随着实景三维中国建设的推进，对实景三维建模的数字化需求呈井喷式爆发。三维实景建模由于采集速度快、计算精度高、一键式操作等建模优势，引起了业内外的高度关注。
三维实景建模是一种运用数码相机或激光扫描仪对现有场景进行多角度环视拍摄，然后利用实景建模软件生成实景模型的一种三维虚拟展示技术。这一技术广泛应用在建筑、水利、消防、应急、能源等领域，并助力博物馆、地产、会展、测绘、BIM、工装、地下空间可视化等诸多行业实现数字化转型升级。
下面，今天就三维实景建模的三种原理和方式，让大家明确哪种情况下应该用哪种三维实景建模方式。
一.人工建模
1.传统人工建模技术
建模软件：使用3dsMax、AutoCAD等传统三维建模软件
原理：基于影像数据、CAD平面图或者拍摄图片估算建筑物轮廓与高度等信息进行人工建模。
缺点：这种方式制作出的模型数据精度较低，纹理与实际效果偏差较大，并且生产过程需要大量的人工参与；同时数据制作周期较长，造成数据的时效性较低，因而无法真正满足用户需要。
2.传统遥感技术和航空摄影测量技术
原理：利用快速影像匹配技术，生成DOM，需要手动或者半自动人工的采集方式，获取影像的建筑物表面纹理，最后实现基于高分辨影像的三维模型。
优势：遥感影像覆盖范围广、成本低且拥有较高的分辨率，所以能够快速获取精确的数据。
缺点：高层建筑物存在严重遮挡问题，建筑立面纹理数据获取成本较高，内业贴图费时费力。
二.倾斜摄影测量建模
原理：通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从一个垂直、四个倾斜等五个不同的角度采集影像，获取到丰富的建筑物顶面及侧视的高分辨率纹理。
优势：不仅能够真实地反映地物情况，高精度地获取地物纹理信息，还可通过先进的定位、融合、建模等技术，生成真实的三维城市模型。
缺点：采用可见光进行测量，对天气、日光要求较高，对密集植被下的地形无能为力，对精细物体的建模能力不足。
适用场景：适合大范围三维建模，如灾害管理、应急指挥、国土安全、城市管理、房产税收等行业。
三.激光测量建模
测量仪器：天宝三维激光扫描仪
原理：利用激光测距的原理，通过记录被测物体表面大量的密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息，可快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种图件数据。
技术优势：扫描速度快，最高可达到100万点每秒；扫描精度高，2mm的测距精度；扫描距离远，600米扫描范围。
缺点：玻璃、水、镜面等反射物难以测量，激光扫描设备较昂贵。
适用场景：获取的点云精度高，适合用于对精度要求较高的文物保护、数字城市、城市建筑测量、工厂改造、室内设计、采矿业、飞机船舶制造、隧道工程等领域。
无论采用什么方式获取的影像和点云等数据，都可以采用实景建模软件ContextCapture进行三维实景建模。
数码相机、智能手机、激光扫描仪、无人机上安装的数码相机、或专业机载测量型单/多镜头航摄仪等
ContextCapture 的高兼容性，能对各种对象各种数据源进行精确无缝重建，从厘米级到公里级，从地面或从空中拍摄。只要输入照片的分辨率和精度足够，生成的三维模型是可以实现无限精细的细节。
实景建模软件ContextCapture具有以下功能：
1.集成地理参考数据
ContextCapture 可为包括 GPS 标记和控制点在内的多种类型的定位数据提供本地支持。它还可以通过定位/旋转导入或完整块导入来导入任何其他定位数据，能够精确测量坐标、距离、面积和体积。
2.自动空中三角测量和三维重建
一旦自动识别每张相片的相对位置和方向，就可以通过添加控制点和编辑连接点来对空中三角测量结果进行微调，以最大限度提升几何和地理空间精度。优化的三维重建算法以无可匹敌的精度生成精准的三维模型以及每个格网面片的影像纹理。ContextCapture 可确保各个三维格网模型顶点放置在最佳位置，因此可以更少的瑕疵表现重现更精细的细节和更锐利的边缘，从而大幅提高几何精度。
3.生成二维和三维 GIS 模型
借助 ContextCapture，可以生成各种 GIS 格式的精确地理参考三维模型，包括真正射影像和新的 Cesium 3D Tiles，并将瓦片范围和空三成果导出为KML和XML。ContextCapture 提供的坐标系数据库接口可确保与GIS 解决方案的数据互用性。可以从 4,000 多个空间参考系统中进行选择，并可添加用户自定义的坐标系。而且，ContextCapture 会根据输入照片的分辨率和空间分布情况，自动调整模型的分辨率和精度。
这意味着，ContextCapture可以处理分辨率不均匀的场景，而不必为保留一些更高分辨率的场景区域而牺牲整体效率。
4.处理实景模型
ContextCapture可以快速轻松地处理任何比例的格网模型，以及横断面的生成、地形和断裂线的提取，及正射影像、三维 PDF 和 iModel 的生成。它可以将格网模型与 GIS 和工程数据集成，以在格网模型的视觉环境中实现该信息的直观搜索、导航、可视化和动画。
5.生成和处理大型可缩放地形模型
ContextCapture可以从多种来源中生成非常庞大的可缩放地形模型，包括点云、断裂线、光栅数字高程模型和现有三角形化不规则网络。通过与原始数据源同步，可缩放地形模型可实时更新到最新。这样做的价值在于，拥有您所有数据的全局、最新和综合表示，并用于使用各种显示模式执行分析，以及生成动画和可视化效果。
ContextCapture软件详情：实景建模ContextCapture产品详情及五大应用
如果您有三维实景建模项目需求，或者对实景建模软件ContextCapture感兴趣，欢迎关注“艾三维技术”维系公众号，联系我们。
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