摘自:聶贊,文琳,黃山,李鳳華.傾斜攝影的單體化建模研究[J].地理空間信息,2019,17(03):113-114+122+11.
傾斜攝影模型單體化主要包括矢量切割單體化、矢量疊加單體化和模型重建單體化 3 種方式。
- 思路一
矢量切割單體化是一種最直觀的思路，即用建築物、道路、樹木等對應的矢量面，對傾斜攝影模型進行切割，從物理上把連續的三角面片網分割開，實現單體化。該方法可從物理意義上把連片的模型真正分割開來，再對分割後的模型進行管理和操作。然而，由於傾斜攝影數據量大，切割是一項很費時費力的工作，不符合傾斜攝影建模高效率低成本的初衷。該算法的缺點表現爲：①算法的切割是對已生成模型 Mesh面的切割，而不是對三角網的重建，勢必會在模型底邊出現明顯鋸齒（三角面片的邊界）；②由於 3DGIS對模型空間查詢和分析能力遠沒二維 GIS 對面操作的成熟和靈活，因此其分析功能有限；③傾斜攝影模型本身帶有多層 LOD，切割僅針對最精細層進行，破壞了數據原生的 LOD，也就無法直接加載模型，只能採用導入的方式；④切割一般只是把三角網分開了，而整塊模型所對應的紋理並不會被切割開，因此會出現多份紋理，而重複大量的紋理是最影響三維渲染性能的，當數據量較大時將導致三維瀏覽性能的急劇下降。 - 思路二
目前市場上大部分基於傾斜攝影三維模型的應用均採用疊加配套矢量面的方式，利用與攝影對象配套的二維矢量面爲用戶提供類單體的實用表達與操作體驗，實現了對象化的表達與操作，打通了傾斜攝影模型與二維矢量面之間的二三維一體化通道，即矢量疊加單體化。該方法主要以超圖 Super Map 等 GIS 應用軟件爲代表，在三維渲染過程中，動態地把對應矢量面疊加到傾斜攝影模型上，該矢量面在一定閾值範圍內垂直地表方向生成包圍盒，判斷哪些三角網在其範圍內（包括空中三角網），用半透明顏色貼合三角網，從視覺上實現模型被完整套合、單個管理操作的效果。該方法操作簡單，人工干預少，不會因破壞 Mesh 面而影響模型渲染速度，且不破壞原始數據的 LOD。矢量面可通過已有 DLG 數據配準、正射影像半自動勾畫矢量面、傾斜模型成果自動生成 DLG 等多種方式獲取。通過二維矢量掛接屬性數據，更貼合 GIS 功能應用，且二維分析查詢功能成熟，更符合 GIS 應用的需求。然而，該方法並非真正意義上的單體分離，表面上看起來是單體效果，實則只是簡單地調用了對象輪廓的矢量面，真正意義的單體化不只是爲了單體，也爲了分離。而作爲智慧城市的數據空間基礎，需要的是一個全要素的城市三維模型，即把地表的所有東西都分離出來，實現單體又分離的功能，爲後續的用戶使用提供方便。例如：關注房屋的用戶可只提取自己關心的房屋數據，而不必提取不關心的周圍環境數據；關注路網的用戶可只提取關注的路網數據，這纔是真正單體化的優勢。若不能做到分類實體的對象化管理，用戶不得不花更多的時間和更高的費用來處理不需要的數據。 - 思路三
模型重建單體化以天際航 DP-Modeler、SVS智覺空間、中海達 OSketch 等軟件爲代表，以連續傾斜攝影數據爲基礎數據源，進行人工干預。將建模成果導入軟件進行精化編輯，通過模型重建在原有場景上達到分離效果，實現模型的單體化。結合地面照片，集成低空數據，能有效彌補航空影像對於底商、地面、城市部件等信息的缺失，在單體化的同時，完成整個場景的修飾。該過程更類似於人工建模，但與傳統建模方式相比，能通過對影像多角度地觀測建模，達到模型與影像的完整套合，使模型具有精確的三維座標信息。模型貼圖自動從影像中採集，一鍵映射完成模型貼圖。該方法相較於矢量疊加單體化需要更多的人工干預，側重提供產品，而非 GIS 級別應用。