文博古建三維數(shù)字化解決方案
編輯：2022-11-28 15:19:58
文博古建是指文物、博物館、古建筑等，是中華民族珍貴的歷史文化遺產(chǎn)；對(duì)文博古建進(jìn)行三維數(shù)字化是文博古建保護(hù)的重要組成部分。
Ⅰ. 古建筑保護(hù)背景簡(jiǎn)介
隨著我國(guó)對(duì)建筑遺產(chǎn)保護(hù)工作的重視程度逐步增加，對(duì)古建筑保護(hù)修繕技術(shù)的要求也隨之提升。古建筑信息采集作為古建筑保護(hù)的基礎(chǔ)性工作具有深遠(yuǎn)的意義。近年來(lái)，古建筑保護(hù)正向著以數(shù)字化安全監(jiān)測(cè)為代表的研究性、預(yù)防性保護(hù)方向發(fā)展，這就給古建筑信息的采集、處理、存儲(chǔ)和傳輸以及可視化等多方面提出了更高的要求。
三維激光掃描技術(shù)能夠直接快速地獲取實(shí)體表面信息。與傳統(tǒng)信息獲取技術(shù)相比，它具有非接觸式工作、受外界因素干擾小、掃描速度快、精確度高、兼容性高等各種優(yōu)點(diǎn)。將三維激光掃描技術(shù)引入古建筑的數(shù)字化保護(hù)中，能夠?yàn)楣沤ㄖ谋Ｗo(hù)修繕工作提供高精度、完整的空間數(shù)據(jù)信息。
在古建筑修繕領(lǐng)域，數(shù)字虛擬技術(shù)的應(yīng)用日益普及，以點(diǎn)云數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的數(shù)字建模為古建筑的勘查保護(hù)、虛擬修復(fù)和再現(xiàn)展示提供了完善的數(shù)據(jù)信息。利用三維激光掃描得到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，首先進(jìn)行古建筑及周邊環(huán)境的場(chǎng)景塑造，建立古建筑虛擬修復(fù)系統(tǒng)，對(duì)殘損和病害的部分進(jìn)行虛擬修復(fù)，為古建筑保護(hù)修繕?lè)桨傅臄M定提供數(shù)據(jù)支撐。還可以建立古建筑彩繪、壁畫的色彩和圖像的數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)，通過(guò)古建筑彩繪和壁畫修復(fù)軟件以及古建筑彩繪和壁畫配色軟件的使用，對(duì)古建筑彩繪和壁畫高效虛擬修復(fù)。
故宮-北院區(qū)御窯廠
Ⅱ. 歷史文化名村名鎮(zhèn)及傳統(tǒng)村落保護(hù)背景簡(jiǎn)介
歷史文化名鎮(zhèn)名村是中華民族寶貴的文化資源和精神財(cái)富，加強(qiáng)歷史文化名鎮(zhèn)名村的保護(hù)和利用，對(duì)于研究我國(guó)不同地域歷史村鎮(zhèn)的傳統(tǒng)風(fēng)貌和建筑藝術(shù)，傳承優(yōu)秀文化，增強(qiáng)人民群眾的民族文化認(rèn)同感和自豪感，塑造村鎮(zhèn)特色，促進(jìn)村鎮(zhèn)和諧發(fā)展具有重要意義。
傳統(tǒng)村落是指村落形成較早，擁有較豐富的傳統(tǒng)資源，具有一定歷史、文化、科學(xué)、藝術(shù)、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)價(jià)值，應(yīng)予以保護(hù)的村落。我國(guó)傳統(tǒng)文化的根基在農(nóng)村，傳統(tǒng)村落保留著豐富多彩的文化遺產(chǎn)，是承載和體現(xiàn)中華民族傳統(tǒng)文明的重要載體。
開(kāi)展歷史文化名鎮(zhèn)名村和傳統(tǒng)村落測(cè)繪，是推動(dòng)歷史文化名鎮(zhèn)名村和傳統(tǒng)村落保護(hù)的重要手段，有利于進(jìn)一步梳理歷史文化資源，形成重要的第一手資料，為開(kāi)展保護(hù)利用和活態(tài)傳承打好基礎(chǔ)。
晉建村函〔2022〕1178 號(hào)《山西省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳關(guān)于開(kāi)展歷史文化名鎮(zhèn)名村和傳統(tǒng)村落測(cè)繪試點(diǎn)的通知》
根據(jù)通知要求，在晉城和平遙、平定國(guó)家試點(diǎn)以及介休等 5 個(gè)省級(jí)試點(diǎn)，選擇 10 個(gè)村（鎮(zhèn)）開(kāi)展歷史文化名鎮(zhèn)名村和傳統(tǒng)村落測(cè)繪試點(diǎn)，形成測(cè)繪成果，編制測(cè)繪圖集。
按照全面測(cè)繪、典型測(cè)繪、簡(jiǎn)略測(cè)繪等三種類型相結(jié)合的方式進(jìn)行，完成總平面圖、平面、立面、剖面、典型構(gòu)件測(cè)繪，選擇應(yīng)用新測(cè)繪技術(shù)，形成總平面現(xiàn)狀測(cè)繪圖、平面現(xiàn)狀測(cè)繪圖、立面現(xiàn)狀測(cè)繪圖、剖面現(xiàn)狀測(cè)繪圖、典型構(gòu)件大樣圖和傳統(tǒng)建筑檔案表。
Ⅲ. 智慧文博背景簡(jiǎn)介
隨著國(guó)家政策鼓勵(lì)博物館將館藏資源進(jìn)行融合性的發(fā)展，提倡博物館將數(shù)字技術(shù)作為文博事業(yè)發(fā)展的重要引擎。在發(fā)展博物館文物保護(hù)與利用的同時(shí)，使其進(jìn)一步滿足人民對(duì)文博文化的需求，并盡力使其能夠持續(xù)在公共文化服務(wù)中發(fā)揮基礎(chǔ)性、關(guān)鍵性的作用。
利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)構(gòu)建的數(shù)字化展覽館，是一種三維互動(dòng)體驗(yàn)方式。它無(wú)需投入巨資建立真實(shí)場(chǎng)館。云展廳，是一個(gè)集視聽(tīng)影音、線上學(xué)習(xí)、資料查閱、交互體驗(yàn)于一體的綜合展覽，作為一個(gè)云端的學(xué)習(xí)參觀平臺(tái)，它打破時(shí)間與空間的限制，采用最新的三維建模技術(shù)，實(shí)現(xiàn)虛擬展館的三維可視化，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、手動(dòng)漫游。
博物館館藏文物具有重要的研究?jī)r(jià)值和觀賞價(jià)值，是一個(gè)國(guó)家科學(xué)和文化的歷史沉淀，也是一個(gè)國(guó)家精神價(jià)值的直接體現(xiàn)。由于博物館館藏文物具有珍貴、精致的特點(diǎn)，在館藏文物三維數(shù)字化保護(hù)過(guò)程中，對(duì)館藏文物的紋理信息采集記錄、數(shù)據(jù)分析應(yīng)用尤為重要。在精細(xì)、繁多的數(shù)據(jù)面前，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)記載方式在效率和精度上都很難滿足館藏文物對(duì)數(shù)據(jù)的需求。與傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)相比，三維掃描技術(shù)更加快速、有效，自動(dòng)獲取得到的數(shù)據(jù)誤差值更低，且非接觸式的數(shù)據(jù)獲取方式有效減少了人為因素對(duì)館藏文物的損壞。
將三維數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用在文物保護(hù)工作中，能夠作為真實(shí)文物的副本保存，為文物保護(hù)研究建立完整、準(zhǔn)確的數(shù)字檔案。通過(guò)數(shù)字記錄的方法為文物保護(hù)提供了檢測(cè)和修復(fù)依據(jù)，并在已知數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上重建已經(jīng)不存在的或者被毀壞的歷史遺跡，對(duì)流落到國(guó)外的文物進(jìn)行數(shù)字復(fù)原，數(shù)據(jù)回歸祖國(guó)。
此外，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，“互聯(lián)網(wǎng)+”與三維數(shù)據(jù)的應(yīng)用，為文物的信息儲(chǔ)存和展示形式提供了新方式。充分利用人工智能、VR技術(shù)等，以數(shù)據(jù)推動(dòng)文物的數(shù)字化保護(hù)、多樣化展示及博物館業(yè)務(wù)管理的轉(zhuǎn)型和升級(jí)。
Ⅰ. 三維激光掃描技術(shù)
三維激光掃描技術(shù)是近年來(lái)出現(xiàn)的新技術(shù)，在國(guó)內(nèi)越來(lái)越引起研究領(lǐng)域的關(guān)注。它是利用激光測(cè)距的原理，通過(guò)記錄被測(cè)物體表面大量的密集的點(diǎn)的三維坐標(biāo)、反射率和紋理等信息，可快速?gòu)?fù)建出被測(cè)目標(biāo)的三維模型及線、面、體等各種圖件數(shù)據(jù)。由于三維激光掃描系統(tǒng)可以密集地大量獲取目標(biāo)對(duì)象的數(shù)據(jù)點(diǎn)，因此相對(duì)于傳統(tǒng)的單點(diǎn)測(cè)量，三維激光掃描技術(shù)也被稱為從單點(diǎn)測(cè)量進(jìn)化到面測(cè)量的革命性技術(shù)突破。
三維激光掃描系統(tǒng)包含數(shù)據(jù)采集的硬件部分和數(shù)據(jù)處理的軟件部分。按照載體的不同，三維激光掃描系統(tǒng)又可分為機(jī)載、車載、地面和手持型幾類。應(yīng)用掃描技術(shù)來(lái)測(cè)量古建筑的尺寸及形狀等原理來(lái)工作。主要應(yīng)用于逆向工程，負(fù)責(zé)曲面抄數(shù)，古建筑結(jié)構(gòu)和部件的三維測(cè)量，針對(duì)現(xiàn)有三維實(shí)物（樣品或模型）在沒(méi)有技術(shù)文檔的情況下，可快速測(cè)得物體的輪廓集合數(shù)據(jù)，并加以建構(gòu)，編輯，修改生成通用輸出格式的曲面數(shù)字化模型。
Ⅱ. 近景/貼近攝影測(cè)量技術(shù)
近景攝影測(cè)量是利用對(duì)近距離 (一般在100米以內(nèi))非地形目標(biāo)拍攝的圖像,測(cè)定被攝目標(biāo)幾何特性的技術(shù)。數(shù)字近景攝影視覺(jué)測(cè)量是建立在數(shù)字成像、圖像處理與識(shí)別以及精密測(cè)量原理基礎(chǔ)上的新型工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)三維精密測(cè)量技術(shù)；
貼近攝影測(cè)量是一種面向目標(biāo)對(duì)象的攝影測(cè)量，利用目標(biāo)的粗略模型生成精細(xì)拍攝的三維航跡，近距離貼近目標(biāo)或者物體表面進(jìn)行面向?qū)ο蟮娘w行及攝影，加以適當(dāng)角度的補(bǔ)拍，從而獲取覆蓋對(duì)象的毫米級(jí)分辨率影像，并通過(guò)攝影測(cè)量軟件處理生成精細(xì)化三維重建。
貼近攝影測(cè)量之所以被稱為介于二維對(duì)地正射攝影、三維傾斜攝影之外的第三種攝影測(cè)量方式，是因?yàn)橘N近攝影測(cè)量是針對(duì)三維空間任意坡度、坡向的面進(jìn)行攝影，而非對(duì)地觀測(cè)，這是他們之間存在的根本差別。
Ⅲ. 傾斜攝影測(cè)量技術(shù)
傾斜攝影技術(shù)是通過(guò)從一個(gè)垂直、四個(gè)傾斜、五個(gè)不同的視角同步采集影像，獲取到豐富的建筑物頂面及側(cè)視的高分辨率紋理。它不僅能夠真實(shí)地反映地物情況，高精度地獲取物方紋理信息，還可通過(guò)先進(jìn)的定位、融合、建模等技術(shù)，生成真實(shí)的三維模型；
Ⅳ. 數(shù)據(jù)采集方式
Ⅴ. 邏輯架構(gòu)及生產(chǎn)流程
Ⅰ. 點(diǎn)云數(shù)據(jù)在文博古建數(shù)字化中的應(yīng)用
點(diǎn)云數(shù)據(jù)是三維激光掃描后得到的數(shù)據(jù)成果，點(diǎn)云數(shù)據(jù)是包含點(diǎn)的三維坐標(biāo)及顏色屬性的點(diǎn)集合，可以進(jìn)行距離 、角度、體積、面積等各種測(cè)量工作。
在三維激光掃描工作結(jié)束后，首先要對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，為后續(xù)的應(yīng)用打好工作基礎(chǔ)，包括點(diǎn)云坐標(biāo)確立、去噪和濾波、數(shù)據(jù)拼接及點(diǎn)云封裝等工作。基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的建模主要有多邊形建模、矢量曲面模型建模、截面曲面建模以及復(fù)合建模四種方式。
現(xiàn)狀正射點(diǎn)云圖直接來(lái)源于掃描的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，包含了建筑完整的幾何信息，內(nèi)部結(jié)構(gòu)及周邊的環(huán)境信息，無(wú)需數(shù) 據(jù)轉(zhuǎn)換，非常適合古建筑現(xiàn)狀的圖紙記錄。通過(guò)導(dǎo)入工程制圖軟件平臺(tái)，還可以對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)注及測(cè)量。
在以點(diǎn)云數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)所建立的三維空間模型中，可以采用多視角、動(dòng)態(tài)交互的瀏覽方式，任意選擇觀察的位置以及視線的方向，隨時(shí)進(jìn)行剖切瀏覽，擺脫了以往利用二維圖紙進(jìn)行解讀信息的局限性，對(duì)建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征也能很準(zhǔn)確地解讀。在高精度掃描的數(shù)據(jù)中，對(duì)建筑細(xì)部、建筑色彩信息也能更直觀地進(jìn)行記錄瀏覽。
三維掃描得到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)可以用來(lái)分析建筑本體形變、建筑墻面及地面的整體平整度，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)建筑病害等。以預(yù)設(shè)的掃描測(cè)繪密度自動(dòng)獲取數(shù)以億計(jì)的點(diǎn)位數(shù)據(jù)，然后通過(guò)視覺(jué)化表現(xiàn)手段直觀顯示出這些數(shù)值的變化關(guān)系，有效監(jiān)測(cè)其變形范圍及量級(jí)，以達(dá)到防災(zāi)減災(zāi)的目的。
以點(diǎn)云數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的數(shù)字建模為古建筑的勘查保護(hù)、虛擬修復(fù)和再現(xiàn)展示提供了完善的數(shù)據(jù)信息。利用三維激光掃描得到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，首先進(jìn)行古建筑及周邊環(huán)境的場(chǎng)景塑造，建立古建筑虛擬修復(fù)系統(tǒng)，對(duì)殘損和病害的部分進(jìn)行虛擬修復(fù)，為古建筑保護(hù)修繕?lè)桨傅闹付ㄌ峁?shù)據(jù)支撐。還可以建立古建筑彩繪、壁畫的色彩和圖像的數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)，通過(guò)古建筑彩繪和壁畫修復(fù)軟件乙級(jí)古建筑彩繪和壁畫配色軟件的試用，對(duì)古建筑彩繪和壁畫高效虛擬修復(fù)；
基于點(diǎn)云的虛擬修復(fù)，可以對(duì)修復(fù)方案進(jìn)行反復(fù)推敲，避免了因盲目修復(fù)對(duì)古建筑造成的不可逆轉(zhuǎn)的傷害，同時(shí)也有利于修復(fù)成果進(jìn)行直觀的展示比較；
Ⅱ.傾斜模型在文博古建數(shù)字化中的應(yīng)用
傾斜攝影建模是通過(guò)簡(jiǎn)單的照片生成具有高分辨率的真實(shí)三維模型，具有快速、簡(jiǎn)單、全自動(dòng)、身臨其境的實(shí)景真三維模型，廣泛的數(shù)據(jù)源兼容性和優(yōu)化的格式輸出等優(yōu)勢(shì)。我司具備生產(chǎn)各類精度傾斜模型的能力。
單體化"是指每一個(gè)我們想要單獨(dú)管理的對(duì)象，是一個(gè)個(gè)單獨(dú)的、可以被選中的實(shí)體（Entity），可以附加屬性，可以被查詢統(tǒng)計(jì)等等。只有具備了"單體化"的能力，數(shù)據(jù)才可以被管理，而不僅僅是被用來(lái)查看。我司可根據(jù)客戶需求，對(duì)傾斜數(shù)據(jù)進(jìn)行單體化處理，實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)單體建筑的任意編輯功能。
古建筑具有獨(dú)特的歷史價(jià)值和藝術(shù)價(jià)值，數(shù)字化的古建筑三維模型可以減少人們對(duì)實(shí)物接觸，方便用于虛擬展示，通過(guò)無(wú)人機(jī)(UAV)傾斜攝影測(cè)量方法則可以便捷地采集空中和近地面的影像。市場(chǎng)上常見(jiàn)的多旋翼無(wú)人機(jī)具有定點(diǎn)懸停、調(diào)節(jié)相機(jī)姿態(tài)等功能，拍攝影像的位置與視角可以通過(guò)人工或程序來(lái)控制，可以靈活根據(jù)建筑物的外形進(jìn)行規(guī)劃拍攝，然后利用成熟的攝影測(cè)量三維重建方法獲取高質(zhì)量三維模型。
Ⅲ. 人工精細(xì)模型在文博古建數(shù)字化中的應(yīng)用
人工3D模型是通過(guò)3d max / SketchUp等三維制作軟件通過(guò)虛擬三維空間構(gòu)建出具有三維數(shù)據(jù)的模型，在科學(xué)領(lǐng)域，將三維建模作為化合物的精確模型；在醫(yī)療行業(yè)，使用三維建模制作器官的精確模型；在電影行業(yè)，三維建模用于活動(dòng)的人物、物體以及現(xiàn)實(shí)電影；在視頻游戲產(chǎn)業(yè)，將三維建模作為計(jì)算機(jī)與視頻游戲中的資源；在建筑業(yè)將三維建模用來(lái)展示提議的建筑物或者風(fēng)景表現(xiàn)；在工程界將三維建模用于設(shè)計(jì)新設(shè)備、交通工具、結(jié)構(gòu)以及其它應(yīng)用領(lǐng)域。
中國(guó)古建筑是中華民族的珍貴文化遺產(chǎn)，在世界建筑領(lǐng)域中獨(dú)樹(shù)一幟。古建筑模型是古建筑文化的一個(gè)濃縮，也是對(duì)古建筑的優(yōu)秀建筑空間、精巧的建筑結(jié)構(gòu)和構(gòu)件，以及所體現(xiàn)的社會(huì)文化的最直觀表達(dá)；
古建筑人工精細(xì)模型可以方便的用于研究、傳播這些建筑的價(jià)值，而減少對(duì)實(shí)物的人為損傷。數(shù)字化的三維建筑模型與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合，還可以用于旅游開(kāi)發(fā)，進(jìn)行虛擬展示；
精確的三維數(shù)字化模型中包含實(shí)物最準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，可以替代實(shí)物，用于文物價(jià)值的研究，通過(guò)虛擬地復(fù)原建筑遺跡的原始面貌，動(dòng)態(tài)模擬其由古至今的演變過(guò)程，為考古研究和旅游參觀提供更為生動(dòng)的信息表達(dá)方式；
在室內(nèi)外三維模型生產(chǎn)方面，我們擁有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，并建立了龐大的專屬模型庫(kù)。
Ⅰ.精度高
4.1 建筑分類處理保證采集數(shù)據(jù)精度：通過(guò)大規(guī)模、高要求的實(shí)際項(xiàng)目驗(yàn)證，總結(jié)完善了適用于中國(guó)古代木構(gòu)建筑的三維信息采集技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)不同形制不同類型的古建筑事項(xiàng)相對(duì)應(yīng)的掃描精度選取及點(diǎn)把控，確保點(diǎn)云的精度；
4.2 與傳統(tǒng)工程圖相結(jié)合：將三維掃描精度與傳統(tǒng)工程圖的對(duì)應(yīng)比例關(guān)系相匹配。我們?cè)诖罅繉?duì)比實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上只做了三維激光掃描精度與傳統(tǒng)工程圖比例的對(duì)應(yīng)表，以便針對(duì)不同項(xiàng)目中對(duì)于建筑的不同精度級(jí)別及相應(yīng)要求選擇需要的掃描儀器來(lái)制定相應(yīng)的掃描方案；
4.3 分級(jí)管理提高數(shù)據(jù)整合精度：針對(duì)院落范圍、單體建筑、局部細(xì)節(jié)劃分為上、中、下三層級(jí)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，采用集中拼接重點(diǎn)建筑、總體把控院落質(zhì)量、智能拼接加人工拼接的綜合數(shù)據(jù)處理方式。
4.4 制作精度控制表保證精度：制作出了專門針對(duì)古建筑三維激光掃描的精度控制表。
Ⅱ.位置準(zhǔn)
4.5 與傳統(tǒng)GIS相結(jié)合提高精準(zhǔn)度：所有數(shù)據(jù)采集成果均可導(dǎo)入GIS大地坐標(biāo)系統(tǒng)，與傳統(tǒng)測(cè)繪控制網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫對(duì)接，確保數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度；
4.6 與無(wú)人機(jī)技術(shù)相結(jié)合提高精準(zhǔn)度：結(jié)合無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)，將無(wú)人機(jī)GPS信息導(dǎo)入到點(diǎn)云中，實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)高精度的點(diǎn)云與GIS信息的完美匹配；
4.7 制作精準(zhǔn)度矯正技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：通過(guò)大批量結(jié)合運(yùn)用點(diǎn)云與GIS坐標(biāo)項(xiàng)目的作業(yè)驗(yàn)證，總結(jié)并完善了針對(duì)古建筑三維信息數(shù)據(jù)采集的GIS地理嘻嘻精度校正技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)流程規(guī)范。
Ⅲ.效率快
4.8 優(yōu)化技術(shù)方案提高效率與核算成本：通過(guò)大規(guī)模、高要求的實(shí)際項(xiàng)目驗(yàn)證，我們針對(duì)不同特點(diǎn)的中國(guó)古建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化了三維信息采集的布站方式、大大提高了三維激光數(shù)據(jù)采集的效率與成本核算問(wèn)題。
4.9 自主研發(fā)設(shè)備實(shí)現(xiàn)全方位覆蓋：自主研發(fā)了遙控高懸空臂設(shè)備，氣炮設(shè)備，為高空屋檐數(shù)據(jù)采集和室內(nèi)梁架結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)采集提供了設(shè)施和安全保障，實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)云數(shù)據(jù)全方位無(wú)死角覆蓋；
4.10 不斷吸收新技術(shù)提高工作效率：整合跟蹤最新三維信息采集新技術(shù)及最前端的采集設(shè)備，并自主研發(fā)了數(shù)字成果壓縮存儲(chǔ)及調(diào)用技術(shù)，保證了數(shù)字成果的快速調(diào)用，提高了點(diǎn)云數(shù)據(jù)的易用性及未來(lái)應(yīng)用的拓展性。
Ⅳ.多種成果轉(zhuǎn)換及應(yīng)用
我們將體量大的建筑點(diǎn)云分塊封裝并進(jìn)行不同程度的去噪、平滑、調(diào)色等模型處理，對(duì)比處理后哪些模型的輪廓更容易區(qū)分，以此作為分塊處理模塊，輸出模型。并將處理后的模型塊進(jìn)入PS等模型或出圖軟件進(jìn)行最大DPI的出圖，然后將分塊出具模型的正攝圖用PS結(jié)合起來(lái)，對(duì)比分析哪種模型更容易體現(xiàn)出其清晰的法線等信息，最后通過(guò)軟件識(shí)別將其識(shí)別。
Ⅴ.特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)
平遙古城作為世界文化遺產(chǎn)，聯(lián)合國(guó)教科文組織稱其為“中國(guó)古代城市在明清時(shí)期的杰出范例，平遙古城保存了其所有特征。而且，在中國(guó)歷史的發(fā)展中，為人們展示了一幅非同尋常的文化、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)及宗教發(fā)展的完整畫卷”。本次貼近攝影測(cè)量建模作業(yè)，主要針對(duì)平遙古城極具代表性的典型場(chǎng)景開(kāi)展，包括平遙古城迎薰門城樓及左右外擴(kuò)50米至兩邊敵樓、市樓、明清一條街等。
作業(yè)流程：
1.從無(wú)到有，采集粗模：采用經(jīng)緯 M300 RTK 及 DJI P1，開(kāi)啟智能擺動(dòng)拍攝模式，以 80 米的飛行高度采集測(cè)區(qū)整體范圍的三維傾斜數(shù)據(jù)，并使用大疆智圖生產(chǎn)測(cè)區(qū)的粗略三維模型；
2.由粗到細(xì)，精模航線規(guī)劃：使用貼近攝影測(cè)量航線規(guī)劃軟件，基于測(cè)區(qū)粗模規(guī)劃精細(xì)化航線，航線規(guī)劃時(shí)將測(cè)區(qū)重點(diǎn)分為城墻、城樓、街道、市樓等模塊；
3.數(shù)據(jù)采集：使用經(jīng)緯 M300 RTK 搭載 DJI P1 與精靈4 RTK，將規(guī)劃的貼近攝影測(cè)量航線導(dǎo)入并執(zhí)行任務(wù)；針對(duì)城樓與市樓低矮內(nèi)部細(xì)節(jié)以及街道檐下部分，使用精靈4 RTK 手動(dòng)補(bǔ)拍；針對(duì)頂部，使用經(jīng)緯 M300 RTK 搭載 DJI P1 飛行 40 米的高度，開(kāi)啟智能擺動(dòng)拍攝模式采集傾斜數(shù)據(jù)。
4.數(shù)據(jù)處理：將采集到的 2 萬(wàn)多張照片導(dǎo)入大疆智圖集群版建模，耗時(shí)約 24 小時(shí)完成模型重建。
精細(xì)化的三維模型為平遙古城的保護(hù)、修繕、研究及數(shù)字化存檔工作，提供了完善的信息依據(jù)。
鸛雀樓位于山西省運(yùn)城市境內(nèi)的黃河岸畔。由于樓體壯觀，結(jié)構(gòu)奇特，氣勢(shì)雄偉，風(fēng)景秀麗，前瞻中條太華山，下瞰巍巍黃河水，唐代詩(shī)人王之渙的千古絕唱《登鸛雀樓》“白日依山盡，黃河入海流。欲窮千里目，更上一層樓?！奔凑Q生于此。
2015年初-2016年末，與北京工業(yè)大學(xué)城市建筑與規(guī)劃學(xué)院/北京市歷史建筑保護(hù)工程技術(shù)研究中心共同完成85處北京市級(jí)以上文保單位的1097座單體歷史建筑的信息采集，是目前北京完成的規(guī)模最大的一次三維技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐。
六和塔三維數(shù)字化掃描，歷時(shí)六個(gè)月，與六和塔修繕工程同步進(jìn)行。技術(shù)上采用三維激光掃描方式，采集過(guò)程中，共架設(shè)了527個(gè)采集站點(diǎn)，對(duì)六和塔的外部結(jié)構(gòu)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括明層、暗層全部進(jìn)行了掃描。掃描采集原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)為363G，總的點(diǎn)云量為230.299億個(gè)點(diǎn)，總體拼接精度標(biāo)準(zhǔn)差為0.438。
杭州六和塔三維數(shù)字化掃描
山西地質(zhì)博物館室內(nèi)三維導(dǎo)航
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