今天,三維場景已成為實景三維、城市規劃、建築設計、環境模擬等多個領域的重要工具。然而在三維場景中,地形、影像、地質體等模型往往採用不同的方法獨立構建,導致各類模型有著不同的數據結構和特點,模型之間的融合難題往往讓構建的三維場景不盡如人意。比如三維地形模型根據構成模型網格類型的不同,有規則格網模型和不規則三角網模型之分;三維地物模型往往通過傾斜攝影測量、三維鐳射掃描、專業的三維建模軟體或者三維GIS軟體得到。為了滿足地形、地物模型在精度、視覺效果、查詢功能等各方面的要求,需要進行地物與地形三維模型之間的融合,即通過對三維模型的粘貼和修補,達到邊界平滑且紋理拼接自然的效果。
為此,MapGIS三維場景構建工具新增三維模型高程調整功能和三維模型融合功能,實現傾斜攝影、地形以及地質體模型三類數據之間的完美融合。
三維模型融合工具界面
地形與地質體模型融合
當地質體模型與地形數據進行疊加並在同一三維場景中顯示時,由於地形的複雜起伏和地質體模型底部的平整性,會面臨貼合度不佳的問題,可能導致地質體模型部分被地形掩埋或浮于地形之上,影響場景的真實性和分析精度。
(左)地形與地質體模型融合前 (右)地形與地質體模型融合後
為了解決這一問題,MapGIS三維場景構建工具提供強大的地形與地質體模型融合功能。通過這一功能,可以將地質體模型覆蓋的地形區域進行自動修整,使其與地形數據完美貼合。具體而言,MapGIS三維場景構建工具會首先分析地質體模型與地形數據的空間關係,識別出需要修整的地形區域。然後,會根據地形數據的高程資訊,自動調整地質體模型底部的形狀和高度,使其與地形數據精確匹配。通過這一過程,原本平整的地質體模型底部會被轉化為與真實地形相一致的起伏形狀,從而實現地質體模型與地面的完美貼合。
傾斜攝影與地形融合
傾斜攝影模型在採集過程中包含真實的地形資訊,在實際應用中存在與原有地形數據不匹配的問題。當需要將傾斜攝影模型疊加到已具有地形資訊的場景中時,由於兩種數據的採集時間、採集精度不一致,往往會出現地形不匹配的情況,例如原地形數據插入傾斜攝影模型的現象,這不僅影響場景的真實感,也會影響地質分析和模擬的準確性。
(左)傾斜攝影與地形融合前 (右)傾斜攝影與地形融合後
為了解決傾斜攝影模型與原有地形數據不匹配的問題,MapGIS三維場景構建工具提供傾斜攝影與地形融合功能。該功能不僅功能強大,而且操作簡便,能夠實現傾斜攝影模型與地形數據的無縫融合。在具體實施中,MapGIS三維場景構建工具首先會自動分析傾斜攝影模型與地形數據的範圍和高程差異,精準識別出需要融合的關鍵區域。隨後,利用先進的演算法技術,對地形數據的高程進行精細調整,確保其與傾斜攝影模型在高程上完美匹配,既保證了調整的準確性,又確保調整後的地形平滑自然。最後會將調整後的地形數據與傾斜攝影模型進行融合處理,確保傾斜攝影模型能夠準確無誤地貼合在地形數據上,從而構建出一個完整、連續且高度真實的三維場景。這種融合處理不僅提高場景的整體品質,也極大地增強地質資訊分析和模擬的可靠性。
傾斜攝影與地質體模型融合
當傾斜攝影與地質體模型疊加在同一三維場景中顯示時,由於地質體模型底部的平整性與傾斜攝影模型中真實地形的起伏性之間的差異,會出現融合難題。地質體模型可能會因此被傾斜攝影數據掩埋,或者浮于傾斜攝影數據之上,嚴重影響三維場景的逼真度和分析精度。
(左)傾斜攝影與地質體模型融合前 (右)傾斜攝影與地質體模型融合後
為了解決傾斜攝影模型與地質體模型在疊加融合時出現的地形不匹配問題,MapGIS三維場景構建工具提供模型融合工具。首先,通過分析地質體模型與地形數據的範圍和高程差異,對地形高程進行重新計算賦值,使地形數據能夠更好地與地質體模型在高程上保持一致,從而確保地質體模型能夠緊密貼合在重新計算後的地形數據上,有效解決地形與模型不貼合的問題,提高三維場景的準確性和逼真度。此外,MapGIS三維場景構建工具提供地形約束建模功能,在進行向量拉伸建模時可以選擇啟用地形約束功能,從而確保模型在拉伸過程中始終貼合地形的起伏變化,進一步增強地形與模型的融合效果,使整個三維場景更加真實、準確。
地形、傾斜攝影與地質體模型融合
地形、傾斜攝影與地質體模型融合時面臨的挑戰來源於它們各自獨立構建的方式和不同的數據結構與特點。當這些模型疊加融合在同一場景中顯示時,可能會遇到地形與地質體模型無法嚴格貼合,甚至地質體模型被傾斜攝影數據掩埋或浮于其上的問題。
(左)地形、傾斜攝影與地質體模型融合前 (右)地形、傾斜攝影與地質體模型融合後
為了解決地形、傾斜攝影與地質體模型在疊加融合時出現的地形不匹配問題,MapGIS三維場景構建工具特別提供了模型融合工具,精準解決地形、傾斜攝影與地質體模型疊加融合中的地形不匹配難題。通過自動分析地形、傾斜攝影和地質體模型在範圍和高程上的差異,並精確識別融合關鍵區域,MapGIS能夠重新計算並調整地形數據,確保其與傾斜攝影模型高度一致。利用圖層疊加和空間分析技術,MapGIS實現數據完美融合,生成完整、連續的三維數據集,大幅提升場景的逼真度和可用性。同時,其地形約束功能使地質體模型在拉伸時貼合地形起伏,增強融合效果。此外,豐富的調整優化工具讓用戶輕鬆調整三維場景,實現地形、傾斜攝影與地質體模型的完美融合,為地質分析、城市規劃等領域提供了準確、逼真的三維場景支援。
目前MapGIS三維場景構建工具産品更新版本已上架司馬雲(www.smaryun.com),歡迎試用。