实例介绍
【实例简介】
介绍SuperMap 8C系列软件中倾斜摄影技术的原理，并深入讲解了倾斜摄影模型应用解决方案！
2.36点线面贴倾斜表面. ....::::::.:·:::::.:::.::.: 24 24三维空间分析 25 241通视分析 25 242(动态)可视域分析 2.4.3天际线分析…… 26 2.44阴影率统计分析. 28 245剖面线分析 .29 246生成DSM、DOM 24.7栅格数据集(地形+影像)生成OSGB缓存 31 2.4.8倾斜模型与地形精确匹配 32 2.49倾斜模型设置颜色表…… 33 2.5效果修补 34 251水面效果修补… 34 252地形修改 35 2.6其他功能 翻着 a.:::a:a:.:::.a::::..aa:::.:.aa:.:::: 2512.5D地图数据生成 37 2.5.2场景生成高分辨率影像…… 2.6.3模型参与地表开挖. 40 2.7服务端发布倾斜模型. 2.8三维客户端加载倾斜模型.….….… ,43 SuperMap8C(2017技术白皮书 1.倾斜摄影建模 11倾斜摄影 要了解倾斜摄影建模首先得了解倾斜摄影,倾斜摄影(σbliqμ ue image)是指由一定倾斜角的航摄相 机所获取的影像。倾斜摄影技术是国际测绘遥感领域近年发展起来的一项高新技术,通过在冋一飞行平台 上搭载多台传感器,同时从垂直、倾斜等不同角度采集影像,获取地面物体更为完整准确的信息。由倾斜 影像生成三维模型就是倾斜摄影建模,如图1所示。 图1 倾斜摄景有以下特点 1)可以获取多个视点和视角的影像,从而得到更为详尽的侧面信息 2)具有较高的分辨率和较大视场角。 3)同一地物具有多重分辨率的影像。 4)倾斜影像地物遮挡现象较突出 倾斜摄影测量技术一般包含以下处理流程,如图2所示 原根 几何校工 区网联合 多视影像[配 直正射钋正 ①数据(DSM,DOM,IDOM1 人量数据,三维模型等 图2 SuperMap8C(2016)技术白皮书 1.2倾斜摄影建模 倾斜摄影模型有两种成果数据,一种是单体对象化的模型,一种是非单体化的模型数据。单体化的模 型在超图三维场景中的应用与传统的手工建模类似,这里不再详解。 非单体化的模型成果数据,后面简称倾斜模型,倾斜模型采用全自动化的生产方式,获得影像后,经 过匀光匀色等步骤,然后通过专业的自动化建模软件生产三维模型 这种软件般经过多视角影像的几何校正、联合平差等处理流程,可运算生成基于影像的超高密度点 云,并以此生成基于影像纹理的高分辨率实景三维模型。影像提取的中间数据(点云)效果图,如图3 所 图3 点云构建TN模型,如图4、图5所示 图4 SuperMap8C(2016)技术白皮书 图5 纹理映射构建賁实三维模型,如图6所示: 图6 13倾斜摄影国内外关注度 目前国内外比较流行的倾斜摄影自动建模软件如下 1)法国 Acute3D公司的 Smart3 CApture。基于图形运算单元GPU的快速三维场景运算软件,可运算 生成基于真实影像的超高密度点云,它能无需人工τ预地从简单连续影像中生成逼真的三维场景模型。 值得一提的是, Smart3 CApture被 Bentley收购之后,在其官方文档中提到,生成的模型可以被 Super Map Gis直接加载 2D/3D GIS software Georeferenced 3D models can be produced in any coordinate system( ContextCapture includes more than 4c Contextcopture can produce 3D mesh models with level-of-detall and paging directly compati ble with sever Superman GIs Google Earth, and more to come 2)法国 INFOTERRA公司的像索工厂(Pⅸ el Factory) StreetFactory子系统通过对获得的倾斜影像进行 几何处理、多视匹配、三角网构建,提取典型地物的纹理特征,并对该纹理讲行可视化处理,最终得 SuperMap8C(2016)技术白皮书 到三维模型 3) Alisoft公司的 PhotoScan软件,它是款基于影响自动生成高质量三维模型的优秀软件,无需设置 初始值,无须相机检校,它根据最新的多视图三维重建技术,可对仼意照片进行处理,无需控制点 而通过控制点则可以生成真实坐标的三维模型。 4)美国 Pictometry公司的 Pictometry侦斜影像处理软件提供了EFS( Electronic Field Study) 5)国内有多家企业及单位对倾斜模型也有比较深入的硏究,形成自己独特的模型工艺流程。 SuperMap8C(2016)技术白皮书 2.倾斜摄影模型应用解决方案 根据倾斜模型的特点,超图三维结合自身的二维GIS优势,实现了倾斜摄彯模型二三维一体化的GIS 基础功能,同时提供了多种三维空闫分析功能,并且提供了倾斜模型压平及地表开挖等实用解决方式,满 足多个行业的实际应用需求。本章节分为三个部分∵第部分介绍倾斜模型在三维场景中的如何读取(2.1 节),第二部分介绍倾斜模型在三维场景中能做哪些应用及分析(2.2-2.5节),笫三部分介绍在网路发布及 客户端如何使用(2.6-27节 21模型加载 图层的名称为: Layer3 DOSGBFile,目前只支持加载OSGB文件棓式的倾斜模型,由于OSGB并且 采用分块的方式来存储,每个文件夹存储一个块,其中包含了一个根节点文件以及它对应的子节点文件。 我们采用索引文件(*scp)的方式加载。下面将详细的介绍○SGB文件格式及模型加载方式 2.11oSGB文件 倾斜摄影自动健模可以生成多种数据格式的模型,包括obj、σsg〔σsgb)dae等通用的兼容格式, 超图三维目前支持oSGB格式的倾斜模型文件,由于其自带超过20级金字塔级别的模型精度等级,充分 利用其LoD结构,加快了读取模型的速度,并且支持任意剖分格式(倾斜模型生产剖分成块Tle来存储) 的倾斜建模,包括四叉树、八叉树、任意。如图7所示 Tile .)18 .022 k0t+r口80yy m0t8463180003+b 直加载 T.4319040 a Tie+ 图7 2.1.2OSGB索引文件生成工具 打开桌面软件,单击菜单“倾斜影”栏下的“生成配置文件”按钮(如图8)通过简单的操作即可 生成场景缓存加载的*sCp文件(如图9 SuperMap8C(2016)技术白皮书 生成倾斜摄绁文件 原数据 □投影设置 原路径 ◎投影设置 设置 结果设置 ○导入投景文件 目标路经 目标文件名 fig 模型参考点模型中心点位置 确定 取消 图8 <xmI version=1.n encoding=tITF-R> <supErhapcachexmlns:snl=http://ww.supermancom/supermanCache/vectorltile> 当1:ve【L1>1.00000当m1:Wer当⊥u1 <gml: FileType2OSGBFile</snl: FileType> <sml: Position> <sm1: X>11/U35 6UUUUUUUUUU</aml: x> <sm:Y>36.676589999999997</sm:Y 式gr1:2:200.00匚0口0000000∵/三m1! <!m1:Pas⊥t1ar> 3<sml: BoundingEox> <m1:Hnx>8gE.94196421928586c/am1:Hnx <sm1:MinY>-735.75971872635864</sm1:HinY> <8r1:i2>-76E,29542663998393<!sm1:H:Z <sm:MaxX>532.45797838581824</sm:MaxX> <m⊥:MaxX>63,64223器县6≤!gm:Maxx <sm1:Max2>653.10451596512018/sm1: Max2> </emI: BoundinsBox> 感m1:cSG1s <sml: FileName./Tile +000 +0CO/Tile +000 +DC0 osgb</sml: FileName> <三m1:B。 unding=p.色xe <sml: CenterXy-419.296037</ sml: Center> sm:c11.n÷-799.9?446/m1:ent.r' <sml. Radius>79. 380644</sm01. Radius> </anl: Boundin=) /三m:CSG上工⊥e日 该文件包含κm文件头、倾斜模型中心点位置( Position标签)倾斜摄影模型的数据范围 Bounding。x标签)每个模型tle的根节点的相对路径(Fles标签 2.13倾斜摄影模型添加投影信息 由于倾斜摄影模型的数据存储方式,是以模型中心点对原始坐标进行偏移之后的地方坐标系,所以该 数据毎个顶点记录的是偏移之后的平面坐标值。在三维球面场景中展示,需要根据模型中心点及投影信息 SuperMap8C(2016)技术白皮书 设置动态投影,这样就可以匹配同一坐标系下的矢量点线面数据。投影信息添加在scp文件的底部,如图 10、图11所示,通过 SuperMap桌面软件设置数据源或者数据集的投影信息并导出为XML文件,拷贝 投影信息到SCp文件中。 SupcrMap iDcskto? 7((2015) 太件开始数分桥工月 只PB日打想,留,图:,小,后时·e 壁录开·闫新·③场点·屈性辰共京昏数异录生口长,如学场能 新定数衡 末余名工作空百 UH oLs 50. Ipr thera Ho 为行 ayyersever:stor 摆。 与理系制杆系画新记系特 图10 0+CE、Ti1 gbs/cml: FileName?> coordinatER dinate Systerm ts上K<sl:Urit Tictunita冷ETER<sr sIDl:Name China_2000</sm: Name Acml: Horiz ont a-GeodeticDlatuIm erid'a170</sui: P, iluelerid d LAridardParallel1 sIml: St pArallel ol: azimuth V/ sml: azimuth col: SecondPoin: Longitude O</cml: SecondPointLongitude sol. Par 图11 SuperMap8C(2016)技术白皮书 【实例截图】
【核心代码】
介绍SuperMap 8C系列软件中倾斜摄影技术的原理，并深入讲解了倾斜摄影模型应用解决方案！
2.36点线面贴倾斜表面. ....::::::.:·:::::.:::.::.: 24 24三维空间分析 25 241通视分析 25 242(动态)可视域分析 2.4.3天际线分析…… 26 2.44阴影率统计分析. 28 245剖面线分析 .29 246生成DSM、DOM 24.7栅格数据集(地形+影像)生成OSGB缓存 31 2.4.8倾斜模型与地形精确匹配 32 2.49倾斜模型设置颜色表…… 33 2.5效果修补 34 251水面效果修补… 34 252地形修改 35 2.6其他功能 翻着 a.:::a:a:.:::.a::::..aa:::.:.aa:.:::: 2512.5D地图数据生成 37 2.5.2场景生成高分辨率影像…… 2.6.3模型参与地表开挖. 40 2.7服务端发布倾斜模型. 2.8三维客户端加载倾斜模型.….….… ,43 SuperMap8C(2017技术白皮书 1.倾斜摄影建模 11倾斜摄影 要了解倾斜摄影建模首先得了解倾斜摄影,倾斜摄影(σbliqμ ue image)是指由一定倾斜角的航摄相 机所获取的影像。倾斜摄影技术是国际测绘遥感领域近年发展起来的一项高新技术,通过在冋一飞行平台 上搭载多台传感器,同时从垂直、倾斜等不同角度采集影像,获取地面物体更为完整准确的信息。由倾斜 影像生成三维模型就是倾斜摄影建模,如图1所示。 图1 倾斜摄景有以下特点 1)可以获取多个视点和视角的影像,从而得到更为详尽的侧面信息 2)具有较高的分辨率和较大视场角。 3)同一地物具有多重分辨率的影像。 4)倾斜影像地物遮挡现象较突出 倾斜摄影测量技术一般包含以下处理流程,如图2所示 原根 几何校工 区网联合 多视影像[配 直正射钋正 ①数据(DSM,DOM,IDOM1 人量数据,三维模型等 图2 SuperMap8C(2016)技术白皮书 1.2倾斜摄影建模 倾斜摄影模型有两种成果数据,一种是单体对象化的模型,一种是非单体化的模型数据。单体化的模 型在超图三维场景中的应用与传统的手工建模类似,这里不再详解。 非单体化的模型成果数据,后面简称倾斜模型,倾斜模型采用全自动化的生产方式,获得影像后,经 过匀光匀色等步骤,然后通过专业的自动化建模软件生产三维模型 这种软件般经过多视角影像的几何校正、联合平差等处理流程,可运算生成基于影像的超高密度点 云,并以此生成基于影像纹理的高分辨率实景三维模型。影像提取的中间数据(点云)效果图,如图3 所 图3 点云构建TN模型,如图4、图5所示 图4 SuperMap8C(2016)技术白皮书 图5 纹理映射构建賁实三维模型,如图6所示: 图6 13倾斜摄影国内外关注度 目前国内外比较流行的倾斜摄影自动建模软件如下 1)法国 Acute3D公司的 Smart3 CApture。基于图形运算单元GPU的快速三维场景运算软件,可运算 生成基于真实影像的超高密度点云,它能无需人工τ预地从简单连续影像中生成逼真的三维场景模型。 值得一提的是, Smart3 CApture被 Bentley收购之后,在其官方文档中提到,生成的模型可以被 Super Map Gis直接加载 2D/3D GIS software Georeferenced 3D models can be produced in any coordinate system( ContextCapture includes more than 4c Contextcopture can produce 3D mesh models with level-of-detall and paging directly compati ble with sever Superman GIs Google Earth, and more to come 2)法国 INFOTERRA公司的像索工厂(Pⅸ el Factory) StreetFactory子系统通过对获得的倾斜影像进行 几何处理、多视匹配、三角网构建,提取典型地物的纹理特征,并对该纹理讲行可视化处理,最终得 SuperMap8C(2016)技术白皮书 到三维模型 3) Alisoft公司的 PhotoScan软件,它是款基于影响自动生成高质量三维模型的优秀软件,无需设置 初始值,无须相机检校,它根据最新的多视图三维重建技术,可对仼意照片进行处理,无需控制点 而通过控制点则可以生成真实坐标的三维模型。 4)美国 Pictometry公司的 Pictometry侦斜影像处理软件提供了EFS( Electronic Field Study) 5)国内有多家企业及单位对倾斜模型也有比较深入的硏究,形成自己独特的模型工艺流程。 SuperMap8C(2016)技术白皮书 2.倾斜摄影模型应用解决方案 根据倾斜模型的特点,超图三维结合自身的二维GIS优势,实现了倾斜摄彯模型二三维一体化的GIS 基础功能,同时提供了多种三维空闫分析功能,并且提供了倾斜模型压平及地表开挖等实用解决方式,满 足多个行业的实际应用需求。本章节分为三个部分∵第部分介绍倾斜模型在三维场景中的如何读取(2.1 节),第二部分介绍倾斜模型在三维场景中能做哪些应用及分析(2.2-2.5节),笫三部分介绍在网路发布及 客户端如何使用(2.6-27节 21模型加载 图层的名称为: Layer3 DOSGBFile,目前只支持加载OSGB文件棓式的倾斜模型,由于OSGB并且 采用分块的方式来存储,每个文件夹存储一个块,其中包含了一个根节点文件以及它对应的子节点文件。 我们采用索引文件(*scp)的方式加载。下面将详细的介绍○SGB文件格式及模型加载方式 2.11oSGB文件 倾斜摄影自动健模可以生成多种数据格式的模型,包括obj、σsg〔σsgb)dae等通用的兼容格式, 超图三维目前支持oSGB格式的倾斜模型文件,由于其自带超过20级金字塔级别的模型精度等级,充分 利用其LoD结构,加快了读取模型的速度,并且支持任意剖分格式(倾斜模型生产剖分成块Tle来存储) 的倾斜建模,包括四叉树、八叉树、任意。如图7所示 Tile .)18 .022 k0t+r口80yy m0t8463180003+b 直加载 T.4319040 a Tie+ 图7 2.1.2OSGB索引文件生成工具 打开桌面软件,单击菜单“倾斜影”栏下的“生成配置文件”按钮(如图8)通过简单的操作即可 生成场景缓存加载的*sCp文件(如图9 SuperMap8C(2016)技术白皮书 生成倾斜摄绁文件 原数据 □投影设置 原路径 ◎投影设置 设置 结果设置 ○导入投景文件 目标路经 目标文件名 fig 模型参考点模型中心点位置 确定 取消 图8 <xmI version=1.n encoding=tITF-R> <supErhapcachexmlns:snl=http://ww.supermancom/supermanCache/vectorltile> 当1:ve【L1>1.00000当m1:Wer当⊥u1 <gml: FileType2OSGBFile</snl: FileType> <sml: Position> <sm1: X>11/U35 6UUUUUUUUUU</aml: x> <sm:Y>36.676589999999997</sm:Y 式gr1:2:200.00匚0口0000000∵/三m1! <!m1:Pas⊥t1ar> 3<sml: BoundingEox> <m1:Hnx>8gE.94196421928586c/am1:Hnx <sm1:MinY>-735.75971872635864</sm1:HinY> <8r1:i2>-76E,29542663998393<!sm1:H:Z <sm:MaxX>532.45797838581824</sm:MaxX> <m⊥:MaxX>63,64223器县6≤!gm:Maxx <sm1:Max2>653.10451596512018/sm1: Max2> </emI: BoundinsBox> 感m1:cSG1s <sml: FileName./Tile +000 +0CO/Tile +000 +DC0 osgb</sml: FileName> <三m1:B。 unding=p.色xe <sml: CenterXy-419.296037</ sml: Center> sm:c11.n÷-799.9?446/m1:ent.r' <sml. Radius>79. 380644</sm01. Radius> </anl: Boundin=) /三m:CSG上工⊥e日 该文件包含κm文件头、倾斜模型中心点位置( Position标签)倾斜摄影模型的数据范围 Bounding。x标签)每个模型tle的根节点的相对路径(Fles标签 2.13倾斜摄影模型添加投影信息 由于倾斜摄影模型的数据存储方式,是以模型中心点对原始坐标进行偏移之后的地方坐标系,所以该 数据毎个顶点记录的是偏移之后的平面坐标值。在三维球面场景中展示,需要根据模型中心点及投影信息 SuperMap8C(2016)技术白皮书 设置动态投影,这样就可以匹配同一坐标系下的矢量点线面数据。投影信息添加在scp文件的底部,如图 10、图11所示,通过 SuperMap桌面软件设置数据源或者数据集的投影信息并导出为XML文件,拷贝 投影信息到SCp文件中。 SupcrMap iDcskto? 7((2015) 太件开始数分桥工月 只PB日打想,留,图:,小,后时·e 壁录开·闫新·③场点·屈性辰共京昏数异录生口长,如学场能 新定数衡 末余名工作空百 UH oLs 50. Ipr thera Ho 为行 ayyersever:stor 摆。 与理系制杆系画新记系特 图10 0+CE、Ti1 gbs/cml: FileName?> coordinatER dinate Systerm ts上K<sl:Urit Tictunita冷ETER<sr sIDl:Name China_2000</sm: Name Acml: Horiz ont a-GeodeticDlatuIm erid'a170</sui: P, iluelerid d LAridardParallel1 sIml: St pArallel ol: azimuth V/ sml: azimuth col: SecondPoin: Longitude O</cml: SecondPointLongitude sol. Par 图11 SuperMap8C(2016)技术白皮书 【实例截图】
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