實景三維建模的案例
無人機+三維實景建模助力古建筑保護，傳承歷史記憶
根據住建部的要求，從2020年開始到2022年，全國需完成歷史建筑100%測繪及系統錄入工作，并且明確鼓勵采用攝影測量、三維激光等新技術來完成。
古建筑實景三維建模與無人機技術的結合正在改變人們對歷史遺跡的認識和體驗。無人機技術的快速發展為古建筑實景三維建模提供了新的可能性，使人們能夠以更直觀、更真實的方式欣賞古建筑的魅力。本文將詳細介紹如何利用無人機進行古建筑實景三維建模，以及這項技術對于旅游、文化保護和歷史研究的影響。
無人機作為一種遠程操控的飛行器，具備航拍和航測的功能，可通過高清攝像設備實時傳輸圖像和視頻。無人機可以在古建筑周圍自由飛行，拍攝到各個角度的圖片和視頻，并通過三維建模軟件將這些圖像和視頻進行處理，生成真實逼真的三維模型。這項技術不僅可以還原古建筑的外觀和結構，還可以還原其歷史時期的環境和氛圍，使人們仿佛置身于古代的建筑之中。
使用無人機進行古建筑實景三維建模的好處不僅在于可以提供真實的外觀和環境，還在于可以在保持建筑原貌的同時，展示建筑的內部結構和細節。傳統的古建筑保護工作常常受到許多限制，比如對游客人數的限制、對建筑內部的限制等。而通過無人機拍攝的三維模型，人們可以從各個角度自由地觀察建筑的各個部分，不受時間和空間的限制。這將極大地提高游客的參觀體驗，使人們能夠更好地了解和欣賞古建筑的價值。
無人機在古建筑實景三維建模中的應用還可以幫助文化保護工作者更好地了解和研究古建筑。通過對三維模型的分析，人們可以更直觀地觀察到古建筑的結構、材料和裝飾等細節，從而更好地制定保護措施和修復方案。同時，通過對多個古建筑的三維模型進行比較，還可以幫助研究人員探索古建筑之間的關系和演變過程。這將有助于更全面地理解和研究古代建筑文化。
古建筑實景三維建模與無人機技術的結合也為旅游產業帶來了新的機遇。
展開 無人機攝影測量三維實景建模在建設工程中的可視化應用
什么是三維實景建模？運用無人機搭載航測相機或激光掃描儀對現有場景進行多角度環視拍攝，然后利用三維實景建模軟件ContextCapture進行處理實現1：1還原實景三維的虛擬展示技術。三維實景建模在瀏覽中可以對模型進行放大、縮小、移動、多角度觀看等操作，并且可以查看三維實景模型中的物體的參數（長，寬，高，面積，體積），誤差值最高1%。三維實景建模可心用于場地規劃、面積測量，土方量計算，另外與實景模型進度分析軟件對接可以對工程項目的施工進度分析，實景模型虛擬空間運維管理等。為城鎮老舊小區改造、鄉村振興、礦區環境治理等項目的勘察、設計、結算審核提供可視化、高精度的基礎數據信息。
江西為上建設工程咨詢有限公司是一家集測繪、設計、竣工結算、資料為一體的專業技術型咨詢公司,公司聚集了一大批經驗豐富專業人才,致力于為用戶提供專業的技術服務。公司成立于2016年,經過數年的努力,我公司為贛北地區眾多企事業單位提供了各類專業服務,同時參與中交、中鐵等實力央企主持的大型國家級、省級重點工程建設,積累了豐富的工程經驗。與市(區縣)的國土、水利、市政建設、規劃、交通等部門建立了廣泛合作關系。公司主營產品及服務:勘察測繪、工程設計、工程資料、工程結算等。今日分享幾組無人機傾斜攝影測量在項目工程的勘察、設計、施工、結算、審核等方向的全過程應用。
一、無人機傾斜攝影測量在勘察設計中的應用
（一）城鎮老舊小區改造
按照《十四五規劃綱要》提出的目標，“十四五”期間將完成2000年底前建成的21.9萬個城鎮老舊小區改造。今年兩會政府工作報告則提出了2021年新開工改造城鎮老舊小區5.3萬個的任務目標。巨量的老舊小區改造不僅是對各級政府的一場大考，也為房地產行業轉型發展帶來了市場機遇。需對范圍內部分老舊建筑進行外立面翻新或整棟拆遷。
展開 無人機攝影測量三維實景建模在建設工程中的可視化應用
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一、無人機傾斜攝影測量在勘察設計中的應用
（一）城鎮老舊小區改造
按照《十四五規劃綱要》提出的目標，“十四五”期間將完成2000年底前建成的21.9萬個城鎮老舊小區改造。今年兩會政府工作報告則提出了2021年新開工改造城鎮老舊小區5.3萬個的任務目標。巨量的老舊小區改造不僅是對各級政府的一場大考，也為房地產行業轉型發展帶來了市場機遇。需對范圍內部分老舊建筑進行外立面翻新或整棟拆遷。
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江西為上建設工程咨詢有限公司是一家集測繪、設計、竣工結算、資料為一體的專業技術型咨詢公司,公司聚集了一大批經驗豐富專業人才,致力于為用戶提供專業的技術服務。公司成立于2016年,經過數年的努力,我公司為贛北地區眾多企事業單位提供了各類專業服務,同時參與中交、中鐵等實力央企主持的大型國家級、省級重點工程建設,積累了豐富的工程經驗。與市(區縣)的國土、水利、市政建設、規劃、交通等部門建立了廣泛合作關系。公司主營產品及服務:勘察測繪、工程設計、工程資料、工程結算等。今日分享幾組無人機傾斜攝影測量在項目工程的勘察、設計、施工、結算、審核等方向的全過程應用。
一、無人機傾斜攝影測量在勘察設計中的應用
（一）城鎮老舊小區改造
按照《十四五規劃綱要》提出的目標，“十四五”期間將完成2000年底前建成的21.9萬個城鎮老舊小區改造。今年兩會政府工作報告則提出了2021年新開工改造城鎮老舊小區5.3萬個的任務目標。巨量的老舊小區改造不僅是對各級政府的一場大考，也為房地產行業轉型發展帶來了市場機遇。需對范圍內部分老舊建筑進行外立面翻新或整棟拆遷。
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無人機攝影測量三維實景建模在建設工程中的可視化應用
什么是三維實景建模？運用無人機搭載航測相機或激光掃描儀對現有場景進行多角度環視拍攝，然后利用三維實景建模軟件ContextCapture進行處理實現1：1還原實景三維的虛擬展示技術。三維實景建模在瀏覽中可以對模型進行放大、縮小、移動、多角度觀看等操作，并且可以查看三維實景模型中的物體的參數（長，寬，高，面積，體積），誤差值最高1%。三維實景建模可心用于場地規劃、面積測量，土方量計算，另外與實景模型進度分析軟件對接可以對工程項目的施工進度分析，實景模型虛擬空間運維管理等。為城鎮老舊小區改造、鄉村振興、礦區環境治理等項目的勘察、設計、結算審核提供可視化、高精度的基礎數據信息。
一、無人機傾斜攝影測量在勘察設計中的應用
（一）城鎮老舊小區改造
按照《十四五規劃綱要》提出的目標，“十四五”期間將完成2000年底前建成的21.9萬個城鎮老舊小區改造。今年兩會政府工作報告則提出了2021年新開工改造城鎮老舊小區5.3萬個的任務目標。巨量的老舊小區改造不僅是對各級政府的一場大考，也為房地產行業轉型發展帶來了市場機遇。需對范圍內部分老舊建筑進行外立面翻新或整棟拆遷。在設計階段，需對改造范圍內建筑有較為直觀的認識。而利用谷歌衛片觀測精度較低，無法觀測建筑物高度。若對沿線建筑進行人工拍攝采樣和量測，工作量巨大，且無法保證質量。故采用傾斜攝影測量技術創建實景三維模型，利用該模型實現標高量測，建筑尺寸、高度量測，拆遷面積預測算等工作；并通過植入改造后模型，實現現狀與設計對比，為后續工作提供設計依據。
展開 如何為大面積實景三維建模“減負”？我們這樣做！
當前，各地加速布局實景三維中國建設，而面對任務量大、空域敏感、環境復雜等難題，傳統工藝已無法滿足需求。千尋位置推出的航測三維實景建模解決方案，融合終端、軟件、應用和服務能力，為高精度、大面積地理信息數據應用場景提供一站式服務。
以千巡翼無人機為終端，千尋知寸FindCM+ FindTrace為精準時空能力，FindPixel為PaaS數據處理平臺，以及線上+線下服務相結合的一體化解決方案。
高效率數據采集：千巡翼無人機搭載多樣化載荷，幫助用戶更加高效、便捷地開展無人機航測作業。例如，使用千巡翼X4行業新旗艦無人機搭載QX1 Pro傾斜相機，免工具1分鐘展開機身，開機秒固定，免干預一鍵起降作業，在6項融合避障和傾斜相機實時圖傳的加持下，輕松應對超視距作業。
高精度定位服務：深度集成千尋知寸FindCM和FindTrace，支持實時厘米級定位，在無網絡信號時依然能夠獲取高精度POS，大量減少像控點。同時，支持免基站PPK后差分解算，可高效率、高精度的進行航測項目作業。
3D高精度實景三維重建：采用FindPixel快速處理照片，輸出實景三維模型。
除了軟硬件方面的能力，服務保障同樣重要。在本地化服務方面，“數字網格計劃”在全國擁有300+合作伙伴，形成遍布全國的服務網絡；在售后技術支持方面，7×24小時全天候技術服務；在培訓賦能方面，線下定期全國巡回技術培訓，線上定期開展技術分享。
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展開 【9月13-15日 武漢】ContextCapture（原Smart3D）實景建模高級班
ContextCapture（原Smart3D）高級班
培訓背景
實景建模是近年國際測繪遙感領域發展起來的一項高新技術，主要原理為通過在飛行平臺上搭載一臺或多臺傾斜攝影相機，同時從垂直、傾斜等不同的角度采集影像，通過專業軟件進行解析空中三角測量、幾何校正、同名點匹配、區域網聯合平差等處理，最后將平差后的數據（三個坐標信息及三個方向角信息）賦予每張傾斜影像，使得他們具有在虛擬三維空間中的位置和姿態數據，合成高精度三維模型。至此傾斜影像即可進行實時量測，每張斜片上的每個像素對應真實的地理坐標位置。能有效的輔助投標勘探、土方計算、進度匯報、輔助場布等工作。
培訓內容
實景三維模型除了是傳統測繪的補充，也是項目方案設計階段的輔助工具，應用領域包括：數字城市，城市規劃，公路巡查，海洋監測，數字公安，消防救護，應急安防，防震減災，國土資源，地質勘探，礦產冶金等，建筑設計，工程施工，電力巡線，娛樂傳媒，科學分析，文物保護，文化遺產等各方面，這些行業的人都適合學習實景三維建模。
展開 如何使用無人機進行三維建模
圖19 古建筑三維模型（據何原榮等，2019）
圖20 街景工廠生產的實景三維模型（據曲林等，2015）
五、參考文獻
[1]楊國東,王民水.傾斜攝影測量技術應用及展望[J].測繪與空間地理信息,2016,39(01):13-15+18.
[2]曲林,馮洋,支玲美等.基于無人機傾斜攝影數據的實景三維建模研究[J].測繪與空間地理信息,2015,38(03):38-39+43.
[3]劉洋. 無人機傾斜攝影測量影像處理與三維建模的研究[D].東華理工大學,2016.
[4]洪宇,龔建華,胡社榮等.無人機遙感影像獲取及后續處理探討[J].遙感技術與應用,2008,No.102(04):462-466+361.
[5]曹琳. 基于無人機傾斜攝影測量技術的三維建模及其精度分析[D].西安科技大學,2016.
[6]范攀峰,李露露.基于Smart3D的低空無人機傾斜攝影實景三維建模研究[J].測繪通報,2017(S2):77-81.DOI:10.13474/j.cnki.11-2246.2017.0678.
[7]王琳,吳正鵬,姜興鈺,陳楚.無人機傾斜攝影技術在三維城市建模中的應用[J].測繪與空間地理信息,2015,38(12):30-32）
[8]何原榮,陳平,蘇錚,王植,李權海.基于三維激光掃描與無人機傾斜攝影技術的古建筑重建[J].遙感技術與應用,2019,34(06):1343-1352.
[9]王果,蔣瑞波,肖海紅等.基于無人機傾斜攝影的露天礦邊坡三維重建[J].中國礦業,2017,26(04):158-161.
展開 實景三維，值得每一個測繪人重視的藍海
“未來專業測繪技術人員會與其他專業人士共同工作，基于實景三維開發專業應用，共同發現新需求?！惫手医ㄗh，“未來，測繪人要多學習其他領域的知識，更好地理解跨行業的需求?！?
實景三維中國建設難題
郭仁忠認為，實景三維中國建設實際上已經在路上。在國家標準層面，自然資源部國土測繪司發布了《新型基礎測繪與實景三維中國建設技術文件》四個附件（以下簡稱《文件》）分別明確了實景三維的定義；基礎地理實體空間身份編碼規則；基礎地理實體分類、粒度、精度要求以及基礎地理實體元數據的組成與內容。在技術層面，傾斜攝影測量技術、激光點云技術、仿真三維建模技術等已經有了比較廣泛的應用。那么實現實景三維中國還有哪些難點？
1
成本高、周期長、更新難
郭仁忠坦言，目前實景三維中國所需要的技術、設備、人員都已經具備了?！白鍪强梢宰?，但是成本很高、周期很長。測繪人歷來追求的就是更高的效率、更小的成本、更高的精度，永遠不會滿足?！?通過傾斜攝影測量、三維激光點云等技術可以將一個建筑的模型建立起來，但是需要大量的人工來實現人機交互，才能實現結構化建模以滿足智慧化應用?，F在很多高等院校、研究機構，都在探索是否能夠提高它的自動化程度。
“以傾斜攝影測量為例，有些項目航測數據不夠，需要地面攝影進行補充，如果我們不做好規劃，補拍的成本也是很高的，如果借助智能技術優化設計，哪些地方需要拍，哪些地方不需要拍，就能節省大量的人力、物力和時間，這就產生了一個新的研究方向：優視攝影測量。”
2
缺少類似經驗
實景三維中國是一個宏大工程，是一項前所未有的新基建，需要動員大量的人力物力，以及將計劃一以貫之執行的毅力。
展開 基于數字實景的路橋三維正向設計方案
支持項目各階段的解決方案
不僅要在設計領域實現三維協同設計，更重要的是要實現工程項目全生命周期內的管理，支持工程項目全生命周期的BIM技術是未來發展的必然趨勢。因此，面向路橋行業的解決方案應該是完整的BIM解決方案。從規劃到設計、施工到運營維護，都應該有相應的產品提供支持，并且支持各階段的軟件產品之間的信息，應該能夠相互兼容、相互流轉。信息的可管理性及信息的移動化是解決方案要考慮的核心問題。
橋梁BIM設計解決方案
OpenBridge Designer——橋梁深化設計，可以對橋梁專業的信息進行實時查詢，包括樁號、高程、坐標、工程量。將設計與路線、地質專業進行協同工作，保證數據的不斷更新，并設計同步鋼筋模型，方便快捷地進行設計數據移交。另外，還可以對橋梁結構模型直接進行分析計算，分析不同的荷載組合與工況。
ProjectWise——項目協同和管理平臺，可與各種主流應用軟件集成且無死角，對工程內容進行集中收集和管理，集中管控核心資產，確保信息數據的正確性、唯一性、一致性、連續性及完整性。同時，通過ProjectWise還可以實現標準化環境的推送，便于企業迅速實現三維協同標準化。
MicroStation——跨行業工程建模平臺，具有強大的三維功能。為用戶提供了基于線框、表面建模方式、實體建模、參數化建模等一系列的建模方式，還可以使用基于特征的建模方式進行復雜的布爾運算和高級編輯，并支持全局變量和參數化圖元設計。
展開 solidThinking渲染案例——融合三維模型與實景照片
關于solidThinking渲染的部分，今天給大家講一個很好用的功能，把三維模型和實景照片相互融合。
這個DEMO之前也演示了不知多少次了，前幾天跟一位電影制片人朋友聊起來，他看到這個DEMO之后很是驚奇。一來驚嘆solidThinking渲染的快捷，二來對3D模型與實景圖片相互融合的功能大贊神奇。
隨后根據他多年來對電影片場中燈光設置的直覺，簡單的調整了軟件中幾個光源的參數，我們的DEMO演示效果便煥然一新。果然專業，大贊！
所以今天也跟大家一起來分享一下這個收獲。從這個案例中，大家也可以學習到solidThinking燈光設置及渲染的相關知識。
一.
設置背景
首先我們要來做一些準備工作。拍攝一張實景照片是必不可少的，今天的案例我們用到下圖所示照片。這張圖的像素為600x800。
2.下一步要設置的是perspective視圖中輸出的視窗尺寸。這是因為我們要把上邊這張圖完整地作為背景，所以視圖的長寬比就是剛才這張背景圖的比例。打開菜單欄中的
Render——Options。設置效果圖輸入尺寸為Width: 600; Height:800 。
3. 接下來要把這張圖放到三維的建模環境中進行參考。所以，我們要先確定激活四個視窗中的perspective視圖。然后在菜單欄中選擇View ——Background image…按照下圖參數設置圖片大小和位置。
4. 點擊確認后我們可以在perspective視圖中看到這張圖片。并且通過視窗右上角的視圖調整按鈕把視圖的坐標系角度調整到與背景圖中的角落透視一致。如下圖所示：
注意：這個操作并不是真的把照片放到了渲染環境中，而是在建模環境中供使用者參考。所以接下來我們就要把這張圖貼到渲染環境中。
5.
展開 
產品技術更新之工廠行業及實景建模篇
此外，OpenPlant 系列軟件可以直接和 iModelHub 集成，除了對變更的管理，也為我們提供了更加靈活高效的機制來集中管理2D和3D數據，不管是PID還是三維模型，都可以同步到iModelHub，同時可以從網頁端進行數據的查看，管理甚至輸出報表。隨著開發工作的深入，網頁端的功能也會更加強大。
02 OpenPlant 水處理行業中國工具包更新
What's New
√ PID WorkSpace 缺陷修復
√ OPM WorkSpace修復部分缺陷
√ GB 元件庫的更新及修正
√ 增加UPVC元件庫
√ 管道 Spec 增加 PVC 管道等級 UPVCSPEC
√ 管道 Spec 增加碳鋼P N10 管道等級 C01
√ 管道 Spec 增加不銹鋼 PN10 管道等級 S01
03 ContextCapture CONNECT Edition 更新
ContextCapture 是Bentley軟件公司實景建模領域的明星產品。利用ContextCapture可快速創建細節豐富的三維實景模型，并使用這些實景模型在項目的整個生命周期內為設計、施工和運營決策提供精確的現實環境背景。
展開 衛星/航拍影像/雷達點云實景建模完美配置方案23v1
本期方案的技術特點：
1 采用intel 13代超頻處理器+RTX40系列GPU卡，擁有領先最新硬件架構，
2 對整機系統優化，超頻、低延遲優化等，整機性能叫上一代再次提升
3 對超頻集群的每一個環節，計算、處理、數據讀寫帶寬、網口帶寬全面優化，大幅提升集群整體處理速度
4 支持所有主流數字攝影處理軟件（傾斜攝影建模、正射影像處理等），例如 Context Capture（單機、集群）、PIX4D（單機）、大疆智圖等
5 這是目前（2023年2月底）最快的三維建模工作站、多機集群硬件配置方案
基準配置測試：
（1）單機每臺處理能力最高到160張/小時（缺省設置模式）
（2）較上一代（intel 12代+RTX30系列），整體性能提升30%
（3）集群處理性能參考：
假設10000張圖片，分辨率6000*4000（缺省設置）
建模工作站數量
空三+建模時間
處理張數/小時
1臺
2天17時12分
153
5臺
14時42分
680
10臺
08時23分
1193
20臺
05時14分
1912
30臺
04時11分
2392
備注：如果精簡設置，處理性能可大幅提升
(一).實景建模超頻工作站硬件配置推薦
相關機型：UltraLAB A320 超頻圖形工作站
用途：基于辦公靜音環境下，面向傾斜攝影/正射影像的空三處理、三維建模等
技術要點：
采用intel第13代超高頻處理器（8
展開 Bentley實景建模&軌道交通技術解決方案研討會
Bentley實景建模&軌道交通技術解決方案研討會
課程背景：
Bentley 作為一家軟件研發公司，一直致力于為基礎設施資產全生命周期內的工程設計、項目移交和資產管理提供量身定制的解決方案，涵蓋公路、橋梁、市政、管廊、軌道交通、機場、摩天大樓、工業廠房和電廠以及公用事業網絡等諸多行業。多年來與全球業內人士共促基礎設施進步，為我們的經濟和環境可持續發展提供強大助力。
2018 年8月13日，Bentley軟件公司將于武漢召開 “Bentley實景建模&軌道交通行業技術解決方案分享會” ，本次會議您將了解實景建模技術的應用實踐，并向您重點介紹基于OpenRail的軌道交通全生命周期解決方案，以及其在實際項目中的請看和客戶實際案例分享。同時，您還可以在現場與各位行業專家進行深度溝通與互動。為您在發展 BIM事業的道路上，添磚加瓦。
研討會結束后，我們將于8月14號-8月15號舉辦為期兩天的“Bentley實景建模解決方案軟件培訓”。
我們誠摯邀請您參與本次會議，并衷心期待您的蒞臨！
會議安排
會議時間：2018年8月13號
會議場地：武漢 武漢天祿華美達廣場酒店（湖北武漢市漢口青年路5號）
相關費用：會議免費參加，提供午餐。住宿及交通費請參會單位自理。
主要日程安排：
培訓安排
培訓時間：8月14號-8月15號 09:00-17:30
培訓地點：武漢 武漢市武昌區新時代商務中心主樓606
相關費用：3000元/人（三人同行一人免費），培訓期間食宿及往返交通費請參會單位自理
培訓大綱：
說明：如需“AOPA無人機考證”培訓，請單獨咨詢。
展開 “小身材高精度”千巡翼X1多場景應用案例
今天讓我們一起看看，在古建筑實景三維建模、正射影像、高精度帶狀正射影像、免像控矢量數據采集等應用中，千巡翼X1是如何發揮它的優勢，助力用戶暢快高效作業的。
北斗星地一體應用于古建筑實景三維模型數據采集
項目背景：
游天府建于清光緒年間，位于廣西壯族自治區北流市民樂圩，總占地面積約 2000平方米，是一座極具當地特色的傳統建筑。該建筑為硬山頂磚木結構，灰沙卷簡瓦，更龍花脊。廳內墻有灰雕、彩畫花飾，保存完好。受相關單位委托，我司承接該建筑數字化存檔任務，通過無人機傾斜攝影和貼近攝影測量等技術手段采集并制作該建筑高精度三維模型。
由于該地區運營商網絡信號時有中斷，機載RTK無法獲取固定解，作業無法開展。同時，傳統手段操作繁瑣，經過綜合對比，團隊決定采用千尋位置北斗星地一體航測解決方案。
使用千尋DL8設置為星基服務采集檢查點坐標后設置為基站模式，無人機地面站連接千尋DL8的WiFi，連接對應的服務器地址和端口后獲取固定解。
航線設計：
為保證成圖效果，采用常規五項傾斜航線同時采用貼近補拍的模式。常規航線飛行一架次，手動貼近拍攝飛行一架次，共計采集航片998張。
無人機地面站操作界面
千巡翼X1貼近拍攝
數據處理：
航片經過質檢合格后，進入內業數據處理環節,數據處理選用千尋位置FindPixel。航片總計998張，數據處理用時2.6小時。
Findpixel數據處理
模型效果
精度檢查：
本次實測中采取國家2000坐標系，由模型成果套合檢查點，得出成果誤差表如下，精度滿足1：500成圖要求。
展開 