大场景范围公路实景模型构建技术研究

在公路工程设计、施工和运维阶段建立一个能直观、逼真地展现公路全线的道路及周边环境的公路实景模型,可为公路工程建设在设计、规划、运维等方面提供辅助决策支持和成果的个性化展示,但是目前公路实景模型构建方法在显示效率、实景模型质量、模型构建自动化等方面缺少对大范围带状公路场景的优化。本次研究针对实景模型构建过程中高程和影像数据叠加、地形块轻量技术、LOD调度技术、道路BIM模型自动导入与优化、自动化地物识别和构造物叠加技术进行了研究,提出一种适用于大场景范围的公路实景模型构建方法,较大提升了公路实景环境模型的显示效率、模型效果和构建效率。通过对比LOD调度技术和地形块轻量化技术在不同场景大小下的显示效率和内存占用发现,该构建方法可以满足100000 m×100000 m。场小下的公路实景模型构建。

城市实景模型结构化线面特征重构方法

为了改善城市实景模型边缘模糊,提出了一种曲率引导的结构化线面特征重构方法。根据曲率特征将网格分割为平面、可展凹、可展凸以及不可展曲面4类,在平面分割结果内提取平面,在可展凹和可展凸分割结果内提取直线,对过度弯曲的不可展区域进行保留,最终形成包含几何特征的复合网格模型。结果表明,结合曲率信息预先设置几何特征的潜在范围,使得结构化线面特征更可靠,同时保证城市实景中复杂的树结构不被错误地提取为平面。

大区域实景三维模型拼接融合方法及应用

随着实景三维中国建设的开展,大区域实景三维重建与更新已成为迫切需求,其建模面积大、模型成果异构、多尺度等特点导致场景拼接与融合成为丞待解决的问题,本文分别从影像及控制点重叠建立空三工程、包含相同控制点的空三工程融合2个角度,探究了从数据处理中实现三维场景拼接的方法,其次从模型成果的角度通过邻域瓦块的几何拓扑优化实现三维场景无缝拼接,文章对3种方法进行了试验对比及适用性分析,该研究解决了大场景三维模型拼接的问题,促进了实景三维高效高质建设。

室内实景三维重建技术综述

构建语义丰富、几何精确且拓扑完备的室内三维模型是实景三维中国建设中一项富有挑战性的任务,在室内导航与位置服务、虚拟现实、智能家居等领域都有重要的应用价值。室内空间结构布局复杂、实体要素类型多样及杂乱遮挡等因素给室内实景三维重建带来诸多挑战。近些年,室内实景三维重建受到广泛关注,然而关于现有方法的系统性总结仍较为欠缺。本文对室内实景三维重建最新技术的研究进展进行整理和归纳。首先,简要总结当前主流的室内空间三维数据采集手段;其次,从室内实景三维模型构建过程中涉及的关键环节出发,从实体要素语义识别和分类、实体要素几何模型生成、空间拓扑特征组织与表达方面对现有方法及其优缺点进行综述;最后,对室内实景三维重建相关研究现存的技术挑战进行分析总结,并对未来研究趋势进行展望。

从时空赋能谈实景三维西安建设及应用

近年来,在自然资源部的大力推动和行业单位的积极响应下,实景三维建设在全国掀起了新浪潮。实景三维中国将为数字中国建设打造统一的时空基底,也将为经济社会高质量发展提供数据要素保障和时空赋能。作为全国第三个新型基础测绘建设试点城市,陕西省西安市从实景三维服务能力和应用生态建设两个层面,着力打造“时空基准、时空关联、时空分析、时空智能、时空安全”五种服务能力,夯实构建“数据服务、平台服务、知识服务”三种服务方式,切实保证实景三维“好用”。同时,从建设好“市级、局级”两个应用生态,建立起“支撑环境、数据安全、更新机制”三个保障机制,有力保障实景三维能够“用好”。

乡村振兴背景下实景演出的创作与实践

近年来,我国经济转向了高质量发展,乡村地区发生了巨大变化,尤其是在乡村振兴背景下,很多乡村打造出了越来越多的山水美景,为实景演出创作人员提供了良好的取景环境。因此,现通过介绍乡村振兴战略的意义,分析乡村振兴对实景演出的促进作用,讨论乡村振兴背景下实景演出创作的基本条件,对乡村振兴背景下实景演出创作进行实践探索,以期使我国的实景演出事业得到更好的发展。

基于ENC数据文件的船舶操纵模拟器三维实景建模

为解决Navi-Trainer Professional 5000型全任务大型船舶操纵模拟器无法识别S-57数据格式,致使最新的官方电子海图(ENC)数据文件无法直接应用的问题,采用Scene Editor软件进行海图数据转换,克服船舶操纵模拟器电子海图数据间不融合的问题。以天津港附近水域海图文件转换为例,验证Scene Editor软件进行海图数据转换具有可行性,说明基于ENC数据文件的三维实景建模可广泛应用于船舶操纵的教学、科研和培训。

无人机倾斜摄影在实景三维中国建设中的应用研究

“十四五”任务指出,实景三维中国建设是新型基础测绘的组成部分之一,而实景三维数据的生产主要采用无人机倾斜摄影技术。本文从倾斜摄影技术入手,以实际生产项目为案例,对实景三维模型数据的生产流程进行了介绍,并针对模型存在的拉花、变形、孔洞等问题,进行了深入分析,提出切实可行的解决方案。采用DP-Modeler软件对问题模型进行了处理,取得了较好的模型展示效果。本文的研究,以期为实景三维中国的建设带来借鉴。

数字露头实景三维Web平台研究与云端地质考察应用

露头是地质考察的重点,结合无人机倾斜摄影测量技术构建数字露头实景三维模型并实现露头可视化研究能够为解决传统地质研究中存在的效率低、危险性高和数据复用性差等问题提供全新的思路。论文研究了倾斜影像三维建模、数字露头三维可视化和全景影像可视化等三维技术,并基于Cesium开源三维地球引擎研发了数字露头实景三维Web平台。平台实现了高精度露头实景三维模型的可视化,并将露头相关的描述、图片、视频、全景、文献、观察点、地质标绘等信息与露头三维模型有效结合,实现了露头三维模型上传与实景漫游、露头相关地质信息自主提供、分享、互动与可视化展示。论文通过实例证明了平台云端地质考察应用的有效性和新颖性。该平台作为第21届国际沉积学大会虚拟野外地质路线考察的首选,已成功应用于15条路线中的12条。相比传统地质研究手段,露头云端三维可视化研究能够帮助地质学者更加全面、直观地理解露头地质现象的时空展布和地质特征,并且支持数字环境下露头资源的共建、共享,节省了地质考察的时间和成本。

基于深度学习无人机影像道路实景三维修复

针对基于无人机倾斜影像实景三维重建中,移动目标对道路实景三维重建造成几何变形和纹理失真的问题,提出一种基于深度学习的无人机影像道路实景三维修复方法。首先,通过添加注意力机制的深度学习网络模型YOLOv8对影像中目标进行检测;其次,在得到影像对应目标标记的基础上,根据已生成三维Mesh模型中各三角面在可视影像集合中的投影位置,结合影像所标记目标的对应范围,统计各三角面的类别信息以此判定移动目标;最后,利用移动目标判定结果对移动目标造成的三维模型几何变形及纹理错误进行修复,实现道路实景三维重建。结果表明:改进的网络模型较YOLOv4、YOLOv5和YOLOv8模型,平均精度(mAP)值平均提升10.82%,移动目标判定准确率达97.43%。与流行国外商业软件相比,所提方法重建修复效果更佳,自动化程度更高。

实景三维模型的建设技术与应用研究

文章主要探讨实景三维模型的建设技术与应用研究。实景三维模型是一种通过对实体进行3D数据采集、建模、纹理映射、数据库建设等步骤来构建的三维模型。文章从3D数据采集、三维模型制作、纹理映射、模型数据库建设、三维模型分析、应用场景拓展和模型轻量化等方面进行详细阐述,探讨实景三维模型在不同领域的应用价值和使用价值。

基于实景三维模型的地质灾害隐患识别——以广东省上坪镇为例

为了打破地质灾害中高位隐蔽性隐患发现难的局限,查清复杂地形下突发地质灾害的特点,实现地质灾害隐患点的精准识别。本研究以广东省连平县上坪镇为研究区域,基于无人机倾斜摄影测量技术构建高精度实景三维模型,生成点云、数字高程模型等衍生数据,在真三维环境中结合山体阴影进行隐患点识别,并结合实地调查对典型灾点的特征信息进行分析。结果表明:本研究识别的隐患点与现地验证情况一致,正确率达100%;共识别出隐患点23处(滑坡14处、崩塌9处),灾害密度约4处/km~2。本研究通过集成“空地联动”“点面体协同”“二三维一体”的方法,将立体灾害点搬进数字空间,实现了隐蔽性点位和调查盲区的全覆盖,对灾害预警和风险防控具有重要意义。

MAXScript在构建部件级实景三维中的应用研究

针对当前以道路全息地图为代表的部件级实景三维产品如何实现快速构建,数据如何具有三维化、实体化、语义化特征等问题,将MAXScript脚本语言运用到部件级实景三维数据建设中,实现海量部件级三维模型的自动带参建模,以及地理实体对象不同形式数据的自动关联,保证了数据产品具有地理实体“一码多态”特征。方法经实践证实,可提高成都市道路部件级实景三维产品的建设效率和产品应用价值。

实景教学模式在线上国际中文教育中的探索与应用研究

在回顾中文教学模式发展的基础上,研究当今国际中文教育中实景教学模式的构建发现,实景教学通过教师多元化及“第三人”形式创建了多维教学生态环境,为学习者提供真实的学习场景,使其始终处于即时、直接的互动状态,具有强调真实性、互动性和自主性的特点,可以有效地推动师生角色转变,凸显多学科知识的贯连,在共享资源的同时促进学习者的整体发展。在数智化时代背景下,该模式能较好地满足学习者对中国国情和文化的学习需求,提高学习者的中文综合运用能力。

高性能集群计算环境下实景三维高效建模

引言。实景三维(3D Real Scene)是对人类生产、生活和生态空间进行真实、立体、时序化反映和表达的数字虚拟空间[1],是构建数字孪生城市,实现城市管理精细化、动态化和智能化的数据基础。倾斜摄影测量是近年来航测领域发展起来的新技术,通过无人机搭载倾斜摄影测量相机是当前构建城市实景三维模型的主要手段。利用倾斜摄影测量技术获取丰富的纹理信息数据,生成密集三维点云和不规则三角网(Triangulated Irregular Network,TIN)模型,并结合自动化实景建模,实现大范围三维场景的快速、高效、低成本的真实还原[2]。

基于实景三维的城市空间综合治理平台建设

文章通过搭建统一的基于实景三维城市空间治理平台,采用“GIS引擎+虚幻引擎”双引擎架构解决GIS数据管理分析能力不足的问题,同时增强了精细场景的表现力;采用LOD多层级三维模型加载方法,减少渲染循环中需要处理的实体数据量,实现三维模型加载效率的提升;通过动态视频流技术加载倾斜模型,充分确保地理信息数据安全。以番禺区建设项目为例,在城市综合整治、三维辅助审批和城市品质提升等方面得到有效应用,为城市空间综合治理建设提供借鉴意义。

基于倾斜摄影的实景三维建模技术研究与实践

目的:随着无人机技术的飞速发展,无人机倾斜摄影技术被广泛应用于智慧园区、数字工厂、历史文化保护等领域。运用无人机倾斜摄影技术,能够快速、高效地获取具有真实纹理的地面实景三维模型数据,具有建模速度快、真实纹理强、生产成本低、模型精度高等特点,现已成为主流的实景三维模型生成方式,通过倾斜摄影技术对大遗址文化进行三维重建的方式逐渐被广泛接受。方法:文章以唐桥陵为实景三维建模研究对象,介绍倾斜摄影技术在前期各工作环节的应用步骤和方法,探讨倾斜摄影技术在实景三维平台建设中的应用。结果:通过数字化三维重建,优化处理产出的唐桥陵实景三维模型,再将其与Unity 3D平台结合,通过一定的信息可视化和交互设计,设计进入神道、导游模式、面积测量、光影变化、720°全景展示等交互功能,帮助用户快速了解唐陵的地理概况、陵园构造和三维模型信息,为唐陵文化的宣传提供新思路和新方法。结论:通过搭建唐桥陵实景三维平台,对唐陵进行了数字化保护,填补了唐代帝陵在实景三维领域的空白,为其他文化遗产建模研究及数字化保护工作提供了实例和一定的参考。

环境戏剧视阈下荆楚文化的媒介景观建构——基于《薪火千年》实景演出的研究

首届楚文化节开幕式表演《薪火千年》是一档大型情景叙事实景演出,演出立足于荆楚文化,萃聚“屈原”“凤鸟”“楚辞”等荆楚元素,以可视化、影像化的模式生成了独具荆楚特色的多元媒介景观。场景时空重构重组了观演空间,实现了有限舞台向无限舞台的延伸。观众在与演员的互动中生发出浪漫想象,记忆里的“屈原”活了起来,楚地上的“凤鸟”飞了起来,元典里的“楚辞”火了起来,演出呈现了荆楚文化的现代形态,助力从历史深处走来的荆州将文化力量转化成城市活力。

实景三维建模方法及在公路勘察设计中的应用研究

随着实景三维中国的不断推进,实景三维建模技术得到了飞速发展,随着实景三维建模技术的发展,三维模型得到了广泛的应用,实景三维建模方法多种多样,文中重点研究基于无人机倾斜摄影的实景三维建模方法,结合实际应用,开展了实景三维建模技术在公路勘察设计中的应用研究,研究证明,无人机倾斜摄影的实景三维建模方法是一种高效高精度的方法,实景三维建模技术在公路勘察设计中是快速有效的技术,可以满足公路选线、断面测量、沉浸式公路VR实景三维地理信息应用等,是一项高效高精度的技术。

实景三维技术在生态环境领域的应用探索

近年来,在大中型城市中,将大气、水、固废、噪声甚至光污染等纳入环境保护控制范围,基本形成了以物联网技术为基础的城市环境监测预警网络。为了提高城市环境监测系统的效率,需要改变城市环境污染的治理模式,利用实景三维技术赋能城市环境治理。实景三维(3D real scene)是对人类生产、生活和生态空间进行真实、立体、时序化反映和表达的数字虚拟空间[1]。本文基于实景三维数据底板,依托实景三维关键技术,接入生态环境领域物联感知数据,探索大气、噪声、污水等业务对象全新管理方式,提升业务主管部门治理水平。