應用傾斜攝影三維建模的不動產測繪技術研究

徐華平

（安徽省第二測繪院，安徽合肥 230031）

1.傾斜攝影三維建模的概念

傾斜攝影是傾斜攝影測量技術的簡稱，是測繪領域中一種新型高科技技術。其不僅能拍攝到垂直角度的影像，還能通過傾斜鏡頭獲取地表地物實體的側面影像，對地物實體進行全面的數據采集。這突破了傳統測繪技術中的局限，可以更全面地反映出實際情況。通過采集而得的影像數據，利用Smart 3D、PIX4D、Photoscan、OneButton、inpho、SkylineGloephotoMesh等一系列的三維建模軟件進行空三加密的處理和利用自動化建模的技術，繪制出實景地立體式三維模型，通過這樣的三維建模形式，分析出來的數據更全面、更直觀。基于城市的三位立體模型，在不動產測繪中的應用有著廣泛的前景。

2.不動產測繪中應用傾斜攝影三維建模技術策略

2.1 新型數據三維建模的生產方式之無人機傾斜攝影

無人機傾斜攝影是在同一個飛行平臺上增加5個及以上的傳感器，對垂直的、傾斜的角度分別采取影像。其中以垂直角度獲取的影像數據稱之為正片，以傾斜角度獲取的4個角度影像數據稱之為斜片。在利用無人機采集地面信息的時候，做好飛行航線規劃（一般由軟件自動設計完成）。在建立實際的建筑三維模型中，傾斜角度獲取的影像對于垂直角度獲取的影像更為準確全面；主要原因是通過多個視角去觀察建筑物不同表面的信息，這樣全面的信息為其紋理的生成提供了便利。無人機傾斜攝影過程中，需要注意的是一定要將航向重疊以及旁向重疊保證在80%及以上。如果要獲得高質量的三維模型，無人機與被測量的地方距離不能太大。對于每個角度的拍攝影像資料不能少于3張，并且多對細節部分進行信息的采取。無人機傾斜攝影三維建模的流程，首先是要在任務實施之前制定一個全面且科學合理的飛行方案，之后進行像控點的布置、數據的采集、對數據進行影像的預處理；如果預處理的結果不符合標準，就要重新返回數據采集的工作，直至符合標準為止。當預處理結果符合標準以后，將像控點數據導入進行空三加密和聯合平差，生成空間模型，隨后進行數據瓦片的分割，最后對模型單體化重構，如果最終呈現的模型不合格就要增添模型修飾的步驟，再在此基礎上重新制作三維重塑，直至合格為止，合格以后就能夠對其實景的模型進行成果的輸出[1]。

2.2 像控點的布設工作

像控點的布設在傾斜攝影三維建設中是極為重要的，所以對象控點布設的工作要進行合理且科學的設計，這樣才能讓三維建模達到最佳效果。（1）必須將像控點都設置為平高點，并且需要依據采集信息地區的實際情況，首先將目標范圍周邊的地區布置一些像控點，然后在中間區域布設；其中需要注意的是要將每個像控點之間的距離控制在30m左右，并且要隨時觀測成圖的范圍。（2）對于較小規模的地區，至少要測量5個及以上的像控點，并且規則性地包圍目標；如果當地的地形較為特殊，一定要保證最大范圍的觀測目標。當航攝區域面積較大時，需分成幾個航攝區域時，各個相鄰區域應保持一定的重疊度，重疊中線附近應布設像控點，以保證模型連接。（3）在布設像控點的過程中，一定要有一份準確的航線規劃圖，在地圖中導入進規劃圖，并加以預設的刺點位置，這是為了促使各像控點之間的距離達到均勻狀態；外圍的像控點需要銜接起來，并且將目標范圍包裹起來。（4）一定要將像控點布置在圖廓的線外[2]。

2.3 利用3DTiles、GLTF的設計思想

在三維建模中的很多加載器已經實現了三維格式之間的通用加載，并且將不同格式之間數據的結構差異進行了屏蔽。但在目前不動產測繪的發展中，已經不合其需求了。如果需要建立一個很大場景的模型，其文件的體積不發生變化，那么過程中分析的時間就會增加。鑒于這種情況，三維圖形界的通用格式GLTF就此產生，這將利用圖形的編程需求格式對數據進行儲存，并且利用二進制的編碼將傳輸的速度提快。GLTF的渲染特點對較大規模的地上、地下以及室內一體化房產模型建筑，可以做到三維數據的組織、分層次的細節建設模型、對模型中的數據進行屬性分析、建筑物的層級數據模型分析和建設。

2.4 運用新型的三維應用技術

隨著我國的科技水平不斷提高，應用傾斜攝影三維建模中的技術也在逐漸增多，三維不動產和三維模型必將融合發展。基于三維模型來描述三維不動產的界址點、線、面等相關屬性要素勢成必然，但數據量將成幾何級數增長，流暢顯示將是個難題。可以把JavaScript和OpenGL ES 2.0結合起來，為三維建設提供加速渲染，這樣在三維建模中系統顯卡就能促使瀏覽器變得更加流暢，并且三維的場景以及模型的分辨率會很高。同時也可以建立較為復雜的導航和數據的視覺化。WebGL技術避免了一些開發軟件中的插件問題，在傾斜攝影三維建模中創建一個網站頁面，減少因大規模帶來的內存大的占據問題。而Cesium技術的應用，可以顯示不動產的登記業務數據、地樓房一體化的不動產信息分類管理、室內外一體化等的不動產信息關聯檢索、三維數據的在線瀏覽、空間的測量、日照的分析、通視的分析等大量數據制作為三維的數據模型、地形階梯高程的數據以及矢量的數據等。通過三維化的模式展示不動產的相關信息。Cesium可以支持影像、地形、矢量、三維模型、三維瓦片中大量數據的格式。其中三維瓦片中的3DTiles就包含了傾斜攝影數據以及點云數據，這將對不動產測繪的三維建模起到積極的推動作用[3]。

2.5 建立三維不動產管理平臺

隨著計算機技術的發展，云計算和大數據的出現，在不動產登記發證管理過程中，用三維立體模型代替二維平面表達已經實現，特別是三維傾斜攝影模型具有的大范圍快速建模、建模成本低、能真實反映地物的實際情況等優點，使構建不動產三維立體調查登記平臺成為可能。因此，積極探索三維立體模型在不動產登記中的應用，利用自然資源和不動產三維立體調查登記平臺所具有的空間表現力、分析力強等優勢，解決二維空間下自然資源和不動產調查確權登記存在的不足，對滿足現代城市信息化發展的需求，擴大登記成果的共享范圍，更好地服務經濟社會發展和支撐生態文明建設具有重要的實際意義[4]。

3.結語

我國房屋不動產行業隨著社會經濟的發展，其產業鏈價值也在逐漸提高。近年來，人們對三維不動產重視度逐漸增強，國家層面的相關規范即將出臺。利用三維模型對三維不動產要素進行描述，是行業發展的必然趨勢。利用傾斜攝影三維建模這樣新型技術的運用，對三維不動產測繪的可持續發展有著積極的促進作用。