自國家基礎(chǔ)地理信息中心《實景三維中國建設(shè)城市三維模型快速構(gòu)建技術(shù)規(guī)定(試行)》發(fā)布以來,天際航與廣大客戶一共建了全國多個城市LOD1.3模型的成果,不僅積累了豐富的建設(shè)服務(wù)經(jīng)驗,也讓自身的技術(shù)產(chǎn)品不斷迭代升級。
天際航城市三維模型(LOD1.3級)快速構(gòu)建方案(以下簡稱方案),遵循技術(shù)規(guī)定要求,以模型生產(chǎn)、紋理掛接、屬性掛接和質(zhì)量控制的一站式技術(shù)服務(wù)框架,用更成熟、更智能的產(chǎn)品能力助力廣大建設(shè)單位按時完成既定建設(shè)目標(biāo)。
1.城市白模(Lod1.3)構(gòu)建
城市白模LOD1.3級構(gòu)建的數(shù)據(jù)源主要來自存量成果數(shù)據(jù)(矢量和高精度模型)和新采集原始數(shù)據(jù)(衛(wèi)星影像、傾斜影像和點云等),天際航的技術(shù)方案可適應(yīng)各類客戶不同數(shù)據(jù)源具體情況,智能高效構(gòu)建城市白模。
1.1 存量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換
1.1.1基于矢量參數(shù)化自動構(gòu)建白模
利用存量矢量進行白模的構(gòu)建是目前多數(shù)用戶采用的主要手段。方案基于作業(yè)區(qū)域已完成的二維矢量成果,通過指定建筑最高點、地坪高程完成體塊模型構(gòu)建,并利用三維模型代碼字段約束,將歸屬于同一棟建構(gòu)筑物的模型體塊進行合并,從而完成參數(shù)化LOD1.3自動構(gòu)建。
頂高、底高、輪廓建筑構(gòu)建
分層分戶自動構(gòu)建
1.1.2基于高精度單體模型簡化成白模
若作業(yè)區(qū)域擁有已完成的高精度三維模型,方案在保證其特征和信息的準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上,通過模型簡化算法,優(yōu)化不必要的數(shù)據(jù)細節(jié),并支持分布式計算方法,實現(xiàn)海量單體模型向LOD1.3級模型高效率轉(zhuǎn)化。
平頂簡化
坡屋頂簡化
1.2 二三維一體化采集
針對作業(yè)區(qū)域無存量數(shù)據(jù)可用的情況,可基于衛(wèi)星影像、無人機影像、點云、Mesh、柵格等多源數(shù)據(jù)進行二三維一體化采集,同步生成矢量和LOD1.3級模型成果。
1.2.1矢量智能提取
基于方案的多視角二維AI能力,可對衛(wèi)星圖像進行自動分類,進而智能提取的建筑矢量數(shù)據(jù),大幅減少人工投入。
基于衛(wèi)星影像智能提取矢量
基于方案的深度學(xué)習(xí)能力,可對點云中的建筑物進行智能識別和分類,根據(jù)分類結(jié)果對建筑物進行矢量化處理,并支持對提取的矢量輪廓進行正則化提升,以形成精準(zhǔn)的矢量成果。
基于點云智能提取矢量
1.2.2多源數(shù)據(jù)半自動采集
提供針對多源數(shù)據(jù)的測圖功能,如衛(wèi)星影像和航空影像的立體測圖、三維測圖、點云測圖等,采集建(筑)物基底面和測量建(構(gòu))筑物高度,從而構(gòu)建建(構(gòu))筑物體塊三維模型。
衛(wèi)星影像立體采集
2.模型紋理掛接
方案提供LOD1.3模型多種紋理掛接方法,既可利用通用紋理庫的材質(zhì)復(fù)用以保證作業(yè)效率,又可滿足不同層高和結(jié)構(gòu)的建筑細節(jié)紋理合理、色調(diào)一致的要求。
2.1 材質(zhì)庫通用合成紋理
通過內(nèi)置紋理庫,提供紋理合成展開視圖,讓同一材質(zhì)方案針對不同建筑貼圖分布更合理,在保證紋理最小數(shù)據(jù)體積同時,告別半窗、窗戶間距不均勻、建筑無門等問題。
2.2 AI生成式紋理
基于實景三維模型提取建筑立面語義圖像信息,通過AI算法,對材質(zhì)庫紋理進行對比分析、過濾和匹配,實現(xiàn)對LOD1.3模型與實現(xiàn)風(fēng)格相似新貼圖的自動化合成;對存在遮擋、破損、缺失等建筑紋理進行自動識別和特征補全,確保建筑模型紋理細節(jié)的真實性、合理性。
2.3 智能貼圖
配備圖像智能計算算法,對遮擋紋理圖像內(nèi)容進行識別,并自動解譯進行智能填充;同時,利用多張影像融合貼圖,批量解決紋理遮擋錯誤問題,實現(xiàn)城市白模的紋理自動映射、智能貼圖。
3.模型屬性掛接
根據(jù)技術(shù)規(guī)定,L0D1.3模型需采集的屬性共有21項,其中11項為必填字段。方案提供對存量數(shù)據(jù)屬性的自動抽取、外部文件(如shp或excle)掛接等手段,實現(xiàn)模型的屬性的賦值,并提供屬性批量增刪、拼接、復(fù)制等工具,用以對屬性進行快速更新。
4.成果質(zhì)量檢查
根據(jù)技術(shù)規(guī)定城市白模成果規(guī)范要求,針對成果二維圖元、三維圖元、實體屬性數(shù)據(jù),方案提供基礎(chǔ)檢查、矢量拓撲檢查、模型拓撲檢查、屬性檢查、邏輯一致性檢查、實體完整性檢查等多種質(zhì)檢手段,可輸出多種質(zhì)檢成果,并能夠快速定位問題點,指導(dǎo)生產(chǎn)端進行數(shù)據(jù)再編輯、修正。