三维实景建模技术及其在施工管理中的应用

三维实景建模技术以图像为素材构建实景模型，其原理主要通过同一个像素点在不同照片中的图像进行空中三角测量运算来进行定位，生成点云进而重构模型。模型重建对象的每一部分应至少在3 个不同的视点进行拍摄，相邻两张照片重叠部分应超过60%。影像可以通过手机、照相机、无人机、大飞机等设备采集，生成三维模型的精度与采集的照片的拍 摄距离、拍摄角度、相机传感器宽度、相机焦距、设备GPS 位置相关。目前BENTLY 公司的ContextCapture 是公认的最优秀的三维实景建模软件。

三维实景建模技术及其在施工管理中的应用

2、三维实景模型的构建

2.1 目标建模分析和设备选择环绕拍照无人机之字形航线规划示意图

2.2 影像采集高版本的ContextCapture 软件能够输入照片和视频。无论手机、相机还是无人机录像模式的分辨率一般比拍照模式低，但是由于录像模式的影像是连续生成，更加符合照片重叠率的规则，当然分辨率上会有所损失；拍照模式具有高清高精的特点，需要操作者及时按键或者设 置自动拍照时间间隔，这两种模式的选择根据目标物体或场景的模型需求来决定。

2.3 控制点设置控制点control point 是在空中三角测量中的辅助定位信息。对区块添加控制点能够使模型具有更加准确的空间地理精度，避免长距离几何失真。

2.4 空中三角测量为了执行三维重建，必须准确的获取每个影像的姿态信息。如果这些信息缺失或是不够精确，软件会自动计算出这些信息，这个运算的过程就是空中三角测量( 简称空三)。

2.5 三维重建空三完毕后即可建立一个重建项目，重建项目首先需要确定空间坐标系和建模区域。对于具有地理参考属性的工程, 坐标系可以直接输入，对于不具备地理参考属性的工程 , 系统会自定义区块的本地坐标系统；建模区域可以通过手动在三维预览区内扩大或缩小，以便于去除多余的要素点区域；对于大场区模型，为降低计算机内存运行负荷，可以分割瓦片分区处理。

2.6 三维实景模型能够导出种格式

三维实景模型能够导出为3mx、fbx、obj、dae、stl 等多种格式。2.7 实景模型修补由于ContextCapture 在玻璃、水面等反射体的实景建模存在一些问题，有些模型会形成塌陷、结构扭曲、破面缺面等缺陷，后期可以采用 Geomagicstudio、DP-modeler 等软件对模型做局部修复。

3、实景模型在施工管理中的应用

3.1 三维场布将拟建建筑场区及其周边环境进行三维实景建模，精确反映出场地起伏、原有道路、原有基坑、原有建筑、原有景观绿化及已有水电接驳设施等信息，以实景模型为基础进行施工平面布置。

3.2 施工部署由于现场各种因素的不确定性，施工部署其实是一个动态调整的长期工作。施工现场可以安排无人机拍摄计划，定期将现场实况制作成实景模型。结合实景模型和各阶段的bim 施工推演模型，进行实时的比对。

3.3 交通组织施工现场及其周边的交通组织往往对工期和质量有较大影响，三维实景模型中对于市政道路，以及车辆可停放、可掉头空间有准确的表达。施工过程中混凝土搅拌车的交通组织直接影响结构质量。

3.4 进度展现施工现场定期进行三维实景建模，能够对施工生产情况有准确的描述，在施工单位产值申报、形象进度汇报中都有很强的说服力，即使远在外地的业主也能对工程进展有清晰的掌握。某建筑的三维实景进度模型3.5 方案模拟方案设计中，需要考虑原有环境和建构筑物时，实景模型能得到很好的应用。例如某工程中，原有建筑、道路边坡临近拟建基坑，必须对原有边坡进行加固处理，通过无人机拍摄建模，得到场区 实景模型。

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