一种城市道路实景三维模型的快速构建和整合优化方法.pdf
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1、经纬天地Survey World2023年第3期No.320230引言目前实景三维数据被广泛应用于地理信息产业相关领域,但实景三维数据由于其自身结构特征,不能自动针对地物对象进行分割和属性挂接。现阶段常用处理方式有二维矢量面叠加的动态单体化和重建单体化等方式;同时由于倾斜摄影过程中存在拍摄死角和人车及光影移动,会导致部分纹理错位及空间信息严重缺失,所以在 Mesh 模型中城市道路及附属设施存在严重的纹理拉花和结构扭曲等问题,尤其是在阴影区域和十字路口等车辆聚集区域,这些情况给实景模型后处理增加了很大的工作量,为实景三维模型的应用带来一定的障碍1。道路单体化建模是解决城市三维实景模型中道路模型标
2、准化建设的重要途径2。单体化能够将三维 Mesh 模型进行地物分割,同时构建标准对象模型,并可挂接属性信息为后续三维数据应用创造基础条件。将单体化城市道路模型与城市实景非道路模型重组,会大大提高实景三维模型中道路交通设施的模型细节,增强在平台应用中道路部件的细部特征和展示效果,为实景三维数据在城市三维地下管线平台的应用创造有利条件。一种城市道路实景三维模型的快速构建和整合优化方法刘学人1,李文琪2(1.中煤航测遥感集团有限公司,陕西 西安 710199;2.阳泉市精诚测绘有限责任公司,山西 阳泉 045000)摘要:针对城市实景三维模型中道路及附属设施中存在纹理和结构扭曲的问题,提出一种城市道
3、路实景三维模型的快速构建和整合优化方法。方法首先利用三维Mesh模型、空三成果、无畸变影像成果进行道路及其要素模型的标准化重建,建立起道路交通要素数据库,随后通过要素单体化模型的批量种植及重组技术,实现了城市道路及附属设施标准化模型的快速整合优化,并进行了相关试验和精度验证。结果表明:该方法能够快速完成道路及附属设施区域的优化处理,其具有较高的实景还原度和精度。关键词:模型单体化;模型种植;模型重组;道路要素数据库中图分类号:P231文献标识码:A文章编号:2095-7319(2023)03-0098-03A rapid construction and integration optimiz
4、ation methodfor realistic 3D models of urban roadsLIU Xueren1,Li Wenqi2(1.Aerial Photogrammetry and Remote Sensing Group Co.,Ltd.,of China National Administration of Coal Geology(ARSC),Xian710199,China;2.Yangquan Jingcheng Surveying and Mapping Co.,Ltd.,Yangquan 045000,China)Abstract:A rapid constru
5、ction and integration optimization method for urban road realistic 3D models is proposed to address theissue of texture and structural distortion in roads and ancillary facilities.The method first utilizes the 3D Mesh model,spatial results,and undistorted image results to standardize the reconstruct
6、ion of roads and their element models,and establishes a road trafficelement database.Subsequently,through the batch planting and restructuring technology of element monomer models,the rapidintegration and optimization of standardized models for urban roads and ancillary facilities are achieved,and r
7、elevant experimentsand accuracy verification are conducted.The results show that this method can quickly optimize the processing of roads and ancillaryfacilities areas with realism and accuracy.Key words:model monomer;model planting;model reorganization;corridor feature database收稿日期:2022-03-15作者简介:刘
8、学人(1979),男,甘肃平凉人,硕士研究生,高级工程师,主要从事摄影测量与遥感、地理信息系统工程等工作。E-mail:986月1技术路线城市道路实景三维模型的快速构建和整合优化方法是在倾斜影像的 Mesh 模型上进行城市道路边线及中线三维特征点拾取,通过由点构线、由线构面、由面构体的方式,获得单体化三维模型结构信息;利用空三成果和无畸变影像对模型的各个面进行自动纹理映射,获取道路单体化模型的初始纹理;建立道路要素数据库,包括路面纹理要素库和道路附属单体要素库,根据路面纹理数据库对道路初始纹理进行标准化赋色,对道路附属设施(如电线杆、植被、路灯、指示牌等)按其实际位置进行单体模型种植重组;从而
9、得到重建后完整的城市道路区域的实景三维模型3。其总体技术路线如图 1 所示。2道路要素数据库建立单体化工程的构建需要提前收集项目生产所需的空三文件,OSGB 格式模型数据和 OBJ 格式模型数据作为数据源。为了避免在模型后处理当中逐一对同类型道路要素反复作业,综合城市实景模型中道路的实际情况,先建立路面纹理要素库和道路附属单体要素库以作为规则库,该规则库为后续纹理映射和部件种植提供数学基准。然后通过自动化的方式以采集的点位为参考对 Mesh 模型中道路要素进行批量替换,由此为后续道路交通模型的快速标准化重建提供数据支持,从而大大提高了作业效率。2.1路面纹理要素库路面纹理要素库是对实景模型中路
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