没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
倾斜摄影测量与BIM三维建模集成技术的研究与应用.docx
1.该资源内容由用户上传,如若侵权请联系客服进行举报
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
版权申诉
0 下载量 148 浏览量
2023-02-23
20:26:39
上传
评论
收藏 653KB DOCX 举报
温馨提示
试读
13页
倾斜摄影测量与BIM三维建模集成技术的研究与应用.docx
资源推荐
资源详情
资源评论
摘要
无人机倾斜摄影测量是近年来测绘领域兴起的一项新技术,其数据成果已广泛应用于测绘工程、城
市规划、建筑设计等领域。利用无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)倾斜摄影技术获取测区
的影像数据和定位定向(position and orientation system,POS)数据建立三维模型数据,以及
利 用 建 筑 信 息 建 模 (building information modeling , BIM)技 术 创 建 建 筑 精 细 模 型 , 再 选 用
Skyline 软件(Terra-IT 公司旗下的三维可视化软件)平台实现对两种三维模型的数据融合,并分析
模型融合前后的各自特点及应用。为验证研究结果的可行性,结合项目工程实例完成相应的技术论
证,以期为相关工程设计行业,提供宝贵的技术经验借鉴。
Abstract
Unmanned aerial vehicle(UAV)oblique photogrammetry is a new technology in the
field of surveying and mapping in recent years, and its data has been widely used in
urban planning, architectural design and other fields. This study firstly using
unmanned aerial vehicle oblique photography technology for measuring the image
data and position and orientation system (POS)data to establish three-dimensional
model, and the use of building information modeling(BIM)technology to create fine
building model, then choosing Skyline software platform(Terra-IT's 3D visualization
software)to realize data fusion of two kinds of 3 d model, and analyze the related
application of the model and the fused fusion before two kinds of model
characteristics. To test and verify the feasibility of the research results, and finally
combined with engineering examples. The technical argumentation is completed,
and accordingly to relevant engineering design industry, this study provides
valuable experience for reference.
译
关键词
无人机; 倾斜摄影; 建筑信息建模; 模型融合
Keywords
unmanned aerial vehicle(UAV); oblique photography; building information
modeling(BIM); model fusion
译
随着大数据、云计算等先进技术的不断出现与发展,人类生活的城市正发生着翻天覆地的变化,从
初始的信息化建设到中期的数字化升级,再到现在的智慧化集成,城市正沿着人类的理想之地不断
变革
[1-3]
。智慧城市是数字城市的升级,它更注重数据或信息的集成和共享,强调信息的现势性、
全面性以及集成性。近年来,基于无人机的倾斜摄影测量技术以快速、便捷的数据采集方式受到诸
多行业的关注,特别是在建筑设计与城市规划行业,现已成为三维城市设计数据源获取的重要手段
[4-5]
。基于建筑信息建模(building information modeling,BIM)技术的三维建模,集成了建筑物
的全生命周期的所有信息,有效构造出建筑内部丰富的信息,在建筑工程行业得到了应用,处于推
广应用阶段,但难以实现较大范围的、与外部环境一体的三维构建。
在数据时代,数据多元化使利用率开始走低,因此,多元数据的集成与融合成为智慧城市建筑迫切
需要解决的重要技术问题,尤其是在三维建模方面
[6-8]
。而三维建模已在城市规划、建筑设计等行
业应用比较广泛,某种程度上已成为该类行业不可或缺的技术手段
[9-10]
。
本研究在综合分析无人机倾斜摄影三维模型与 BIM 三维模型特点的基础上,实现对两类模型的创
建与融合,并分析融合后的相关应用,以期为城市规划、建筑设计等领域的三维建模提供宝贵的应
用借鉴。
1 三维建模及数据融合的关键技术
1.1 倾斜摄影三维建模关键技术
无人机倾斜摄影测量技术是利用在无人机上搭载多镜头的倾斜相机,全方位地采集目标地物的影像,
以获得地物表面丰富的纹理信息。其中,利用镜头垂直拍摄得到的像片称为垂直影像,与地面成不
同角度拍摄得到的像片为倾斜影像,从而可收集到各个角度的纹理信息。利用全方位的倾斜影像数
据 , 经 数 据 预 处 理 、 误 差 校 正 、 平 差 解 算 、 生 成 高 密 的 三 维 点 云 数 据 、 自 动 构 建 三 角 格 网
(triangulated irregular network,TIN),最终建立逼真倾斜摄影三维模型,常用的建模软件为
Bentley ContextCapture(由美国 Bentley 公司开发的应用于工业设计的软件)。而基于无人机倾
斜摄影测量构建实景三维模型的关键技术包括影像数据预处理、误差纠正、匀光匀色、区域网联合
平差、多视影像匹配、纹理映射等
[11]
。
1.2 BIM 三维建模关键技术
BIM 技术受到了各个行业的密切关注,特别是建筑设计行业,对 BIM 三维建模技术的研究已成为
其行业的热点。BIM 技术构建建筑三维模型的关键技术包括信息交换标准、三维数字技术、数据存
储及访问技术、信息集成平台等
[12-14 ]
。
首先,信息交换标准方面。BIM 主要依托模型贯穿于整个项目从设计、施工和运营等各个阶段。事
实上,BIM 模型的应用更准确地说是信息的不断传递、集成与更新。因此,实现信息的有效交换成
为了 BIM 技术应用不可忽视的过程,特别是三维设计阶段的模型信息,是项目整个后期运作的关
键。所以,信息转换标准成为了 BIM 三维模型设计的一项关键内容。
其次,三维数字技术方面。三维数字技术是 BIM 建模技术的基础支撑,也叫数字建筑,涵盖了建
筑物所有的几何、纹理、性能等各方面的信息,并进行有效集成。工程技术人员可从 BIM 模型中
获得材料、光 源、视角等信息,并可通过调整 BIM 模型的设计对 3D 建筑场景进 行改变,从而提
高了工作效率。
再次,数据存储及访问技术方面。BIM 数据基于项目实施阶段的不同可分为设计、施工和运营等阶
段的数据。根据存储格式的不同,可划分为结构化数据 与非结构化数据,BIM 模型还可分为 IFC
标准模型和专业软件模型。对于数据存储,可从以下 3 个方面来实施 BIM 数据的有效存储,即搭
建可靠的数据存储平台、构建高效的访问机制、建立数据分类和组织机制。
最后,信息集成平台方面。该平台是 BIM 三维建模不可或缺获取的组成部分。由于其模型的信息
资源贯穿于项目的全生命周期,从而产生不断的信息更新,为了有效地管理与维护这些更新的数据
或信息流,需要依靠信息集成平台来实现,它既能综合了各类模型数据的信息,还将项目不同阶段
间的信息进行有效集成,乃至对不同建筑实体间的逻辑关系进行集成
[15]
。
1.3 两类模型融合的关键技术
1.3.1 模型融合的平台选择
首先,三维建模软件 ContextCapture 可兼容多种数据格式,可将模型分别以 OpenSceneGraph
Binary 文 件(.osgb)、LoD tree export、3mx 等格 式进行 导 出。其中 ,.osgb 主要是 以 二进制
存储 并自 带嵌 入式链接纹理数据,.osgb 文件 主要 是将三维模型数据归并为一系 列连 续的 对象 来
进行数据管理。它与软件 ContextCapture 特殊的.s3c 格式相同,都是以文件形式进行存储与管
理,并以瓦片的形式来进行操作,缺点是三维模型数据量比较大。在建模过程中,软件能将目标区
域划分成几个小区,小区再细分为瓦片数,瓦片之下为其他层级的金字塔数据。
其次,应用 Revit 软件创建 的 BIM 模型,通常以 rvt 或 fbx 等格式存储。fbx 以二进制形式存储,
是封闭的且能在不同平台上实现三维数据交换的数据格式,以场景的形式保存着数据集合。fbx 格
式的修改与转换通常由 Autodesk 公司提供的基于 C++或 Python 的 SDK 完成,它以多叉树的结
构来储存三维模型及模型构件信息。
本研究主要尝试利用 Skyline 软件来完成对这两类建模技术所生成的三维模型进行融合。Skyline
软件平台拥有倾斜三维模型和 BIM 模型的数据导入接口,即 Skyline 能兼容这两种数据格式,并
能以 3DML(3D mesh layer)格式进行统一存储。3DML 是 Skyline 软件提供给用户的一种三维模
型数据服务标准,能使 Skyline 将各类三维数据模型统一起来,建立成三维空间数据库,以便于在
互联网上进行发布与数据共享,从而实现三维数据的大众化应用。此外,模型融合后,BIM 模型的
属性信息仍然保留,在 Skyline 软件中实现建筑物属性挂载,便于后期各部门的管理。
1.3.2 技术路线
在充分了解倾斜摄影三维模型与 BIM 模型数据的存储方法与格式后,综合考虑各软件平台对三维
模型数据的支持程度,本研究最终选择 Skyline 软件平台对这两类模型进行融合,技术路线如图 1
所示。
剩余12页未读,继续阅读
资源评论
罗伯特之技术屋
- 粉丝: 3663
- 资源: 1万+
下载权益
C知道特权
VIP文章
课程特权
开通VIP
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功