室内三维建模方案20190320

室内三维建模技术方案

1数据采集

1.1采集准备阶段

1.1.1硬件准备

（1）高端360°三维全景云台

（2）脚架

（3）智能手机

1.1.2软件准备

（1）DP-CAPTURE三维全景云台手机端

（2）DPImporter

1.2现场踏勘

通过现场踏勘来获得现场平面图草图及空间结构信息，以便后期进行摄站规划和拍摄参数设置。

1.3数据采集阶段

1.3.1注意事项

（1）为了保证后期数据处理的数据完整性，在前期影像采集阶段应尽可能保证同一被摄点能被至少四个摄站拍摄到。

（2）摄站点应距墙面至少1.5米以上（备注：根据实际场景决定）。

1.3.2采集步骤

1.3.

2.1摄站规划

根据现场踏勘或已有数据获得现场的平面图及空间结构信息，再由现场的平面图及空间结构信息来规划摄站架设位置。

1.3.

2.2摄站架设及手机端连接

根据现场摄站规划，在对应的架站点架设三维全景云台并与手机端连接，通过手机端开发的APP来控制全景云台的采集影像数据，可以让全景云台按照不同的任务和工作环境，进行自动或者半自动的影像采集，同时可以配合WIFI或者4G方式，即时的将拍摄的影像上传云平台进行处理。

1.3.

2.3手机端操作步骤

1.3.

2.

3.1创建工程和摄站

1，点选此处,进入综合管理界面

2，在弹出的综合管理界面上选择“工程和摄站”，进入摄站创建界面

3，进入“工程摄站”创建界面后点击“添加”

4，弹出如下创建工程界面，输入工程名字后点击“确定”

5，工程创建完成后如下图

1.3.

2.

3.2准备拍摄

1，将工程设置为当前摄站

2，选择相机连接再点击打开，进入摄站的拍摄模式

1.3.

2.

3.3摄站拍摄

1，在整个工程拍摄开始之前对三维全景云台进行校准

2，设置摄站的拍摄模式，设置为室内全景拍摄模式

3，设置摄站的拍摄存储的影像格式

4，点击“自动拍摄”，开始当前射站拍，一旦拍摄完成后会有“拍摄成功”的文字，成功后将会自动切换下一站，再点击“自动拍摄”，就会开始当前站的拍摄，如此循环

1.4影像数据整理

1.4.1影像数据导出

所有摄站拍摄完成后，通过DPImport软件将影像数据从360°全景云台系统中导出。

1.4.2影像数据分类

将导出的影像数据按照不同摄站位置进行分类整理，并记录日期，项目名称。

2像控点测量

2.1仪器准备

室内像控点使用全站仪测量。

图1 全站仪

2.2操作流程

在进行室内像控点量测时主要有两种方式：

（1）特征点量测方式：

当室内物体及墙面特征明显时，可选取特征点作为像控点进行量测，并在全景图上标注出像控点位置及点号。

（2）标志牌量测方式：

当室内物体及墙面特征不明显时，可采取贴控制点标志牌的方式进行像控点的布控，同样做好像控点位置及点号标注。

2.3注意事项

在进行导线测量过程，需满足以下要求：

（1）、室外图根点相对于邻近高等级控制点点位中误差不超过图上0.1mm，高程中误差不超过所选等高距的1/10。

（2）、相邻导线点间应通视良好，便于全站仪观测。

（3）、导线点边长应大致相等、导线点应选择相对牢固的物体或地面上，导线点周围环境需满足全站仪架站要求。

（4）、导线点应有足够的密度，分布均匀，确保室内导线点能观测到所有需采集的像控点位置。

（5）、导线网宜布设为附和导线；如果室内结构比较简单，可以选择支导线，但支导线不宜超过两级。

3室内三维模型制作

3.1工作流程

室内三维建模获取三维全景云台采集的室内影像数据及参数，通过摄影测量原理对获得的影像数据进行空三测量、多视匹配、三角网构建、自动赋予纹理等步骤，最终得到三维模型，并对室内模型进行精细单体化建模，具体流程如下：

图2室内建模空三流程图

3.2影像预处理

影像预处理包括影像解压缩、相片畸变差校正、图像增强等工序。经过预处理的相片对比度增强，更加清晰，为后续的空三加密工作提供了高质量的数据。

3.3POS数据解算

采用专业POS数据解算软件解算全景云台POS数据。

3.4空三测量

自动化空三加密，在自动建模系统中加载测区影像，人工给定一定数量的控制点，软件采用光束法区域网整体平差，以一张像片组成的一束光线作为一个平差单元，以中心投影的共线方程作为平差单元的基础方程，通过各光线束在空间的旋转和平移，使模型之间的公共光线实现最佳交会，将整体区域最佳地加入到控制点坐标系中，从而恢复地物间的空间位置

关系。

3.5密集匹配

密集匹配技术，系统根据高精度的影像匹配算法，自动匹配出所有影像中的同名点，并从影像中抽取更多的特征点构成密集点云，从而更精确地表达地物的细节。地物越复杂，建筑物越密集的地方，点密集程度越高；反之，则相对稀疏。

3.6构建TIN网

构建模型的计算任务较大，为提高数据生产效率，处理过程中，将摄区分割为N个区块进行处理，对每一个区块内模型精细构网，可以快速生成TIN网模型。

3.7纹理贴图

由空三和影像密集匹配后建立的影像之间的三角关系构成三角TIN后，再由三角TIN构成白模，自动化建模软件从影像中计算对应的纹理，并自动将纹理映射到对应的TIN网白模上，最终形成真实三维场景。

3.8室内模型输出

室内三维模型可输出的数据格式主要有.OSGB和.OBJ。模型成果所有建筑物的空间关系和纹理，均采用分层显示技术（LOD），分层多达20层以上，以保证任何配置的计算机均能流畅地显示房间模型，充分详细地表达室内细部特征。