自国家基础地理信息中心《实景三维中国建设城市三维模型快速构建技术规定(试行)》发布以来,天际航与广大客户一共建了全国多个城市LOD1.3模型的成果,不仅积累了丰富的建设服务经验,也让自身的技术产品不断迭代升级。
天际航城市三维模型(LOD1.3级)快速构建方案(以下简称方案),遵循技术规定要求,以模型生产、纹理挂接、属性挂接和质量控制的一站式技术服务框架,用更成熟、更智能的产品能力助力广大建设单位按时完成既定建设目标。
1.城市白模(Lod1.3)构建
城市白模LOD1.3级构建的数据源主要来自存量成果数据(矢量和高精度模型)和新采集原始数据(卫星影像、倾斜影像和点云等),天际航的技术方案可适应各类客户不同数据源具体情况,智能高效构建城市白模。
1.1 存量数据转换
1.1.1基于矢量参数化自动构建白模
利用存量矢量进行白模的构建是目前多数用户采用的主要手段。方案基于作业区域已完成的二维矢量成果,通过指定建筑最高点、地坪高程完成体块模型构建,并利用三维模型代码字段约束,将归属于同一栋建构筑物的模型体块进行合并,从而完成参数化LOD1.3自动构建。
顶高、底高、轮廓建筑构建
分层分户自动构建
1.1.2基于高精度单体模型简化成白模
若作业区域拥有已完成的高精度三维模型,方案在保证其特征和信息的准确性的基础上,通过模型简化算法,优化不必要的数据细节,并支持分布式计算方法,实现海量单体模型向LOD1.3级模型高效率转化。
平顶简化
坡屋顶简化
1.2 二三维一体化采集
针对作业区域无存量数据可用的情况,可基于卫星影像、无人机影像、点云、Mesh、栅格等多源数据进行二三维一体化采集,同步生成矢量和LOD1.3级模型成果。
1.2.1矢量智能提取
基于方案的多视角二维AI能力,可对卫星图像进行自动分类,进而智能提取的建筑矢量数据,大幅减少人工投入。
基于卫星影像智能提取矢量
基于方案的深度学习能力,可对点云中的建筑物进行智能识别和分类,根据分类结果对建筑物进行矢量化处理,并支持对提取的矢量轮廓进行正则化提升,以形成精准的矢量成果。
基于点云智能提取矢量
1.2.2多源数据半自动采集
提供针对多源数据的测图功能,如卫星影像和航空影像的立体测图、三维测图、点云测图等,采集建(筑)物基底面和测量建(构)筑物高度,从而构建建(构)筑物体块三维模型。
卫星影像立体采集
2.模型纹理挂接
方案提供LOD1.3模型多种纹理挂接方法,既可利用通用纹理库的材质复用以保证作业效率,又可满足不同层高和结构的建筑细节纹理合理、色调一致的要求。
2.1 材质库通用合成纹理
通过内置纹理库,提供纹理合成展开视图,让同一材质方案针对不同建筑贴图分布更合理,在保证纹理最小数据体积同时,告别半窗、窗户间距不均匀、建筑无门等问题。
2.2 AI生成式纹理
基于实景三维模型提取建筑立面语义图像信息,通过AI算法,对材质库纹理进行对比分析、过滤和匹配,实现对LOD1.3模型与实现风格相似新贴图的自动化合成;对存在遮挡、破损、缺失等建筑纹理进行自动识别和特征补全,确保建筑模型纹理细节的真实性、合理性。
2.3 智能贴图
配备图像智能计算算法,对遮挡纹理图像内容进行识别,并自动解译进行智能填充;同时,利用多张影像融合贴图,批量解决纹理遮挡错误问题,实现城市白模的纹理自动映射、智能贴图。
3.模型属性挂接
根据技术规定,L0D1.3模型需采集的属性共有21项,其中11项为必填字段。方案提供对存量数据属性的自动抽取、外部文件(如shp或excle)挂接等手段,实现模型的属性的赋值,并提供属性批量增删、拼接、复制等工具,用以对属性进行快速更新。
4.成果质量检查
根据技术规定城市白模成果规范要求,针对成果二维图元、三维图元、实体属性数据,方案提供基础检查、矢量拓扑检查、模型拓扑检查、属性检查、逻辑一致性检查、实体完整性检查等多种质检手段,可输出多种质检成果,并能够快速定位问题点,指导生产端进行数据再编辑、修正。