是三维城市模型的数据内容。

三维城市模型作为数码城市的骨架，不仅仅包括地形、地物（建筑物、交通网络，植被等）的三维空间几何表达，而且还包括这些地物的纹理特征（对地形来说，其纹理特征就是相对应的DOM）以及其他的相关属性信息。三维城市模型数据生产的内容包括数字地面模型（DigitalElevationModel，简称DEM）、数字正射影像（DigitalOrthoimageMap，简称DOM）、城市固定地物的三维模型数据（3DCityModelData，简称CMD）、材质、纹理和相关的多媒体属性数据。三维城市模型DEMDOM地物三维模型数据多媒体属性数据三维城市模型数据生产的内容

三维城市模型数据的获取与建模方法

在城市环境中尽管很多建筑物具有相似的外形，但往往不同的建筑物具有不同的几何外形特征。在2DGIS中一般只用建筑物的地面轮廓线来表达建筑物，这种表达只反映了建筑物本身很少部分的信息。在三维城市模型中除了建筑物的基本平面位置及高度信息外，还需表达建筑物的色彩纹理与几何外形特征，这些几何外形特征往往体现三维对象特别是建筑物对象的独特风格。由于城市环境中建筑物成百上千，如果采用传统测量方法，其工作量之大令人难以忍受。因而有许多学者在如何获取建筑物的几何外形特征（或要素方面）进行了深入研究，具代表性的工作有如下几种：将2DGIS中的建筑物轮廓线与建筑物高度（由层数计算或其他方式得到）结合，用简单几何体表达建筑物外形特征。这种方法最简便，同时三维数据量最少，但也与实际相差最大。使用航空影像进行交互式获取。由于航空影像真实地反映了城市建筑的所有顶部信息，同时也反映了建筑物的部分侧面信息以及大部分建筑物附属信息，因而可以运用数字化结合人工交互的方式获取建筑物的外形特征。这种方法能较真实地获取所需要的信息，但由于需要人工干预，工作量也是相当大的。使用航空影像以及地面摄影对建筑物特征线进行自动提取。这种方式获取速度最快，但获取几何信息不够完整，需要人工做大量后续处理，目前还难以达到实用。在地面使用激光扫描仪与GPS，通过测距求算获取。这种方式获取速度也较快，且所获取几何信息相当精确，但工作量相当大，是一种具有发展前景的方法。使用高分辨率卫星影像进行建筑物的自动提取。高分辨率影像卫星的出现，使得人们很容易快速获取一个实时的，不低于1m分辨率的城区影像图，对于高分辨率卫星影像目前可用要素法非常有效地判别建筑物，因而是最有发展潜力的一种方法。

三维建模有很多，而且相关的新软件不断出现，目前比较通用的建模软件有国外的AutoCAD、3DMAX、MultiGen等。国内也出现了类似的产品，如灵图公司的VRMap、适普公司的IMAGIS等。Au列to严CA嫂D致力弄于模射型的枝精细挣和机亲械的寒完整涨，它荷做出雕的数宵据是钟目前抄的工厘业标坚准，狱有精共确的坏材质扯定义愁和大俩量的价属性差数据机。Au顶to谣CA趁D绘图将的目货的是详通过歇模拟爪复杂米的数蓬据设毒计规会则来摄生成旅工程认图，技广泛忠用于图工业效设计魔制造萌行业徐。3D帜MA担X目前税的主俗要用司途在资制作途动画似方面摇，由触于它丽的交桃换格呼式3d斜s文件慰能有载效的读描述苹大多壶数三泊维模崇型，静所以飘已经瓜很多组软件默都支牢持这庸种格弟式，厘有的茂还把3D君MA甜X模型挠作为耳自己还的主累要数著据源盒。但3D撇MA易X模型姜没有淋属性女信息汉，也校不支箩持自总动建劣模。Mu衰lt怨iG傲en建模弯主要坏是为趟了做贿视觉倚仿真咽，对鼠于建届筑物塌的屋辩顶等央复杂厘对象徒，提今供了顾丰富歇的模兄型库蜻供选齐择。忽它做僻出的置模型饿可以鞋根据定需要唯进行息实时洽简化嘱，并存且可秧以将翻任意械的多殃边形泰数据蚁以一申种高吧效率叮的结阵构组男织，昂还能间保存矩视觉险仿真匀的控那制元冒素。耗它的斩缺点坝是建后模周涌期大短，成日本高浆。Mu锤lt悉iG眉en赤-P铜ar握ad谈ig部m公司坑和ES逢RI公司纵联合挺推出极的产愧品SI殿TE费BU鹊IL雄DE返R紫3D，可辛以根傅据Ar星c/拿In链fo二维财数据秒以及泼建筑积物的竟高度夏属性椒自动峡的重特建三打维模搭型，专不过陵目前SI川TE僚BU仙IL视DE厦R沾3D自动壮建立要的模乳型还终只是早平顶男的立叼方体排式的任模型丛，不虫能有罪效的行表达井屋顶暂的各妈种复之杂形蛋态。灵图扑公司衬的VR舰Ma围p主要梦目的咬是三这维景伏观的糟再现驶，注垒重场名景实夜时漫触游速性度和耻仿真遥效果忌，但照建模虏手段仓比较庸简单颤，目淹前只诵能生特成一家些立国方体多式的眉模型欧，比僵较复殃杂的局模型暖要通刺过3D凶MA价X和Au私to匹CA俱D制作京，只槐有一剃些很图简单毛的模五型编北辑功塌能。适普闹公司旦的IM圾AG居IS可以抖自动麦建立粮比较屑简单血的模锈型，懂也有摔一些暂编辑晌功能早，可物以做唱出比惰较复且杂的尿模型脊，并撒有10啊0多种堂建筑钞物的膜屋顶沟模型属。基于摸摄影贝测量尊的三协维城缠市建切模利用排解析要测图风仪或讲全数慌字摄写影测耳量工档作站旷可以绕非常垦便利督地从易高分井辨率秀航空昼影像衫上获拔取三遍维城池市模匠型数供据．价包括益数字盾地面汁模型详、数元字正堵射影级像、堪城市至固定衰地物滴的三苍维模捉型数困据，祝所以透目前稻摄影望测量身方法组是获庸取三粗维城狱市模劲型数盛据主愈要方伸法．在建江模时供候，盟利用贷建模梦软件演根据熟三维慰编码骂数据锹和数喇字高拥程模敌型建活立起路每一泥个城栏市目广标的番三维铁几何毯模型狮，并眉在此咬基础都上整符合表群面真程实纹蜘理和鸦其他煤多媒管体属榜性数双据或救者直扁接插放入其轮他已似有的漆三维纱设计袖模型罪，从耍而形团成逼及真的请三维畅城市车景观遇模型顺。摄影麻负片像片县扫描控制书点数影据像对蔬定向扑或方位位元隶素安棒置自动灿相关另获取DE嚼MDE循M编辑多模踏型DE训M镶嵌存盘蔽或建朴库质量巩检查夏与元碍数据救文件热记录全数竭字化悄摄影罗测量寒生产DE颂M的工半作流迎程摄影斩负片像片转扫描控制宾点数挪据像对殃定向禽或方定位元响素安村置DE扭M采集朗与编援辑数字黑微分鸭纠正数字夕正射械影像拌镶嵌存盘钳或建材库质量崇检查崭与元谦数据正文件所记录全数右字摄吃影测跨量方偏法生检产数掌字正以射影竹像遥感欧数据控制渴点数糟据数字液影像腹几何中纠正数字裙影像听处理鸭与融领合DE蔑M数字衔影像景镶嵌图幅弃裁切舒与整督饰数字郑正射秆影像悄输出恳或存朋盘质量范检测版与元篮数据腐文件桥记录遥感吓影像快处理饱制作DO井M的生奏产流东程控制晃点坐供标影像私定向波参数质量演检测始与元酿数据就文件裙记录导出AS疼C文本寒格式榴数据检查漏编稻辑锡修改人工腔测量霸建筑档物顶思部轮勾廓特充征点/线人工绣选择逼地物奖类和慕用户彼码建立控立体声模型数字料影像图纸数字捏摄影圣测量瓦工作逢站交互京式数诊字摄曾影测眯量采密集城崖市三拨维数筝据流誓程图特征暮编码浑数据3D旷S/但MA挡X三维王设计俯模型三维怜建模劫与编庆辑平哪台实地叠拍摄宵纹理融影像三维题城市车景观园模型数据测转换马、模蹦型编皂辑、厦纹理泊映射苗、属承性定缩慧义多媒凶体属巨性数探据正射灵影像数字主高程图模型贴面帽纹理茶影像图象粘处理三维针城市证建模页流程除图建筑坐物的嘉测量基本圆房：平顶衣房：决平顶种房是疤指房姥屋边窑界点深具有辨相同洁的高壶度屋脊劣房：践屋脊渠房是巧指房总屋边值界点莫具有忙不同歼的高裤度，检但没共有内威部点胃的房仍屋有内岁部点誓的屋姑脊房划：指纹房屋梁边界矿点具纸有相垒同或尝不同债的高姻度，挪但有描内部盘点的颜房屋弧顶猫房：索弧顶阶房是合指房佛顶象趴一个弃平放归的圆登柱球顶做房：性球顶阶房是龄指房卷顶象或一个拳半圆祸球椭球浩顶房表：椭天球顶打房是母指房燥顶象歇一个屋半椭冻球曲面世顶房修：炊曲面驻顶房头是指草房顶养象一婆个任扎意曲徐面其它密屋脊帐房：设指房闲屋边甜界点锁具有方不同睬的高厌度，络但没买有内认部点污，并族且边旺界有下弧状扎的房给屋其它工有内稀部点船的屋简脊房市：指是房屋砌边界洞点具焰有不敲同的叫高度正，有厘内部叙点，帮并且羽边界暑有弧哲状的寻房屋房上燃房平顶福：指柴水平遮或者誓倾斜悔的平经面屋南顶单屋架脊顶双屋耍脊顶弧顶铁：指中房顶柜象一轰个平寒放的陪圆柱球顶众房：菌球顶靠房是裁指房寻顶象伙一个南半圆骡球椭球乔顶房绵：椭仰球顶预房是暴指房充顶象而一个估半椭笋球曲面势顶房井：毯曲面耀顶房水是指脸房顶局象一升个任刻意曲良面其它安无内狡部点字的房其它斗有内毯部点贿的房在测且量房研屋时携，不嘱同类抚型的葵房子甲要用绪不同盯的测垃量码钳。下锡属表炭格定愤义了汪不同素类型旷的房披子在工作向站Vi携rt缩慧uo领Zo和郊建模拘软件CC变Mo贵de厉le藏r中的剧编码旅：类型Vi毫rt症uo夸ZoCC犬Mo涛de望le能r基本辛房121棕1044，或54基本旱房223呀6114河4，或15绑4基本愚房334扰90珠(边界