山东建筑大学毕业设计说明书
摄影技巧,保证影像尽量清晰。
2)三维建筑物侧面纹理的处理
三维建筑侧面纹理的处理包括原始相片的后期制作和纹理映射两个部分。原始相片的后期制作应根据实地拍摄与所建立的三维模型, 但是在纹理的提取过程中,由于受建筑物的高度的影响,遥感像片往往是比例失调,所以必须对每张图用平面图形处理软件(如Photoshop )进行处理,使之正立并成矩形。由于视野狭窄和树木等地物的遮掩,有时很难甚至不可能获取一张完整的建筑物立面像片,只能摄取建筑物立面的局部像片。为了确保建筑物主要立面的纹理完整真实(特别是地物的临街立面),减少降低图像清晰度的操作,消除对地物侧面纹理的遮挡(如树木对墙面的遮挡),并注重保持工作区内所有纹理影像色调的均衡。在提取纹理的过程中根据一般规则建筑物外观构型的对称性和规律性,可对提取的建筑物立面像片进行分割,如把建筑物的窗户、阳台、建筑物的每一层分割出来,以位图形式加以存储,对一栋建筑物选取若干公用图像块,类似于地形图中的一些图式符号;纹理文件名在整个数据采集区域内必须保持唯一,以确保纹理与三维模型每一个面的一一对应;在建立三维模型时,调用这些处理过的图像并对其进行定位和拼接,即可完成对建筑物三维几何模型的整个侧面的纹理贴加。
纹理影像映射也是至关重要的一个环节。在进行各种类型三维地物的面与纹理影像 映射过程中,只有确保纹理数据与面映射的正确性,才能真实地模拟现实建筑物。
2.三维建筑顶面纹理的采集与处理
三维建筑模型的顶面纹理无法由实地拍摄直接获取,因此只有从原始分辨率的遥感正射影像中采集建筑物顶部的纹理数据,系统会自动提取其纹理。从正射影像中剪取建筑物顶部的纹理数据可以保证纹理的质量。 系统自动提取的纹理中,可能存在有些建筑物的部分墙面纹理不存在或分辨率不能满足用户要求的现象。此时,可以通过系统提供的纹理编辑恢复建筑物的纹理。 2.3.2三维建筑物的纹理粘贴
贴纹理的过程分为两种:选择对应点、不选择对应点。贴纹理的方式有三种:一般纹理、平铺纹理和透明纹理。纹理贴图文件可以是:*.BMP、*.TIF、*.JPG、*.GIF 格式的图片。 应根据不同地物选择不同的纹理粘贴方式和纹理贴图。比如,透明纹理可用于树木、广告牌等的纹理粘贴;平铺纹理可用于草坪、地面等重复纹理的粘贴。
通过对三维建模方法的研究,可以实现城市三维景观模型的建立(图2.4为校园三维
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景观模型)。
图2.4 校园三维景观图
2.4三维建模中遇到的问题总结
利用IMSGIS进行三维景观建模会遇到一系列问题总结有以下几点: (1)
建筑物、道路等应用多义线(Polyline)表示,不用样条曲线(在IMAGIS 中容易发生冲突)。
(2)
尽量删除数字化地形图的冗余数据,以便能顺利导入 IMAGIS 中 (以小于4 兆的文件大小为最佳)。若数字化地形图范围较大,应将其分块。
(3) (4) (5)
将建筑物线条封闭,不同高度的线条要单独组成一条封闭的线条。 三维模型应与实物高度相符;对复杂地物需单个建模。
获取的建筑物纹理,应先经相关图片处理软件加工,使其文件容量缩小且保证图片的真实性。
(6)
粘贴纹理时,若选对应点,必须保持图片与模型表面上的点的选择方向一
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致。当对象是曲面时,图形区的对应点只限制在曲面的底边和顶边,不能在曲面中部选择。
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3 数字摄影测量数据处理
经过外业数据采集,我们得到了山西临汾市的航摄像片,本章将利用JX—4CDPW摄影测量工作站系统对获取的影像进行数据处理,得到3D产品,为城市三维模型的建设做好数据准备。 3.1JX—4C简介
JX-4C是结合生产单位的作业经验开发的一套半自动化、实用性强、人机交互功能好、有很强的产品质量控制工艺的微机数字摄影测量工作站,其显著特点是:有一个极好的立体交互手段使其立体观测效果不亚于进口解析、加上手轮、脚盘、脚踏开关后成为一台彻头彻尾的解析测图仪。该工作站主要用于各种比例尺的数字高程模型“DEM” 、数字正射影像“DOM”、 数字栅格图DRG等的生产。最显著的特点是具有强大的立体编辑功能和产品质量的可视化检查。 3.2测区介绍
设计采用山西临汾市四张航摄像片。临汾市位于山西省的中部地区,地形东高西低,东部山地面积约占全市面积的35.1%;丘陵主要分布在中部,约占全市面积的8.3%,主要以山地为主。本航片采集的部位地势较为平坦,由于是采集的城市地区所以地物几乎全是楼房,有一般房屋和小高层以及高层建筑,其他地物较少,比较适合数据的采集。 3.3数据采集
利用JX—4C对像片进行分析处理,采集建设模型所需的3D数据。 3.3.1 数据预处理 1 建立工程
在计算机上建立用户目录,步骤为选择JX-4C主界面的“处理-->工程-->工程目录”,如图3.1:
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图3.1 工程建立
建立完成新的用户目录之后,选择“处理-->工程-->相机文件”,如图3.2所示:
图3.2 相机文件加载
相机文件为已经做好的数据文件,文件名为camera.use,把坐标输入“框标坐标”下。焦距处输入120.000,默认单位为mm。完成后点击“确认”。
进人JX-4C主菜单,选择“处理-->创建像对”,摄影方向选择像片从右到左建立像对。在这里一定要注意影像方向。如图3.3:
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