天際航城市三維模型(LOD1.3)快速構(gòu)建方案提能升級

2024-12-03
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自國家基礎(chǔ)地理信息中心《實(shí)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(gè)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(yàn),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(shí)完成既定建設(shè)目標(biāo)。

技術(shù)路線.jpg

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(diǎn)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(dòng)構(gòu)建白模

利用存量矢量進(jìn)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(diǎn)、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(jìn)行合并,從而完成參數(shù)化LOD1.3自動(dòng)構(gòu)建。

建筑構(gòu)建.gif

頂高、底高、輪廓建筑構(gòu)建

分層分戶自動(dòng)構(gòu)建.gif

分層分戶自動(dòng)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(xì)節(jié),并支持分布式計(jì)算方法,實(shí)現(xiàn)海量單體模型向LOD1.3級模型高效率轉(zhuǎn)化。

平頂簡化.gif

平頂簡化

坡屋頂簡化.gif

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(jī)影像、點(diǎn)云、Mesh、柵格等多源數(shù)據(jù)進(jìn)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(jìn)行自動(dòng)分類,進(jìn)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-11.6.gif

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(diǎn)云中的建筑物進(jìn)行智能識別和分類,根據(jù)分類結(jié)果對建筑物進(jìn)行矢量化處理,并支持對提取的矢量輪廓進(jìn)行正則化提升,以形成精準(zhǔn)的矢量成果。

點(diǎn)云智提矢量.gif

基于點(diǎn)云智能提取矢量


1.2.2
多源數(shù)據(jù)半自動(dòng)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(diǎn)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)星立體測圖.gif

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(xì)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(shí),告別半窗、窗戶間距不均勻、建筑無門等問題。

紋理映射.jpg


2.2 AI生成式紋理

基于實(shí)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(jìn)行對比分析、過濾和匹配,實(shí)現(xiàn)對LOD1.3模型與實(shí)現(xiàn)風(fēng)格相似新貼圖的自動(dòng)化合成;對存在遮擋、破損、缺失等建筑紋理進(jìn)行自動(dòng)識別和特征補(bǔ)全,確保建筑模型紋理細(xì)節(jié)的真實(shí)性、合理性。

AI生成式紋理.gif


2.3 智能貼圖

配備圖像智能計(jì)算算法,對遮擋紋理圖像內(nèi)容進(jìn)行識別,并自動(dòng)解譯進(jìn)行智能填充;同時(shí),利用多張影像融合貼圖,批量解決紋理遮擋錯(cuò)誤問題,實(shí)現(xiàn)城市白模的紋理自動(dòng)映射、智能貼圖。

智能貼圖2.jpg


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(xiàng),其中11項(xiàng)為必填字段。方案提供對存量數(shù)據(jù)屬性的自動(dòng)抽取、外部文件(如shp或excle)掛接等手段,實(shí)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(jìn)行快速更新。

屬性賦值.jpg

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(shí)體屬性數(shù)據(jù),方案提供基礎(chǔ)檢查、矢量拓?fù)錂z查、模型拓?fù)錂z查、屬性檢查、邏輯一致性檢查、實(shí)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(diǎn),指導(dǎo)生產(chǎn)端進(jìn)行數(shù)據(jù)再編輯、修正。

成果檢查.jpg
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