浅析三维建模技术的应用9篇浅析三维建模技术的应用 智慧地球NO.14202158智能城市INTELLIGENTCITY三维建模的技术方法特点研究及应用郭猛（山东省地质矿产勘查开发局第五下面是小编为大家整理的浅析三维建模技术的应用9篇,供大家参考。
篇一：浅析三维建模技术的应用
地球NO.14 202158智能城市 INTELLIGENT CITY三维建模的技术方法特点研究及应用郭 猛（山东省地质矿产勘查开发局第五地质大队，山东 泰安 271000）摘 要 ：科学技术的发展有效推动了三维建模的发展，三维建模被广泛应用于多个领域，成为行业发展的重要技术支撑。随着三维建模的发展，技术种类不断增加，每种技术方法的特点都存在差异，均实现了有效运用。文章介绍工程案例，对三维建模不同技术方法特点进行研究，论述实际应用，促进三维建模技术更好发展。关键词 ：三维建模；激光扫描；倾斜摄影测量现阶段，城市经济快速发展，加快了建设规划，朝着数字城市方向发展。在工程项目建设过程中，为了保证最终质量，应有效运用三维建模技术，取得良好成效。三维建模技术类型较多，特征明显，适用范围有所差异，为了提升应用水平，必须加强技术研究，保证建设活动顺利开展，推动社会经济的发展。1 工程案例敦煌路（莲葑路-星塘街）改造工程涉及范围较大，路线长和道路宽度分别是718 m和32 m。本工程包括道路、雨水管、墩头桥、娄斜巷桥、交通标志标线、交通导改、交通监控及信号灯等。道路工程起点是一个交叉路口，对起点桩号进行设置，终点为星塘街交叉口西侧，设置桩号，路线总长为696.284 m。全线跨越两处河道，墩头桥位于K1+247.592处，新建（8+8+8）m简支梁桥，娄斜巷桥位于K1+495.37处，新建（10+10+10）
m简支梁桥。本工程造价为2 918.040 4万元，合同工期为550 d，质量要求为合格。该项工程改造涉及内容较多，存在一定难度，为了确保后期施工活动开展，应对工程进行全面分析，合理运用三维建模技术。2 不同的三维建模技术方法特点2.1 三维建模技术目前数字城市建设速度加快，为了方便工程建设，需要对现实中的事物进行模拟和还原。利用三维空间系统中的三维建模技术，通过精确描绘再现真实事物，使相关人员能够直观查看项目。在建模过程中进行全面分析，根据建设的重点，加强对三维空间中形状、色彩等属性的研究，保证达到3D再现的目标。三维建模技术关键是全面掌握三维空间信息，在此基础上构建相应的立体模型，借助相关软件将图形展现出来，再进行操作处理。在获取研究对象三维空间信息时，运用有效算法建立三维空间特征点的空间位置和二维图像对应点的坐标间的定量关系，最终明确任意点的坐标值。充分了解研究对象的几何属性，例如形状、尺寸等，三维几何模型可以分为线模型、面模型及体模型，复杂程度有所差异 [1] 。2.2 传统手工三维建模技术传统手工三维地形模型制作是在DEM的基础上，利用DOM影响、地形软件，生成三维地形模型。在制作三维灰体模型时，为了保证模型质量，需要对工程信息进行全面收集，主要包括高度、面积等方面，应使用专业三维模型软件生成。三维精细模型比较精细，为了保证平面位置的精确性，应有效利用规定要求的比例尺，采用航测的方式获取地物高度信息。在收集地物纹理照片时，采用外业的方式，使用PS对照片进行处理，运用相关软件制作模型。整合三维地形模型和三维精细模型，城市规划需要对土地资源、建设工程等进行合理安排，制定完善的发展方案，根据城市情况进行三维建模，将效果直观展现出来，真实度较高。但在城市规划方面应用也存在问题，还需要进一步改进 [2] 。2.3 三维激光扫描建模技术我国部分地区受到经济发展水平影响，地物比较复杂，为了确保全面、准确呈现出来，对三维可视化提出了更高要求。传统手工三维模式存在明显落后性，为了适应发展要运用三维激光扫描，可以有效改善建模效果，应用在建模难度较大的领域效果比较好。三维激光扫描建模包括两种不同的方式，技术原理相同，载体方式不同，使得工作方式存在明显区别。（1）定点三维激光扫描技术。在测量距离时使用激光技术，激光照射在被测物体表面上会产生大量密集点，为了准确获取相关信息，应做好三维建模准备工作，对被测物体的其他情况有所了解。在传统模式下，采用单点测量方式，三维激光扫描系统应用改善了工作效果，对信息获取更快速，且准确性较高，因此三维激光扫描技术具有较强可行性，与实际发展相适应。合理运用三维激光扫描技术，有助于提升三维模型建设水平。（2）车载激光扫描技术。车载激光扫描技术将激光扫描仪放置在移动平台上进行作业，移动平台最常见的就是汽车，为实际测量工作开展提供便利。车载激光扫描测量系统由三大部分组成，最常见的是短距离内作业，可以有效完成扫描。以车辆作为载体，在平稳行驶中进行扫描，可以全面获取的扫描物体的信息，是获取城市空间信息的主要方式。对于较为复杂的地物，车载激光扫描技术可以获取相应信息，在实际应用中技术趋于成熟，对于城市建设具有重要意义。采用三维激光扫描的方式建设三维模型，优缺点共同存在，因此应加强技术研究，在创新中不断改进，应用中可以取得更好的成效。部分地区社会环境比较复杂，增加了工程建设的难度，应采用三维激光
智慧地球NO.14 202159智能城市 INTELLIGENT CITY扫描的方法 [3] 。2.4 基于倾斜摄影测量的半自动建模技术城市建设速度加快，需要快速获取城市空间信息，为了满足这一要求，应运用倾斜摄影测量技术，倾斜摄影测量技术是机载三维激光扫描的一种。基于倾斜摄影测量的半自动建模技术主要包括低空倾斜摄影测量建模和中高空倾斜摄影测量建模技术，这两种技术原理一样，技术应用存在差异，为了保证技术应用质量，应与实际情况相结合，确保发挥出最大作用。在获取建筑顶部和侧部的激光点云时，使用专业设备收集、整理数据信息，作为制作建筑体框模型的参考依据。运用倾斜和垂直相机来采集地物影像，制作建筑精细模型，关键技术较多，应进行合理选择，确保技术作用的发挥。在低空的倾斜摄影测量建模工作中常使用旋翼机，工作水平较高，应将航高控制在一定高度内，避免过高或过低。使用大飞机开展中高空倾斜摄影测量建模工作，相较于低空的倾斜摄影测量，高度有所上升。在城市发展过程中，出现了较多违建情况，对整体规划产生不利影响，应进行拆除。运用六旋翼低空倾斜摄影测量技术对于拆除工作的开展可以起到辅助作用，特别是较难发现的建筑，具有直观、高效的优势。运用A3相机开展三维建模，可以准确记录城市变化 [4] 。3 应用范围3.1 历史文化保护每座城市都有悠久的历史文化，在经济发展过程中，应充分重视对历史文化的保护，由于古建筑构造和现代建筑又存在较大区别，不能使用常规方法。有效运用传统手工三维建模和三维激光扫描对城市中的保护区进行建模，建设三维模型可以用来浏览数据，再和二维数据结合起来，制定有效保护策略，为实际工作开展提供指导。西安、南京等都是我国的文化名城，在历史发展过程中留下很多古建筑，以城墙为例，受到自然环境和人为因素影响，出现了不同程度损坏，应进行修复和保护。在历史文化保护中应当有效运用三维建模技术，深入分析建筑特点，采取有效措施，为实际保护工作开展做好准备，实现预期制定目标 [5] 。3.2 教育领域运用传统手工三维建模方式，利用Unity3D平台，开展室内三维建模工作，形成全新学习环境，提升教学工作科技水平。三维建模在教育领域应用具有广阔的发展前景，应加强研究，不断提升应用水平，创新教学方式。目前教育内容发生了较大改变，根据其特点合理进行三维建模，为提升学习水平提供帮助。3.3 经济发展目前经济处于快速发展中，较多地区都建设了工厂、科技园等，考虑工程建设的复杂性，应进行合理布局，科学使用三维建模技术。将经济业务数据加入三维模型数据，可以将数据和位置信息直观呈现出来。在经济发展背景下，建筑建设规模不断扩大，为保证建设质量，应充分发挥三维建模技术的优势，确保满足发展需求。3.4 城市规划我国城市化进程不断加快，建筑建设面积扩大，为了保证城市健康发展，在建设前需要进行规划，制定科学合理方案。三维建模改善了城市规划效果，大幅度提升了效率，并且可以及时发现问题来进行改进。数字城市、智慧城市建设是未来发展的重要方向之一，整体规划时应和三维建模技术紧接结合，对规划方案进行优化，确保具有执行力，落实具体效果，实现城市的经济发展目标 [6] 。4 结语综上所述，本文对三维建模不同技术特点及具体应用进行了探讨。三维建模技术是建筑工程建设、改造的重要手段，应合理运用，保证满足实际需求。加强对三维建模技术的研究，通过创新实现技术突破，优化工程建设模式，保证实际活动有序开展，促进城市稳定发展。参考文献[1] 吴志春，郭福生，林子瑜，等.三维地质建模中的多源数据融合技术与方法[J].吉林大学学报：地球科学版，2016，46 （6）：1895-1913.[2] 张桀滈，李江风.土地整治规划设计三维建模方法的比较[J].湖北农业科学，2017，56（5）：957-961.[3] 王帅，徐颖，夏开文，等.基于三维激光扫描技术的混凝土磨蚀监测方法研究[J].水利水电技术，2019，50（2）：208-213.[4] 朱庆，李世明，胡翰，等.面向三维城市建模的多点云数据融合方法综述[J]. 武汉大学学报：信息科学版，2018，43 （12）：1962-1971.[5] 孙龙.基于倾斜摄影测量技术的三维建模原理及方法浅析[J].建筑工程技术与设计，2017（13）：4998.[6] 孙月成，李永飞，孙守亮.高精度三维地质建模新方法与关键技术研究[J].煤炭科学技术，2019，47（9）：241-248.作者简介：郭猛，工程师，研究方向为三维建模方向。
篇二：浅析三维建模技术的应用
58 -第6期2021年3月No.6March，20210 引言在这个数字与媒体相结合、高新技术日新月异的智能时代，人们的需求也越来越多。为了让人们能买到好产品、看到好电影、更好地与现实世界的物品打交道，就产生了三维建模这项技术。在该关键技术的支持下，能更好地在计算机中创造出逼真的场景和栩栩如生的人物，让人们可以看到物品的真实样子，并且能够即时修改。这项技术解决了很多现实问题，比如建筑设计师能够清晰明了地看到自己所设计的建筑存在哪些问题；道路桥梁设计师能够精确计算出两条道路之间的差值；游戏设计师能够更好地修改自己的作品；动画设计师们能够为用户带来更惊艳的动画；特效师们能够为用户带来更舒适的视觉体验等。三维建模技术方便了人们的生活，并且让人们有了更好的体验。如此看来，三维建模技术在未来会成为一项重要的计算机技术，并让这个数字媒体智能的时代发展的越来越有活力。1 数字媒体背景下之三维建模的概念首先，三维即是大众所理解的坐标轴，即X轴、Y轴、Z轴，X轴代表的是左右方向，Y轴代表上下方向，Z轴代表前后方向。技术人员可以利用这几个方向创造出许多具有强烈真实情感的物体，制作给人们视觉冲击的作品。其次，建模是把我们脑海中想到的事物、场景、人物形象等，通过建立模型的方式来呈现。为了理解某种事物而对其做出一种抽象的表达方式，也可以把真实存在场景通过建模来展示，以此了解其真实的结构、形状和外形。建立模型的过程就是把事物模型化的过程，实现这一过程的方法是多种多样的，可以通过对其运动规律或骨骼创建模型，也可以通过对其测量进行数据处理来创建模型，还可以同时使用几种方法创建。而三维建模就是使用三维软件例如3DMAX、Maya或C4D等等通过三维的虚拟空间来建造真实存在的场景、人物和建筑。常使用的三维建模方式有基于多边形的建模，基于曲面模块的建模，基于参数化的精准建模，使用逆向建模等。2 三维建模技术的应用现状生活在三维世界里的人类，产生的创造性想法首先是经过大脑完成的。人们通常会采用三维建模这项技术来表达自己的想法，而这些想法用计算机二维平面图是不能完全表达的。所以在进入20世纪后半期的时候，就有了计算机科技和三维技术以及虚拟现实的结合，既拓宽了整个IT行业的市场，同时也使得三维建模技术发展得越来越快，并且迅速在国内打开了新的市场，将空间的、笼统的信息通过更逼真的手段，为人们提供了一种可视化的、直观化的方式，且能更加容易地解决现实生活中遇到的世界性问题。现如今，国外三维建模技术也被广泛应用于各个领域，比如韩国一家VR公司的技术团队就通过三维建模、摄影测量、动作捕捉和虚拟现实技术，让一位韩国母亲见到了自己去世的女儿。可见三维建模技术发展的潜力，这也刷新了人们对高新技术的认知，只要人们不断地去探索、发现，就会做到自己想做的事儿。而在国内，三维技术也逐渐趋于成熟，尤其是在一些发展较快的城市，比如上海、北京、深圳、成都等，许多游乐场所都多了一项新的设施，就是人们只要戴上VR眼镜，呈现在你眼前的是一个如此真实、如此逼真的画面，这都得益于三维建模和虚拟现实的结合 [1] 。在各个领域，中国的三维建模技术都取得了相应的成功，例如地理领域、桥梁道路领域、建筑领域、计算机领域以及测绘测量领域等。3 数字媒体背景之下的三维建模技术的发展最初，不规律的建模只局限于计算机的辅助画图，但随着计算机软件技术和电脑硬件技术的快速发展，建模工艺也逐步从二维平面绘图发展到三维产品的建模工艺，因此也加速了三维建模技术的发展，从而推动了我国计算机技术的发展，由此产生了三维框建模、曲面建模等。展示了三维建模技术发展的历程，如图1所示。4 数字媒体背景之下的三维建模与三维仿真的应用三维建模即使用多维度的形状将物体表示出来，然后再用计算机技术以实体的方式展现出来。三维建模大多数是将真实世界存在的物体，以三维建模的方式呈现在计算机设备上；三维建模被广泛地应用于各个范畴 [2] 。在三维影视制作中，三维建模常被用作于场景的创建、人物的刻画、角色的渲染与贴图以及特效的制作；在医疗领域中，被用作于制作人体器官模型；在游戏中，常被用作于游戏原画的制作、游戏场景的建设和游戏人物的创造；在建筑业中，常被用来表现建筑物以及地貌景色和修建的流程等。而三维仿真常被用于动画，所谓动画就是运用人体的视觉暂留景象基金项目：项目名称：基于游戏项目的《三维建模技术》课程建设与教学内容改革；项目编号：201801302015。作者简介：陈兰（2000— ），女，四川宜宾人，本科生；研究方向：三维建模。摘 要：文章主要对在数字媒体背景下的三维建模进行相应的分析与浅显的探究。三维建模是当今市场上非常实用且灵活的一项技术，值得更多人讨论并对其技术深入了解和研究。文章分别探究了在数字媒体下的三维建模的应用发展,对三维建模和三维仿真作了详细的阐述。
关键词：数字媒体；三维建模；三维仿真；发展；应用数字媒体背景下三维建模的发展与应用陈 兰，李婧晖 （成都师范学院，四川
成都，611130）无线互联科技Wireless Internet Technology
- 59 -第6期2021年3月No.6March，2021然后用一系列的静态图来轮播展示，让人们脑海中的动作产生动态的作用，并利用计算机来对其进行规划，再用三维仿真技术将现实存在的物体模仿成一个虚拟的动画。三维动画的仿真技术具有极强的实在性、精确性和可操作性，在军事领域、影视娱乐、医学、教育教学等领域都有很大的可开发性。4.1 三维建模技术应用之动画人物角色的创造在我国，动漫行业的发展也是呈现出一种向上的趋势。近几年我国展示了很多优质的动画，大众接受度较高，也不断有人开始对这个行业感兴趣，有了支持三维建模这项技术的应用软件，类似于3DMAX，Maya。3DMAX不但支持实时的渲染、复杂物体的建造、三维物体的建造和制作动画人物，而且还受到了专业的动画设计师、VR设计师、广告设计师、动漫设计师、影视特效师、工业设计师等众多领域中的佼佼者的喜爱，极大地提高了科技的发展速度。而Maya软件是一款功能极其强大的三维动画图像软件，是一款近乎完美的三维建模软件，它基本上提供了在三维建模技术应用中会运用到的所有工具，并且还能制作出任何可以想象的造型、特效，任何在现实生活中无法完成的工作，实现了创新的模拟技术和高级合成功能，解决了很多的现实问题，让人们能够通过虚拟的东西来展示自己真实的想法。Maya不仅有众多三维建模都拥有的建模方法，比如：NURBS建立角色、多边形建立角色、细分建模还有独特的雕刻建模，使用这个工具可以对所有物体的表面进行精细的雕刻，这样一来就可以使建出来的模型更加逼真，更加形象化。4.2 三维建模技术应用之各种实体建筑的模型三维建模技术在建筑行业得到了充分的发挥，利用三维建模技术和数学知识的结合，再经过相应的技术改造，就能创造出一个建筑的模型，供人们快速地看出这个模型的优缺点和局限性，通过横向的观察和纵向的检查，有利于建模的精准性，从而使人们可以建造出最精确，最完美的模型。4.3 三维建模技术之虚拟现实的应用虚拟现实通过电脑创建人工的多媒体空间，是我们大脑想象出来的，或许已经消失了的，通过相应的技术，让它再次出现在我们眼前，让我们有种故地重游的感觉，它既可以是现实存在的画面，也可以是虚拟的画面，既能够让我们与其互动又能让我们沉浸在里面。有了三维建模技术与之结合，更大的体现出了它的创新性，在军事和航天领域起到了非常重要的作用，并且还被广泛地应用于医疗、娱乐、工业制造、建筑和商业等。4.4 三维建模技术之教育领域仿真的应用在传统教育手段的基础上加上三维技术的应用，可以使教学课堂变得更加有活力，也可以使教学任务变得容易一些，还可以使学生充分地理解困难的知识点。三维建模技术可以使数学中的某些几何图形、某些坐标轴真实地展现在眼前，让人能够清楚、清晰地看到，并都能透彻理解。有了三维建模技术的支持，教师和学生们上课也更轻松，使整个教育领域发生了翻天覆地的变化，打破了人们对传统教育手段的认识。其实，建模技术的应用很宽泛，可以和IBM技术结合，也可以和数学、地理、物理等科目进行交互，和不同的实物都会产生奇妙的科学反应。这项技术的相关技术也在日益成熟，许多国家不断地开发出新产品，某一天这项伟大的技术开发出来的东西将会成为人们生活中的必需品。4.5 三维建模技术之汽车交互的应用随着科技的发展，越来越多的人想要拥有自己的汽车，也有很多的人想学车，有了三维技术和虚拟现实的应用，就能使人们在虚拟的世界里练习开车，这是一种沉浸式的体验，让人们能够更加深入地了解开车，并能够成功地通过驾车的练习，给人们带来更多的便利，还可以为驾驶人员提供更准确、实时的驾驶信息，极大限度地保障了驾驶人员的安全，也为未来的科技化打下了坚实的基础。5 结语在未来世界将呈现的是一幅高科技、人工智能、数字化的画面，为我们拿快递的会是机器人，为我们送餐的会是机器人，为我们服务的可能是机器人。在数字媒体背景下的三维建模技术，未来发展前景宽广，存活时间长，不会被快速淘汰。三维建模具有更方便和直观性、包含信息更丰富和完整性强的特征。以后的三维建模技术将更标准、集成化、智能化、网络化，专业性和真实性更强。三维建模会是未来世界发展的主流趋势，而对于现阶段的技术人员来讲也是一种巨大的挑战，如何能灵活地运用这项技术，如何能真正地掌握这项技术，如何能在大数据的时代下突出对三维建模技术的独特应用，对技术人员来说是一项重大的工程。从不同角度来看，三维建模技术在计算机技术中占有举足轻重的作用。图1 三维建模技术发展的历程无线互联科技·软件透视
- 60 -第6期2021年3月No.6March，2021Development and application of 3D modeling in the background of digital mediaChen Lan, Li Jinghui（Chengdu Normal University, Chengdu 611130, China）Abstract：
This paper mainly analyzes and probes into 3D modeling in the background of digital media. 3D modeling technology is a very practical and fl exible technology in the market today. It is worth discussing and deeply understanding and studying its technology. The application and development of 3D modeling in digital media are also explored.Key words：
digital media; 3D modeling; 3D simulation; development; application[参考文献][1]吴晓红，浅谈三维建模技术的研究现状[J].科学技术创新，2020（23）：133-134.[2]陈凤启，浅谈三维建模的发展与应用[J].中国科技博览，2017（29）：191.（编辑 何 琳）Design and research of risk pre-assessment database for earthquake disasterXu Bo（Earthquake Administration of Shanxi Province, Taiyuan 030021, China）Abstract：
Using Arcgis as the platform for making seismic spatial data, and Oracle as the storage platform for spatial data, based on the 2014-2018 earthquake disaster pre-assessment report of Shanxi Province and the construction of earthquake emergency basic database, the classif i cation, naming and coding rules of Seismic Risk pre-assessment data are formulated, and the construction of seismic disaster risk pre-assessment database is discussed.Key words：
ArcGIS; spatial database; coding rule[参考文献][1]刘丽丽.基于ArcSDE和Oracle的地震风险评估数据库设计与研究[J].测绘与空间地理信息，2016（8）：107-109.[2]张文静，于浩，惠杨，等.地震应急基础数据库管理与更新[J].防灾减灾学报，2018（1）：62-65.[3]胡仪员.基于ArcSDE for Oracle的地震灾害紧急救援队数据库系统建设[D].成都：西南交通大学，2008.[4]曹科.基于GIS技术的地震应急空间数据库设计及建设[D].昆明：昆明理工大学，2008.[5]方雅申.城市地震应急数据库的设计与实现[J].大众科技，2015（8）：12-15.（编辑 王永超）（上接第57页）无线互联科技·软件透视
篇三：浅析三维建模技术的应用
iddot;1624·科技创新 建筑工程技术与设计2017年10月中【摘要】数字城市是指以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础，以宽带网络为纽带，运用遥感、GPS、GIS、遥测、仿真 - 虚拟等技术，对城市进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述，即利用信息技术手段把城市的过去、现状和未来的全部内容在网络上进行数字化虚拟实现。本文从技术角度全面总结了在建设数字城市过程中三维模型的具体技术途径及应用方式。【关键词】地理空间；数字城市；三维模型 1 引言空间信息领域建设的数字城市地理空间框架遵循了国家测绘地理信息局提出的“一库 + 一平台 +N 个典型应用”的建设思路，主要以城市各区县为单位展开建设。一库是指统一的空间数据库，其中包括二维基础数据、二维专题数据、三维数据等数据内容。一平台指全区统一的、权威的地理信息公共服务平台，通过平台可以为全区各委办局提供各种数据服务。N 个典型应用指结合区县各自的需求特点，建立 N 个服务区县实际需要的应用系统。其中，三维数据作为一库中的组成部分，由于其直观性、客观性和真实性，成为数字城市建设的重要组成部分。在数字城市建设中，三维模型数据的获取主要采取以下技术方式 : 采用传统手工三维建模得到三维精细模型 ; 以三维激光扫描方式实现三维超精细建模 ; 以倾斜摄影测量的半自动建模方式实现快速建模。本文将逐一阐述三类建模技术具体的实现方式和应用方式。2 三维精细模型的制作三维精细模型是基于 1 ∶ 500 比例尺地形图和高分辨率 DOM 影像数据获取地物的精准平面位置，通过航测内业获取地物主体顶部精准高程。采用外业采集地物纹理照片，使用 Photoshop 软件进行纹理照片的处理，使用 3ds Max 软件进行手工模型制作。最后，将三维地形模型和三维精细模型进行场景整合这种模型的优点是测量精度高、场景真实度高、对象已单体化，缺点是建模周期长，难以满足数字城市、智慧城市等应用对三维数据的时间需求。3 三维激光扫描建模技术有些地物自身复杂度高且三维可视化要求高，传统手工三维建模方式就不能满足其建模要求，此时需要利用三维激光扫描的方式完成工作，如历史文化保护建模、旧有钢厂地上管线建模、复杂立交桥建模工作等。三维激光扫描建模方式可分为定点三维激光扫描和车载激光扫描，其技术原理相似，只是载体方式不同而产生的工作方式不同。3.1 定点三维激光扫描技术定点三维激光扫描是利用激光测距的原理，通过记录被测物体表面大量的密集点的三维坐标、反射率和纹理等信息，可快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种图件数据。由于三维激光扫描系统可以密集地大量获取目标对象的数据点，因此相对于传统的单点测量，三维激光扫描技术也被称为从单点测量进化到面测量的革命性技术突破。利用该项技术进行了三维模型的建设，效果较好。3.2 车载激光扫描技术车载激光扫描技术是通过将激光扫描仪置于移动平台之上进行作业的方式。车载激光扫描测量系统包括 : 移动平台、POS 系统(位置姿态测量系统)或导航传感器、测量系统 3 个基本部分。移动平台一般是汽车、船舶等用于承载移动测量系统的装置。车载激光扫描仪器可以在短距离内作业，采集速度快、精度高、密度大，由于其可沿着街道快速行驶，从而可以快速获取街道两侧地物的几何信息和纹理信息，目前已经成为城市空间信息快速获取的主要手段之一。通过上述方式，可以快速获取三维点云数据和纹理信息，从而快速得到复杂结构的三维模型，如立交桥。同时，还可以快速获取街景数据，是一种有效获得城市空间信息的方式。目前，已经应用车载激光扫描方式获得了城市主要街道街景数据和四环内所有立交桥的三维精细模型。通过三维激光扫描方式完成的三维数据模型工作，其优点是三维模型精度高，缺点是造价高，扫描后的数据后期处理工作量大。因此，此种方式主要用于超精细化的三维建模和复杂结构的三维建模。3 基于倾斜摄影测量的半自动建模技术基于传统手工三维建模和三维激光扫描技术主要解决模型的精细和超精细的问题，但城市空间信息很多时候有快速获取的要求，因此，为了达到三维模型快速获取的目标，引入了倾斜摄影测量技术。原则上，倾斜摄影测量技术属于机载三维激光扫描的一种。基于倾斜摄影测量技术的半自动建模方式可以分为低空倾斜摄影测量建模和中高空倾斜摄影测量建模。其技术原理相同，只是采用不同航高、不同机型载体，实现不同范围的三维建模。首先，用机载 LiDAR 获取建筑顶部和侧部的激光点云，得到描述建筑物整体框架的激光点云数据，用于制作建筑体框模型 ; 使用倾斜和垂直相机分别采集地物影像，通过程序半自动匹配实现纹理贴赋，完成建筑精细模型制作。其关键技术包括点云的分类算法、点云数据与处理、点云数据建模方法、POS 数据解算、倾斜影像空间三角测量、密集匹配、遮挡检测、纹理选取和纹理映射等。低空的倾斜摄影测量建模工作主要采用旋翼机完成社区级别的三维建模工作，一般航高在 100 ～ 200 m 之间，模型精细度高、建模速度快。中高空倾斜摄影测量建模工作主要采用大飞机作为主要载体完成区县级别范围的三维建模工作，航高一般在1500 ～ 3000 m 之间。目前，采用六旋翼低空倾斜摄影测量技术实现了某社区的快速三维建模工作，主要辅助于查处违法建设工作，对于一些隐蔽性好、难以入门的违法建设采用此方法，直观而高效。同时，采用 A3 相机完成了某区的快速三维建模，用于记录城市变迁。基于倾斜摄影测量技术的半自动建模方式获取三维模型数据方式的优点是建模速度快、现实感强，缺点是对象单体化困难，只满足浏览需求，数据编辑与叠加难度高。4 结论本文在详细论述了传统手工三维建模、三维激光扫描方式建模、倾斜摄影测量的半自动建模等 3 种技术方式基础上，结合城市的实际应用，对每种技术的三维数据模型应用方式进行了阐述。三维模型数据以其直观性、客观性和精准性成为数字城市建设中的重要成果，本文是对数字城市三维模型技术的一次全面的总结，也为未来智慧城市的建设奠定了扎实的数据和技术基础。参考文献 :［1］ 杨国东，王民水．倾斜摄影测量技术应用及展望［J］.测绘与空间地理信息，2016( 1) : 13-15．［2］ 卢晓攀．无人机低空摄影测量成图精度实证研究［D］.北京 : 中国矿业大学，2014．［3］ 冯梅．基于 LiDA Ｒ 和航空影像的三维建模方法探讨［J］. 测绘通报，2011( 12) : 12-14．浅谈数字城市的三维建模技术分析研究 邓喜萍（青海省第二测绘院，青海 西宁 810001）万方数据篇四：浅析三维建模技术的应用
iddot;10· 2014年7月中城乡规划建筑工程技术与设计浅析数字城市中三维建模的作用柏林（宿迁市规划测绘院有限公司）【摘要】三维数字技术是在二维地理信息基础上制作出的一种三维模型，经过程序开发，已发展成为三维地理信息系统，由于它可以使城市管理者制定更加科学、 人文、 生态的城市规划， 因此，可被广泛地应用于国土资源管理、城市规划、电力、电信、公安、供排水、旅游等领域。【关键词】
数字城市
基本框架
技术
构成
模型 前言三维城市模型包含了建筑物三维结构模型、 建筑物纹理贴图、数字高程模型、地面纹理影像等多种数据，首先对城市的地形地物进行测量， 获取建筑物和地面的结构信息， 高度信息和纹理信息，再通过三维可视化软件制作成三维仿真景观模型。１ 数字城市建设的现状及基本框架１．１ 数字城市建设的现状近年来， 我国数字城市建设呈现出强劲的发展态势， 据统计，全国有将近７００个大、中城市，约有３０ ０００个小城镇已经开展了“数字城市”建设工程。“数字城市”作为城市信息化建设的关键环节，涉及到城市规划、管理、文化、经济等社会生活各领域。１．２ 数字城市建设的内容及技术１）
数字城市建设主要包括：建立由城市空间基础信息平台、城市综合信息平台和城市电信基础平台组成的核心系统，通过该系统的正常运转实现信息的共享；建立应用系统；建立网络与信息接入设备，通过这些设备可以直接面向终端用户服务；建立政策法规与保障体系，该体系能够为数字城市的建设及运行提供法律、经济、标准、组织和管理等方面的保障；２）数字城市建设的信息支撑技术主要包括遥感技术、全球定位系统（ＧＰＳ）技术、地理信息系统技术、城市综合功能ＧＩＳ技术、 数字城市的管理信息技术、 虚拟技术、 数据库建设技术、元数据和宽带网络等，可以将这些技术进行组合应用，最终达到城市空间数据的获取、分析、归纳及整合；３）数字城市的服务对象主要包括政府，企业，社会以及公众四方面。２ 三维数字城市模型的构成及分类三维数字城市模型主要由基础数据，三维模型，运行环境（包括硬件环境和软件环境）及三维投影设备组成。２．１ 模型的总体构成城市三维地理信息服务系统通常使用Ｂ／Ｓ模式，Ｗｅｂ服务器可以完成数据的发布服务器与使用终端的无缝链接，并在浏览器环境下为用户提供正常的数据浏览以及查询服务。城市三维地理信息服务系统的应用体系一般由数据层，功能展示层，应用服务层构成。２．１．１ 数据层数据层一般是利用地形数据融合软件，将遥感影像数据和高程数据融合成三维场景，再经过压缩处理后形成地形文件（ＭＰＴ），再以数据流的方式被读取 出 来。ＷＦＳ（Ｗｅｂ Ｆｅａｔｕｒｅ Ｓｅｒｖｉｃｅ）和ＷＭＳ（Ｗｅｂ Ｍａｐ Ｓｅｒｖｉｃｅ）会被进行规范化处理，通常以ＯｐｅｎＧＩＳ数据服务接口进行规范，并提供二维数据服务。２．１．２功能展示层功能展示层可以提供完整的用户界面，支持系统完成三维地理信息的浏览、查询、分析以及展示等功能。同时，还可为其他增值业务提供一些扩展接口，满足未来的业务扩展需要。２．１．３应用服务层应用服务层是通过空间数据网络提供三维数据的服务接口，提供各种行业的使用服务。例如公共安全，交通国土资源，水利，虚拟旅游以及电力能源等领域。２．２ 模型分类２．２．１ 地形地貌三维模型为了将地形的高低起伏状态真实地模拟出来，通常是利用基础测绘数据，如带有高程值的数字线划图，建立地面高程模型（ＤＥＭ），再根据具体的制作要求作成不同的高程模型。一般情况下，正射影像（ＤＯＭ）的数据可通过一些影像的数据分析得到，这些影像具有不同的分辨率，主要影像有遥感影像、高分辨率的航空影像、低空摄影及近景摄影等。可以根据要求选择不同的影像数据，再根据统一的空间参考系，将正射影像叠加到地面高程模型上，这样就得到了一个真实反映地形地貌的三维模型。２．２．２ 现状建构筑物三维模型作为三维模型中的重要组成部分，现状建构筑物主要由两部分构成：一类是房屋，道路，人行天桥，桥梁，隧道，堤坝，公园，绿地，树木等地物要素；另一类是路灯，消防栓，井盖，公交车站等城市附属设施。现状建构筑物模型制作时耗费的工作量大、周期长，因此，在制作模型前应先根据精度要求进行选择，制作出不同的模型。而对于一些对精度要求标准较低的规则形状建构筑物，可采用大批量机器建模生产的方法，如果建构筑物顶端纹理较为复杂，可以使用高分辨的影像，进行贴图处理。２．３规划设计三维模型三维模型的规划设计主要是用来满足城乡规划管理的需要，规划设计师在三维软件中进行设计必须与现状三维模型融为一体，并根据现状三维模型的真实环境对具体模型进行修改、 调整、 替换，或在三维仿真系统上重新生成新模型， 包括设计和定义位置、 朝向、形状、高度、外部色调和纹理等，这些修改调整都需要在统一的空间参考系中按照比例进行。３ 三维数字城市模型的建模方法三维城市模型的主要任务是先对城市的三维环境进行数字化表达，然后进行可视化处理，同时，能够提供相应的操作与分析功能。目前，城市三维景观的构建有许多方法，具有代表性以及比较常用的有以下一些类型：１）基于单纯形的３ＤＧＩＳ数据模型物和虚拟城市景观模型重建法。可以将城市的实体模型按照维数划分为０维、１维、２维、３维四类，相应地用０、１、２、３的单纯形来对应表示构建。同时，将地形作为城市各种建筑物的承载体，用ＴＩＮ来表示，称作２．５维，用２ＤＧＩＳ矢量线划数据来确定建筑物的平面位置，属性高度、建筑物的侧面纹理由数字相机获取，顶 部 纹 理 由 航 空 遥 感 数 据 获 得，生 成 景 观模型；２）基于航空影像生成城市三维城市景观。将建筑物按照外形特征分成平屋顶房屋、“人”字型屋顶房屋和复杂房屋，并分别采用不同几何数据模型进行构建；３）ＴＩＮ表达地形法，是用ＢＰ、ＣＳＧ表达以点、线、面、体形式存在的空间实体城市三维ＧＩＳ数据模型，并在立体空间中逐层引入空间信息， 同时， 为每个对象建立属性特征和空间关系 ；４ 三维建模技术应用及未来发展４．１ 三维建模技术应用４．１．１ 用于城市规划对城市的未来形态进行预演，消失的城市形态也可以重新模拟出来，并根据规划成果随时进行修改，从而获得城市规划方案调整的科学依据，使城市规划更具前瞻性。４．１．2 用于城市管理三维建模技术可以完成城市灾害事件和突发事件的动态模拟，实现城市各类信息的可视化查询，为政府对城市的管理和服务提供决策。４．２ 三维建模技术的未来发展方向由于城市三维景观主要是人工建筑物，因此，三维建筑物信息的获取与建模一直是城市建模的主要内容。近年来，一些新的建筑物三维重建方法陆续被提出来，其主要发展方向有以下三个方面：（下转 556 页）
·556·水电工程建筑工程技术与设计2014年7月中水电站设备运行管理中存在的问题及策略王
尧
时玉玲（郑州大学水利与环境学院）【摘要】本文主要阐释了我国水电站的设备以及运行管理中存在问题以及处理方法。【关键词】水电站
设备
运行管理 前言我国河流众多，径流丰沛，落差巨大，蕴藏着丰富的水能资源。据统计，我国河流水能资源蕴藏量 6．76 亿 kw，年发电量 5922 亿 kwh；可能开发水能资源的装机容量 3．78 亿 kw，年发电量 9200 亿 kwh。大力发展水利水电已经成为我国一项基本方针，在大力发展水电站的同时，一些管理中的漏洞及不足也暴漏的出来。随着我国该开放 30 年以来，我国的水电事业取得了不斐的成绩与发展，尤其是水电站的运行与管理方式，伴随我国电力市场竞争的不断改革和深化，我国的水电站管理正向着国际标准化发展。然而，在实践中仍有许多问题亟待人们去努力解决，如若处理不好这些困难与问题，不仅仅会阻碍我国水电事业的发展，更会深深影响国民经济社会的发展和居民的日常生活。因此，如何解决水电站运行管理中存在的问题已经是迫在眉睫、不得不亟待我们解决的问题之一。一 水电站设备及运行管理中存在的问题众所周知，伴随着我国水电事业的不断发展与改革，其水电站的运行管理体系已经逐渐不能满足我国水电事业的发展，而且一些水电站企业并没有明确任何的安全生产质量的总体目标，更加使得我国水电站的运行管理存在大量的漏洞与安全隐患，以下几点就是我国水电站存在的主要问题与不足之处。1 投资的盲目性，导致了管理重视程度不够。一些水电站，尤其是小型水电站是有一些个体企业及私人老板投资而成，这些群体对水利水电开发知之甚少，属于盲目跟从型投资。他们有时为了私人的经济利益，盲目的追求产值最大化，狠抓发电环节，忽略了设备管理。甚至直至设备出现了严重的问题，影响水电站的生产发展时，才会考虑设备的管理问题。2 目前我国水电站仍没有严格执行设计施工流程。据调查资料显示，目前我国大多数的水电站只求尽快地投产发电，没有考虑到任何的节省材料与为国家节约资源的心态，而且在运行的过程中为了追求高利益与经济，也并没有严格执行设计施工流程，这不仅仅给水电站的运行管理带来了诸多不便，还浪费了国家重要的资源。3 安全检查工作没有真正落实到位。安全检查有多种多样的形式，有专项检查，有节日检查，有例行检查，这些都是主管部门对基层单位的有组织性的检查。在基层主要的是本单位自查。自查的内容是根据安全检查大纲来制定的， 但检查工作不深， 不透，流于表面。管理人员对现场工作忽视安全，不遵守安全规章制度，违反的不安全现象，现场工作人员的习惯性违章等，没有批评教育考核记录。5. 现代大型水电站建成运行后，势必对大坝下游的生态环境带来一系列的问题已开始慢慢地显现下游河道水流量减少，水位下降，水电站的机组安全运行受到威胁，干流河道的通航压力不断突现，一旦处理不好，不仅对水电站有一定的影响，还可能引发社会矛盾的发生激化。6 管理不正规， 导致管理的混乱性。
中小型电站本身规模就小，投资不是很大。而开发商的目的就是效益最大化。有的投资为了节约投资，工程建设中不安建设工程的管理程序进行。首先是没有认真对电站的前期工作进行落实，实行“三边工程”。其次是没有招投标过程，不管施工队伍有没有素质，也不请监理单位来进行监管施工。最后是参建单位无质量监督体系，工程质量低劣，不经验收和安全鉴定就投入运行。没有安全保障体系，安全管理时空，导致安全事故频发。7 水电站运行管理中仍有生产事故现场应急处理机构不完善的情况。该现象发生的原因主要是由于我国的水电站仍缺乏一个完善的运行管理体系造成的。一个完善的运行管理体系不仅仅是保障我国水电站顺利运行的先决条件，更是我国水电站管理企业员工的重要依据与管理方式。二 加强水电站设备及运行管理的建议对策1 水电站要正确处理好电站自身的经济效益和国家利益以及社会利益之间的关系为此水电站要建立先进完善的水库水情测报系统，发电运行、水库调度以及船闸通航等相关人员要严格执行国家防讯抗旱制度的相关规定，既要为国家节约宝贵的水资源，充分合理地利用每一滴水，要在运行中灵活地处理好发电、防洪、灌溉、用水等关系，最大限度地平衡各方的利益。2 水电站要努力加强企业巡查监视的力度与设备的维护、养护工作。要努力加强水电厂巡查监视工作，只有不断地增强水电站的巡查监视力度， 才能从本质上控制好水电站的运行管理 ； 另外，水电站还要不断增强企业中设备的维护与养护工作才能保证水电站的经济效益，尤其是在安全性方面，水电站的运行管理人员一定要进行妥善的管理与安排，要做到以下几点。3 对员工进行有目的的安全技术培训，是提高运行管理意识的方法之一。只有加强了对人员综合素质的提高，从而对安全生产才能提供有力的保障。人员安全技术的高低是减少事故发生，确保安全生产的关键。大家知道，安全生产不是单靠哪一个人就能实现的，是靠大家共同参与的，共同努力才能完成的。要提高人员的安全意识和责任感，就必须加强安全技术的学习培训。4 建立合理化生产检疫管理制度。从制度上，程序上是运行值班员对生产过程中存在的问题及解决方案通过有效地管理通道进行反馈。这样有利于发挥值班员的工作积极性和创造性，做到群策群力，及时发现和解决生产过程中存在的各种问题。结束语综上所述，在努力发展水电站的运行管理时，一定要本着一切从水电站的资源利用出发，采取不同的改进措施与发展手段，为我国的水电事业取得成绩的同时，还要最大限度地兼顾到我国工农业的发展需要；在确保电站能够安全、高效、经济、可靠运行的情况下， 拓展员工的工作能力， 做到运维合一， 以管理促发展，更好地发挥水电站的经济效益，为国家社会做出应有的贡献。（上接 10 页）１）数据的多元化、多线索和多信息的引入及融合；２）提取过程中知识的运用渗透到从低级到高级处理的各个层次，在识别匹配推理过程中引入较多的人工智能理论与方法；３）建筑物模型的多样化，如参数模型、棱柱模型、多面体模型以及构造实体几何模型（ＣＳＧ）等，提取策略逐渐由单纯的模型驱动或数据驱动转向二者混合运用。５ 结 语城市现代化建设是城市信息化建设的主体， 在工业化、 城镇化、市场化、国际化、信息化的大背景下，数字城市是未来城市建设的发展方向。三维城市模型是以三维数字技术为基础，给城市建设带来了数字化的思维及设计方式，更为城市的规划和管理提供方便、直观、可行的平台。随着科技的发展，三维数字技术发展会越来越快，其作用也将越来越大，有着良好的发展前景。参考文献：［１］陈良超，向泽君，谢征海．三维模型数据标准技术研究与应用［Ｊ］．测绘科学，２００９
浅析数字城市中三维建模的作用浅析数字城市中三维建模的作用作者：柏林作者单位：宿迁市规划测绘院有限公司刊名：建筑工程技术与设计英文刊名：Architectural Engineering Technology and Besign年，卷(期)：
引用本文格式：柏林 浅析数字城市中三维建模的作用[期刊论文]-建筑工程技术与设计 2014(20)2014(20)
篇五：浅析三维建模技术的应用
争鸣 302019 年 9 月 01 三维实景建模技术及其应用
李录飞 榆林市测绘处，陕西 榆林 719000
摘要：近些年来，三维实景建模技术得到广泛推行与应用。其中，以逆向建模为首的建模技术在多个层面初步实现了质量化、精度化要求，无疑是对三维实景建模技术的进一步发展提供了内在驱动力。针对于此，本文主要以三维实景建模技术为研究对象，从多个方面详细阐明三维实景建模技术的优势与工作内容。并结合具体工程案例，以无人机为数据采集工具，深度分析三维实景建模全过程，以供参考。
关键词：三维实景建模技术；无人机；逆向建模 中图分类号：TP391.41
文献标识码：A
引言
目前，三维实景建模技术逐渐朝向大众化、日常化方向发展，主要从以往特定研究领域过渡到大型地址调查、考古、建筑复原等领域研究当中。一般来说，所谓的三维实景建模技术主要是针对基于图像的三维重建过程而言。三维实景建模技术重点结合数学方法与相机应用原理，构建并得到真实目标物体的三维模型。根据实践经验来看，利用三维实景建模技术得到的三维模型，无论是在空间结构，还是属性方面，均与真实物体类似，误差甚至可以控制在毫米级范围内。并在此基础上，针对模型进行进一步改进与完善，以期达到预期要求。可以说，这种逆向建模方式完全打破了传统正向建模方法，应用前景较为广阔。
1 传统建模技术的不足问题分析
传统建模技术要求建模人员必须以平面图作为实际参考，主张利用三维模型制作软件以及依照个人经验，实行模型建造工作。主要从基础三维几何体入手，不断调整，得出预期目标建模形式[1] 。但是在实际应用过程中，这种建模技术存在的局限问题较为明显，集中表现在以下几个方面：
1.1 耗 时间 题明显
建模人员在正式建模之前，需要针对设计问题进行深化剖析，尤其需要重点了解目标物体的实际结构以及内部结构。根据图纸设计内容构建统一、合理的机型建模。但是这一过程所消耗的时间较多，容易耽误整体效率。
1.2 建模人员技术能力不过关
三维建模过程需要的技术条件较多，往往需要建模人员必须达到相应技术资质，才可以开展后续建模工作。举例而言，要求建模人员必须熟悉建模软件，并且需要大量实践经验作为操作保障。但是，介于建模目标不同，如有些结构简单、有些结构复杂等，在不确定目标的影响作用下，建模人员的资质以及技术能力难以满足建模要求，容易出现工作效率不高等问题[2] 。
1.3 缺乏图纸模型指导，精细程度无法保障
对于没有图纸指导的建模，往往需要凭借建模人员的主观经验直接决定。可以说，模型的精细程度完全依赖于建模人员的主观经验是否科学、合理。然而，多数建模人员实践经验有限，对于复杂多变的建模目标缺乏定位，很容易导致模型精细程度不高。可以说，上述几点严重反映出传统建模技术的不足问题，亟需一种全新的建模技术作为技术指导，确保建模过程的安全性与高效性。
2 三维实景建模技术的应用优势分析
计算机技术以及大数据技术的不断加强，为数字图像处理技术、三维实景建模技术提供了全新的发展契机，技术效果与优势较为明显。所谓的三维实景建模技术主要针对基于图像的三维重建技术而言。在某些层面上也可以视为从单幅图像或者图像序列中构建得到的三维模型，属于相机拍摄照片的逆处理过程[3] 。虽然从实际角度上来看，三维实景建模技术主要是从一幅图像上获取相关的二维信息进行三维建模工作，但是这些二维信息所涉及的物理特征、对应的几何关系基本不变。因此，我们往往可以根据物体某一点在多幅相片中的具体位置，计算并得出位于该点位置的几何信息。
其中，对于某些大地形位置而言，为提高建模精度，我们往往需要在地形表面上增加一些特殊标识点作为建模辅助要点，如像控点等。究其原因，主要是因为提高计算机的分辨能力与信息处理能力，防止出现数据精确度不高的问题[4] 。并在此基础上，利用数字相机作为辅助工具，综合运用图像处理技术以及相关理论基础，从二维图像中提取目标对象的三维空间数据，为后续目标对象的三维重建过程提供精确保障。根据以往的经验来看，这种技术涉及的应用优势较多，多以下述几点优势为主：
（1）工作量大幅度减少。通过利用科学、合理的拍摄方法，多可以迅速采集数据信息，并且集中进行数据处理，进而得到目标三维模型。
（2）放宽对建模人员的技术要求。简单了解并熟悉拍摄技巧、数据资源处理方法，在短期之内就可以上手操作。
（3）该项技术基本上不受拍摄物体形状的限制，在尺寸方面也没有明显要求。
（4）成本较低。一般情况下，普通数码相机基本上就可以满足基础操作要求。如果拍摄的物体，如大地形、大建筑物等物体，可以利用无人机进行数据采集工作，补缺传统建模以及三维激光扫描仪的不足问题。目前，三维建模具备的全自动以及半自动特征，无疑是为其未来的发展增添动力，应用意义较强[5] 。
3 三维实景建模技术的实践应用分析
本文主要以某大桥工程为研究案例，具体阐述三维实景建模技术的具体应用。根据实际情况来看，在正式应用三维实景建模技术的过程中，主要以数据采集工作与数据处理、编辑工作为主。通过借助无人机航测实现数据采集功能，将得到的数据资源，如照片等，利用 GPS 坐标定位功能，进行深入分析与研究。
3.1 数据采集
对于数据采集工作而言，必须保证拍摄照片数量。另外，在重合率方面，必须确保地理几何信息模型重建过程的重合效果，也就是常说的 60%的纵向重叠率+80%的横向重合率。与此同时，在照相机组方面，三维模型重建过程至少需要两个相机站作为基础保障，并确保照片重叠数量。如果仅有一个相机站，那么得到的数据往往是类似于全景图片的数据资源。案例工程利用无人机航测功能获得 170 张照片，得到 5个像控点。
3.2 数据处理
在软件分析以及后续数据处理、编辑过程，案例工程主要利用 photoscan 软件进行数据处理、编辑。所谓的photoscan 软件主要是一款基于影像自动生成高质量的三维模型软件，在技术范畴上具备多视点、多功能的技术功能，基本上可以在任意图像上进行直接操作，且照片可以设定在任意位置。
在此基础上，通过利用自动化图像对齐功能实现三维模型重建过程。对于 photoscan 软件而言，处理的最终目标在于构建具备纹理特征的 3D 模型。针对于此，案例工程主要从照片处理以及三维模型构建流程方面入手，进行操作。如相机对齐、建筑密集的点云、建立网格、建立纹理等阶段流程。
3.3 数据编辑
建立纹理过程属于数据处理与编辑的关键阶段，必须予
中文科技期刊数据库（全文版）
自然科学 2019 年 9 月 01
31 以重点关注。下面结合案例工程进行具体操作与阐述：
一方面，设置首选项。利用菜单栏工具选项进行偏好设置。可以优先选择软件语言，将模式改成浮雕，视差改为 1.0模式。并且在 O Pen CL 一栏中勾选 O Pen CL 选项，选择 3/4的 CPU 内核。另外，在高级栏项目压缩级别的选择方面，选择6.在程序启动时完成检查更新工作，并利用VBO支持功能，确保数据处理工程安全、合理。
添加照片与设定坐标。添加照片过程需要勾选需要添加的照片，主要以上述 170 张照片为主，添加到 photoscan 当中。与此同时，在坐标设定方面，需要根据 170 张照片的坐标位置进行设定，并将坐标数据整理到 photoscan 当中。
像控点及坐标、对其照片。在 photoscan 当中，5 个像控点位置需要在对应图片上找到并加以确定。在对齐照片方面，需要在弹出的对话框当中，选择合理的精度并加以确定。通过 photoscan 的处理功能，计算相机位置、点云数据对齐问题等。
另一方面，建立密集点云、生成网格、生成纹理等。对于建立密集点云过程而言，需要在菜单栏中勾选并建立密集点云，过滤及选取。对于生成网格过程而言，需要在菜单栏中勾选建立网格标识，根据实际情况，如源数据等，选择密集点云。对于生成纹理过程而言，可以在工作流程中选择生成纹理，在自动弹出生成纹理对话框之后，选择通用映射模式，完成数据编辑工作。
4 结论
迄今为止，三维重建过程基本初步完成，且模型主要结构误差基本可以控制到毫米级当中。从整个过程来看，人工参与度较之以往相比明显减少，且在完成时间方面也明显缩短。当然，这并不意味着整个模型科学无误。在细部结构方面仍需一些调整，尤其是拍摄不到的地方。往往需要使用手工拍摄与无人机拍摄相结合的方法，才能够彻底解决这一问题。但是，相信通过全体人员的不断努力，国内三维实景建模技术势必会得到进一步发展，让我们拭目以待！
参考文献
[1]刘尚蔚,王维洋,魏群.三维实景建模技术及其应用[J].中国水运(下半月),2016,16(11):132-134. [2]潘亮,王海珍.三维实景建模技术及运用上[J].影视制作,2016,22(01):60-64. [3]郎斌,陶煜,王洋,常家驹.基于“实景建模”的三维全景可视化研究与应用[J].大众用电,2017(01):26-29. [4]张小宏,赵生良,陈丰田.基于 SLAM 和倾斜摄影测量的工业园区室内外一体化三维实景建模与技术应用研究[J].智能城市,2018,4(05):54-55. [5]高莎,袁希平,甘淑.倾斜摄影测量在地形三维建模中的实 验 研 究 [J]. 河 南 科 技 大 学 学 报 ( 自 然 科 学版),2018,39(04):99-104. （上接第 29 页）
更不容小觑，氧化锌电涌保护器要进行的定期检查有如下所示，每年进行定期的检查是必不可少的，就他的运行状态的检查工序就很繁琐，在投入使用的第一个年岁中，在夏季这样的雷雨时节，若是出现漏电或轻微漏电现象，或者电阻数值不符合标准，有些许偏差，或者说电流指数低于多少个百分点以后，若出现了这些损坏现象，必须在第一时间进行检查处理，以确保防雷检测装置氧化锌电涌保护器的正常使用。
3 加强防雷执法力度
优化和完善具体的管理价值和模式，也是实现防雷检测装置管理更高水平开展的必要工作。首先，必须对防雷检测装置进行科学有效的管理，我们也要认识到，在实际的管理工作中，很多东西并不是一成不变的，一些防雷装置配备的设配使用寿命也是有一定时限的，比如上文提到的接地装置和电涌保护器等，因此，在进行防雷检测装置管理时，要尽可能地做到动态管理，也就是要积极核对防雷检测装置状态信息，确保这些数据没有过期，对于一些已经过期的防雷检测装置状态信息，要进行定期的清楚管理，防止这些数据干扰到下一阶段的工作。其次，要不断健全防雷检测装置状态信息的内在管控机制。在管理防雷检测装置状态信息，要做到分层管理，针对不同层级的特点展开管咯工作，不能够一概而论，缺少针对性，这样才能更好地推动实际的防雷检测装置状态信息管理工作。最后，在进行防雷检测装置状态信息管理时，由于种种原因，总是会存在一些安全风险和和挑战，企业不能对这些潜在安全风险熟视无睹，应该建立健全风险预警机制，使得工作人员能够根据实际情况进行及时的调整，防止大的安全事故发生，给公司带来巨大的财物损失。在安全预警机制上，国外的相关方面经验名言更为丰富，因此，相关部门必须要积极向国外的风险预警模式学习，吸收先进经验，推动本国企业安全预警机制的健全和完善。为防雷检测装置状态信息管理工作提供安全上的保障。
4 结束语
在防雷检测装置管理工作中，加强防雷检测装置管理工作是非常有必要的，对公司的整体经济效益有着巨大的影响，也是企业在激烈的市场竞争中给，提高核心竞争力的有效手段。本文结合当前我国防雷检测装置企业在质量控制管理上的现状出发，提出了一些具体的改进完善策略，希望能够对相关电力系统工作人员有所帮助。
参考文献
[1]李祥超,姜翠宏.防雷工程设计与实践[M].北京:北京气象出版社,2010. [2]梅卫群,江燕如.建筑防雷工程与设计[M].北京:北京气象出版社,2013.
篇六：浅析三维建模技术的应用
iddot; 272 ·8 2018 年 年 9 9 月01 计算机与信息科学
自然科学
浅析基于虚拟现实的三维建模技术
白永昕
王
鹏 西宁市测绘院，青海 西宁 810001
摘要：进入新时期后，计算机领域技术日趋成熟，目前开始深入广泛的研究 VR 系统技术。而 VR 系统的基础是三维建模技术，发挥着核心作用。因此，在 VR 技术研究中，就需要将三维建模技术作为研究的重点。
关键词：虚拟现实；三维建模；技术 中图分类号：TP391.9
文献标识码：A
文章编号：1671-5578（2018）01-0272-01
具体来讲，虚拟现实技术是将计算机运用过来，借助于相应的技术手段，将三维虚拟环境构建起来。研究发现，虚拟现实技术具有较强的交互性和自主性，除了能够带给人视觉感知之外，还可以带给人们听觉、触觉、力觉等一系列感知。
1 虚拟现实技术概述
研究发现，一般情况下，虚拟现实通常将头戴式眼镜运用过来，眼睛前面会有屏幕，借助于扬声器、耳机等传递声音。而在视频游戏中运用虚拟现实技术，则是借助于游戏控制器将振动等感觉传送给用户。同时，虚拟现实技术还可以将虚拟存在的远程通信环境提供给用户。虚拟现实技术的出现，创新了原有的媒介形式，能够给人们情感方面带来更加复杂的刺激和感受。实践研究表明，虚拟现实技术具有一系列的优势，能够将更加丰富的体验带给人们，同时综合运用了一系列的新型技术，如脑电波处理技术、信号传送技术等，使用体验得到了显著提升。近些年来，在心理治疗等医学领域内也开始广泛运用虚拟现实技术，借助于 VR 显示器，对大脑活动时产生的电信号有效接收，电脑通过预算分析，生成虚拟环境，对心理疾病患者的心情有效缓解。
2 基于虚拟现实的三维建模技术
VR 系统在设计开始之前，首先要对虚拟环境进行创建。因为视觉因素会对用户体验的直观性和形象性产生直接的影响，因此，构建虚拟环境的过程中，需要充分考虑环境呈现的实时性、动态性和逼真性。完成了模型构建，就相当于成功构建了系统。具体来讲，在构建 VR 系统过程中，需要采用的三维建模技术有这些方面的内容：
X 2.1 3DMAX 和 和 A VRMA 语言
经过不断的发展和完善，目前市场上的虚拟现实应用软件种类繁多，其中，3D MAX 软件具有较强的代表性，其具有简洁明了的界面和强大的功能，在游戏开发设计中得到了较为广泛的运用。3D MAX 软件的设计理念较为独特，能够在三维建模设计中，将可行规则快速寻找出来，进而促使设计进度得到加快，设计质量得到提升。在 3D MAX 模型中，各种角色的处理利用自定义模块即可完成。统一使用特定模型、自定义组件与所有的动画工具，其促使实时交互性得到了有机优化，可以增强动画系统的灵活性，能够在 3D 空间的任何地点移动任何节点。
VRML的全称是虚拟现实语言，其能对3D多边形的顶点、边缘、表面颜色等一系列细节有效指定。且可以关联 URL 和图形组件，这样如果用户对特定图形组件进行点击时，WEB浏览器能够对新的 VRML 文件及时获取。借助于虚拟现实语言所构建的虚拟世界，不管是动画、声音，还是照明等一系列方面，都可以满足用户的交互需求。VRML 文件将纯文本格式运用过来，为了便于互联网传输，会采用 ZIP 技术进行压缩。
2.2 模式识别技术
在机器学习领域内，非常重要的一个分支是模式识别，其能够对数据中的模式和规则有效识别。研究发现，在大部分情况下，模式识别系统主要是训练一些原始数据，如果没有可用的标记数据，利用其他算法，对此前未知的模式进行发现和识别。从本质上来讲，模式识别、机器学习、数据挖掘等技术具有较强的关联性，分开难度较大，因为其具有重叠的内容。而人工智能工程、统计学则是模式识别技术的基础，互相整合和发展，形成了相似的想法。从机器学习角度来讲，模式识别主要是向输入值分配标签，科学分类每一个输入值，比如利用计算机能够识别的信号转化人的情感，以便科学选择显示的内容。
2.3 传感器技术
研究发现，光电传感器的连接器组件包括较多方面的内容，如传感器接头、电缆连接器、电缆等等，在外部电路的电缆、电缆连接器中连接光电传感器，在电缆一端设置，且与传感器接头所连接，如果改变了环境介质的折射率，如出现振动、温度变化等现象，就会随之改变传感光纤的光波相位。通过相位调制传感光纤中的相干光，就可以对外界环境改变造成的干涉结果变化有效观察。
3 结语
综上所述，随着科学技术的革新和完善，虚拟现实技术日趋成熟，因为其更加的稳定和快捷，应用范围也在不断的扩大。三维建模技术是虚拟现实的核心，借助于三维建模技术的科学运用，方可以构建逼真的虚拟系统。因此，在未来发展中，就需要深入研究虚拟现实的三维建模技术，对目前虚拟现实建模技术的应用环境不断改善，以便最大程度的扩大虚拟现实建模的价值和意义，促进我国虚拟现实技术的整体进步和发展。
参考文献
[1]吴桐桐，周国辉.基于虚拟现实的三维建模技术的研究[J].智能计算机与应用，2016,5（10）：123-125. [2]陈晨.基于 3DMAX的虚拟现实三维建筑模型建模技术初探[J].电子技术与软件工程，2016,7（11）：44-46. [3]孙玉晶.浅谈三维建模技术在虚拟现实行业中的应用[J].工程技术：全文版，2016,7（11）：55-58.
篇七：浅析三维建模技术的应用
7新科技机械产品设计中三维建模技术的应用研究郑开方（南京钢铁股份有限公司第一炼钢厂，江苏 南京 210035）摘要：近几年，我国计算机技术得到飞速发展，机械产皮内设计工业工程开发技术也变得更加成熟，三维建模技术在机械产品设计过程中得到了广泛应用，并且从具体应用情况来看，也取得了不错的效果。从目前我国机械产品设计行业的发展情况来看，通过对三维建模技术的合理应用，能够延长机械的应用寿命，促进行业的发展。下面，针对机械产品设计中三维建模技术的应用进行详细分析，希望文中内容对相关工作人员可以有所帮助。关键词：机械产品；三维建模；虚拟样机；外观设计在机械设计过程中对三维建模技术进行应用，对具体设计进行适当指导，在实际设计过程中为了确保设计的合理性，应兼顾设计的创造性、新颖性、确保最终设计的机械符合动力学对能量的消耗。在机械产品设计过程中，为了提高机械产品最终设计的合理性，相应技术人员在具体工作开展期间，要做数据控制工作，提高设计质量。一、三维模型阐述三维模型经常利用三维模型工具的专门软件生产，也可通过其他方法生产。三维模型是点和其它信息结合而成的数据，可以通过手工方式完成相应的生作业，在实际生产期间，也可以用过一系列的算法，最终生产相应的三维模型。三维模型通常都是通过虚拟的形式存在与计算机闳文件中，但是，在纸上描述的类似模型，也可以将其称作三维模型[1] 。二、开发机械设计中三维建模技术的原则在机械产品设计中对三维计息建模技术进行应用，并非只是对机械产品中的某一个零部件进行设计，而是要对机械产品的整体进行科学设计，对机械产品在具体应用过程进行合理优化[2] 。针对机械产品的设计，以及相应的创新活动要做好相应的思考，尽量应用新技术，完成相应的设计工作，使最终设计的机械产品的性能可以得到进一步提升，满足应用需求。同时，相应的工作人员在具体作业中，要不断提高机械产品设计过程中涉及的理论内容的研究，从而能够在正确的基础理论内容的指导下，使机械设计制造的最终水平能够得到进一步提高。概念设计期间，作为设计人员应从工业角度入手，通过对三维技术的合理应用，完成对机械产品中各项零部件的调整，例如，在进行转炉设计时，对转炉中的各个零部件进行全面调整，通过分析制定出一种最佳的设计方案，确保最终设计的合理性[3] 。从机械产品的结构入手，设计人员应当从新型建模技术入手，通过对其的全面分析，在动态仿真中的关键细节特点进行寻找，针对传统机械设计过程中存在的各项不足之处，进行针对性的改进，合理的对机械产品中的新材料和新技术进行应用，从而实现对机械零件的具体安装，以及相应的调配加以改进，确保最终设计的机械产品的合理性。三、合理应用三维建模技术的有效措施（一）开发设计师的创新能力将三维技术模型应用到机械产品设计中，作为技术人员要先对机械样品中的设计参数内容进行全面分析，通过对 3D数据测量方法，完成对虚拟样机的产品机构的前期开发工作。对同类产品在具体设计过程中取得优势进行适当参考，针对采集到点数据内容进行适当处理，进而保证产品在设计过程中，采用的各项零件的硬度、尺寸等各项内容都符合相应的规定。通过对 CAD 曲面构造方式的应用，完成对后期全面造型的创建[4] 。为了确保机械产品在具体设计过程中，各项零件构成的合理性，构造人员要通过对 CAD 的应用，对机械中各个零件进行适当优化，整理前期参数，最终形成 ATL 文件，对设计构成中的文字和设计图片进行对应存档。后期生产作业进行期间，如果出现技术问题，可以对单个模块的原始设计参数进行调取，依据具体情况，进行适当修正，从而确保最终生产的机械产品的性能可以得到进一步提升。（二）工程图的实现对于建模产品来说，制造执行和参数更改是两项重要工作。设计人员在具体工作期间，要充分考虑机械三维设计模型与实体转化过程中的具体差异，集合所有的设计人员，对参数的更改方案进行探讨，做好相应的分析工作，最终对产品的外观和的设计，以及相应的更改计划进行合理安排。在对设计的机械产品的尺寸进行控制时，要对对控制代码进行多次调试，保证生产过程中应用的各项数据都能够采集成功[5] 。在生成三维轴线期间，作为技术人员要合理的应用计算机捕捉零部件的投影，同时，还要做好同期检测，避免发生投影叠加现象，导致最终的建模存在缺陷。（三）利用计算机进行三维建模进行三维实体建模实际上就是设计人员利用计算机，对设计的机械化产品的性能、制造进行测试的过程。构造三维实体时，设计人员通可以通过对计算的应用，完成三维实体建模，在该过程中，对设计的机械产品进行有限元分析。设计分析过程中，技术人员要对机械产品的各项零部件进行全面拆分，然后对设计的实际尺寸与三维实体工艺编程存在的差异性进行对比，做好相应的分析工作，最终完成对最佳零部件的组合方式的调试。现代机械产品设计过程中，设计人员应从全局性的设计角度出发，完成对问题的思考，最终落实到大机械产品上。从机械产品的设计与产生来看，大型机械在生产期间，零部件容易出现问题，这会导致整个机械的生产活动进行都出现各种不良现象，会对最终生产的机械产品的质量和性能造成不良影响，而采用三维建模技术可以减少该现象的发生。针对相同行业不同品牌的机械产品设计，对于产品的参数应当进行统一设计，这不仅可以降低设计工作量，而且方便管理。四、结束语随着三维建模技术的不断发展，其在许多行业中都得到了广泛应用，特别是将其在机械产品设计中应用取得了不错的效果。将三维建模技术应用到机械产品设计中，相应的工作人员应当加强对该项技术的分析，确保最终设计的合理性，提升最终设计的机械产品的性能。参考文献：[1] 林晓慧 . 三维 CAD 技术在机械设计中的应用 [J]. 绿色科技，2019（04）：189-190.[2] 牛辰，张贵林 . 三维 CAD 技术在机械设计中的实践运用探讨 [J]. 南方农机，2018，49（16）：40-41.[3] 屈福康 . 浅析三维 CAD 技术在机械设计中的应用 [J].中国设备工程，2018（04）：179-180.[4] 王水林 .CAD 三维软件在机械加工中的应用 [J]. 吉林广播电视大学学报，2018（02）：159-160.[5] 赵显日 . 三维特征建模在机械设计与制造中的应用[J]. 化工管理，2018（04）：160.作者简介：郑开方，南京钢铁股份有限公司第一炼钢厂。万方数据篇八：浅析三维建模技术的应用
3管理及其他M anagement and other三维建模技术在地质灾害勘查中的应用冯 驰 1 ，谈德富 2 ，方 权 2（1.重庆市地勘局107地质队地质环境勘查院，重庆 401120 ；2.重庆一零七市政建设工程有限公司，重庆 401120）摘要 ：在地质灾害勘查中，在获得大量勘查数据后，可利用三维建模技术，将勘查数据作为基础构建可视化地质结构模型，据此了解勘查体形态特征以及空间展布情况，进而了解目标对象与周围地质环境之间的关系，为地质信息探索分析提供可靠依据。对此，本文首先对三维地质建模技术进行介绍，然后对BIM+GIS技术在地质灾害勘查中的应用方式进行分析，并结合实例，对BIM+GIS三维建模技术在地质灾害勘查中的应用方式进行详细探究。关键词 ：地质灾害 ；三维建模技术 ；GIS ；BIM中图分类号 ：P694
文献标识码 ：A
文章编号 ：11-5004（2020）24-0143-2 收稿日期 ：2020-12作者简介 ：冯驰，男，生于1988年，贵州仁怀人，本科，工程师，研究方向 ：地质勘查。在地质勘查工作中，需建立健全完善的地质体三维可视化以及分析系统，通过对地质体信息进行三维仿真分析，可详细展现出地质勘查成果，为地质信息分析提供便利。随着计算机技术、硬件的快速发展，在地质体三维建模以及可视化分析过程中，可联合应用三维仿真技术、计算机图形学、数字地质以及计算机软件等创建三维地质模型，为地质构造以及矿产资源分布形式分析提供参考。因此，亟需对地质灾害勘查中三维建模技术的应用方式进行深入研究[1] 。1 三维地质建模技术概述三维地质模型是由信息分析、数据分析作为基础的学科类型，通过创建地质结构模型，将各项信息以及解释结果进行有效结合。在地质勘查中，通过应用三维地质建模技术，能够对各项勘查作业产生辅助作用，可为地质结构分析提供参考。在地质勘查中，利用勘查技术获得大量勘查数据，在据此创建地质结构三维模型，便于勘查人员全面了解勘查区域地质实际情况，有利于对各项数据信息进行搜集和整理分析。与以往的地质勘查工作模式相比，通过将三维建模技术应用于地质勘查工作中，能够有效提高勘查效率，同时降低地质勘查所需成本。2 BIM+GIS技术在地质灾害勘查中的应用2.1
GIS技术的应用要点（1）数据采集与储存。在地质工程勘查中，数据采集和存储为十分重要的环节，在数据存储中，一般只需对基本的原始数据进行采集和存储，对于派生数据无需存储，能够有效减少数据冗余度。在地质灾害勘查中，可利用GIS技术对地质灾害勘查区域地质地形条件进行全面扫描，进而对地质灾害区域地面地质条件进行实地勘查，光灿采集地形地貌数据、岩土性质、环境降雨情况等，在勘查过程中可搜集大量数据信息、文字、照片等资料，对于各类勘查数据进行整理、筛选以及输入，再利用GIS软件对所输入的数据进行存储和管理，通过多次重复收集数据，并对勘查数据进行更新以及修正处理，即可创建完善的数据库系统。（2）数据空间查询与分析。在对地质灾害高发区域进行数据采集以及分析处理时，首先需进行实地勘查，做好相应的防范措施，再利用GIS技术，采集勘查区域的各项信息数据，对地质灾害影响因素进行分析，并创建综合数据库。（3）数据输出与建模。在GIS技术中，具有数据编辑功能、数据选取功能以及数据处理功能，通过利用可视化操作形式，以及数据库数据信息，即可绘制地质灾害体二维图像以及三维图像。GIS技术具有专题图制作功能、地图编辑功能以及打印输出功能等，对于输出结果，可应用于BIM三维模型创建中，对地质灾害体进行可视化模拟分析。2.2 BIM技术特性（1）可视性。BIM技术具有可视化特征，对于地质勘查所得数据资料，可以三维形式展现出出来。通过利用BIM技术创建地质结构三维模型，便于对地质灾害体进行全面细致的分析，进而全面了解地质灾害实际情况以及各类影响因素。（2）模拟性。BIM技术具有模拟性特征，在地质灾害勘查和建模分析中，可进行模拟分析，对地质灾害发生过程进行可视化模拟。（3）优化性。利用BIM技术，可对地质灾害三维模型进行优化处理。（4）可出图性。在利用BIM技术对地质灾害进行模拟分析后，可将所创建的模型导出形成层图纸，便于后续分析和使用。2.3 BIM与GIS相结合在地质勘查中联合应用GIS技术与BIM技术创建地质结构三维模型，首先利用GIS技术采集勘查区域各项数据，并进行存储、管理、运算、分析以及描述，然后再利用BIM技术创建地质灾害体模型。最后，利用3DSMax软件、Lumion软件等，对虚拟数据进行动态模拟以及渲染处理。3 工程概况图1
危岩体结构特征概化图图2
危岩体岸坡结构图万方数据
144管理及其他M anagement and other在某水库工程运行管理中，对水库工程周边环境进行地质勘查，在水库内发现危岩体，体积较大，而危岩体结构稳定性对于水库运行安全的影响较大。根据初步勘查分析发现，该危岩体体积大，在地质勘查中，很难了解结构面空间形态特征、形成机制以及稳定性，对此，为了对危岩体结构稳定性进行分析，需获其危岩体结构的基本特征数据，传统的勘查方式无法满足上述要求。对此，在该水库工程内部危岩体进行勘查时，采用BMGeoModelerS进行建模分析，即可详细了解危岩体结构面特征数据，进而为危岩体稳定性评价分析提供可靠的参考依据。本文根据该危岩体总体潜在顺层滑动特征，在分析计算中为指定滑动面，利用GIS技术获取危岩体各项数据，据此对危岩体结构稳定性进行评价分析。根据现场勘查，该危岩体处于区域活动断层附近位置，因此危岩体的形成与该活动断层密切相关，勘查区域地质构造强烈，危岩体受到4条断层切割影响，形态特征比较复杂，如图1所示。另外，岸坡结构总体为前缓后陡形式，如图2所示。该危岩体分区特征如图3所示，通过对图3进行分析可见 ：I区地层结构平缓，下滑力有限，因此不会造成整体滑移动，属于该危岩体阻滑段 ；II区为该危岩体的推移段，而I区能够对其产生阻隔作用，因此可单独发生滑动 ；该危岩体潜在最危险底滑面处于灯影组下段地层中，共受12条层间剪切带影响，各条层间剪切带的形状差异比较大。通过勘查分析发现，τN3-1、τN4-2、τN7-1剪切带的性状比较差，三者相互组合，即可形成连续滑动面，如图4所示。图3危岩体分区及边界特征图图4
危岩体滑移模式概化图4 BIM+GIS在危岩体勘查和稳定性分析中的应用（1）BIM模型建立。在本次地质勘查中，对于危岩体三维模型，采用BMGeoModeler平台进行创建，能够根据地质体特征进行设计分析。该危岩体结构形式复杂，共有14条层间剪切带，通过采用三维建模分析方式，能够对各条剪切带与断层之间的关系进行详细分析，如图5所示，据此对危岩体失稳形式进行分析，进而为危岩体稳定性评价分析提供可靠依据。图5 危岩体BIM模型（2）BIM模型转GIS栅格。BMGeoModeler平台具有数据转换功能，在本次地质勘查分析中，需对各个剪切带之间的关系以及剪切带形状特征进行分析，根据综合性分析，τN3-1+τN7-1作为底面剪切滑动的可能性比较大，因此，危岩体潜在底滑面是由τN3-1、τN7-1、覆盖层底面、侧缘F6边界、侧缘F191边界所形成的，可将其转换为等值线数据，并且导入至GIS中，即可形成栅格数据。（3）三维稳定性计算。依据滑坡二维刚体极限平衡理论，在危岩体三维空间的基础上，可将二维理论模型转变为危岩体三维模型，安全系数计算方式如公式（1）所示 ：
（1）在上述公式中，F为三维安全系数 ；J、I分别为滑体范围内柱体单元的行列数 ；c为黏聚力 ；A为主体底面积 ；W为柱体的质量 ；θ为滑面的法线方向角 ；为内摩擦角。在根据地质工程勘查获得地形数据以及滑面栅格数据后，即可利用GIS的数据提取以及分析功能，为危岩体三维模型创建分析提供所需数据资料。首先，确定危岩体结构潜在滑动主方向，然后在该方向以及滑动方向的垂直方向，将5m×5m密布网格作为提取栅格数据的网格单元，在该危岩体中，共需划分165个滑动方向上的列方向，而对于各列方向，还需划分58 ～ 236个行方向，因此，共划分出26424个网格单元。5 结语综上所述，本文主要对BIM技术联合GIS技术，在地质灾害勘查分析中的应用方式进行了详细探究，选择某危岩体作为勘查对象，利用BIM技术对该危岩体地层结构以及构造特征进行计算分析和展示，并创建危岩体三维模型，根据模型分析转换出关键地质数据，据此对危岩体结构稳定性进行计算，对于计算结果，可应用于危岩体稳定性评价分析中。由此可见，在地质灾害勘查中，应加强三维建模技术的应用，对地质灾害体进行可视化模拟分析，为地质灾害评价分析以及防治工作提供可靠依据。参考文献[1] 薛曙斌，王芳.三维地质建模在地质勘查领域的应用与探讨[J].华北自然资源，2019，000（005）：P.39-41.万方数据
篇九：浅析三维建模技术的应用
4 期 侯玉敏：基于实景三维模型的单体化建模技术浅谈 2020 年 8 月侯玉敏（山西省测绘地理信息院第二测绘院，山西 太原 030001）摘要 随着倾斜摄影测量技术的快速发展及城市建设的不断推进，其快速高效的实景三维数据获取手段，在实景三维建模、城市发展、测绘等各个领域都有着良好的应用前景。不过，实景三维模型只能和影像一样作为底图来进行浏览，不能选取单独的对象进行操作和管理，无法进行深层次的应用，因此需要对三维模型进行单体化建模。本文以 DP-Modeler 为单体化平台，对实景三维模型的单体化建模技术进行阐述，对不同结构类型的建筑物进行单体化以及纹理贴图的操作。关键词 倾斜摄影；实景三维模型；单体化建模中图分类号 P231 文献标识码 B 文章编号 2095-7319（2020）04-0117-05基于实景三维模型的单体化建模技术浅谈0.引言最近几年，无人机技术和倾斜摄影技术取得了快速发展及应用，无人机是一种动力驱动、无人驾驶、可重复使用的飞行器。它具有机动性强、灵活性强、低空飞行快速安全等特点。作为一种新的遥感图像获取方法，它被广泛运用。无人机倾斜摄影测量技术以范围大、精度高、清晰度高的形式全方面感知不同的复杂场景，由此获得的数据可以快速地生成直观的实景三维模型，能准确地反映地物的方位、外观等信息，为基础测绘、地理国情、专题地图制作等测绘产品提供参照依据，同时有效提升三维模型的生产效率。倾斜摄影技术是一项革命性建模技术，它的出现大大减少了人工成本和建模时间，提高建模的真实感，加速了三维 GIS 技术的发展。关于倾斜摄影，模型单体化技术始终是一个热点问题。无论基于哪一种建模方案，受生成技术的限制，最终生成的是一个地表连续的数字地表模型。而在实际的应用中，不能对某个指定的建筑物进行单独选择和查询，只能跟底图一样进行浏览，无法进一步深入运用，因此就非常有必要对其进行模型单体化，实现单独管理，进行对象的选择及查询，提高数据的价值，使最终的模型既“好看”，又“实用”。1.倾斜摄影三维建模关键技术伴随着“数字城市”建设的快速推进，作为地理信息框架的基础数据，城市三维模型越来越受到广泛重视。传统的三维建模方法虽然在模型精细度上能够得到很好控制，但无法满足大范围快速构建城市三维模型的需求。倾斜摄影测量三维建模，以倾斜式航空摄影为数据源，通过集成倾斜摄影与垂直影像数据到统一的作业系统，构建无死角三维建模环境，形成严格成像关系下真实纹理的三维重建，弥补了数据源的单一视角、遮挡等局限，集成化的建模环境大幅提升作业精度和效能。根据倾斜摄影组合数据源，克服影像在分辨率、摄影角度、影像辐射特性等方面的差异，通过 POS辅助、DSM 引导、计算机图形识别等技术综合应用，实现自动化程度较高的高精度三维建模。2.单体化建模倾斜摄影三维建模软件 DP-Modeler 是一款集精细化单体建模及 Mesh 网格模型修饰于一体的新型软件。通过特有的摄影测量算法，支持航测影像、无人机影像、地面影像、车载影像、激光点云等多数据源集成，实现空地一体化作业模式，有效提高了三维建模的精度及质量。通过软件可以直接对照原始影像勾勒建筑物轮廓线，交互式建模，突破传统立体像对作业方法，无需佩戴立体眼镜，自动检索多角度影像，具有在任意表面的精细操作，达到测图级精度成果，测图与建模同步完成，二、三维矢量完全对应便于后期分析应用。基于严格多视成像模型，基于拍摄角度、遮挡、投影面积等因素，优选算法对几何模型进行自动纹理映射，并一步完成修补、融合处理。自动化生成的模型受生成技术的限制，最终生成的是一个地表连续的数字地表模型，无法单独选择和管理不同的对象，单体化则可以实现这一功能，它可以117 / /2020 年 8 月 经 纬 天 地 第 4 期使我们想要单独管理及查看的对象呈现出来。基于DP-Modeler 软件对三维模型进行单体化建模后，通过对模型踏平、删除等操作，使单体化模型与原有实景三维场景更好地融为一体，进而形成可单体化管理的高精度场景。具体的单体化操作流程（如图 1 所示）：2.1 单体化建模及纹理修饰倾斜摄影的实景模型单体化主要包括矢量切割单体化、矢量叠加单体化和模型重建单体化 ３ 种方式。这次我们主要研究的是单体化的重建，它是以连续倾斜摄影测量数据为基础数据源，通过在原有实景三维模型的基础上对模型进行重建，从而实现不同对象的模型单体化。对某个建筑物进行单体化时我们应选择多边形绘制工具，在顶视图视角下对影像提取建筑顶部轮廓线（如图 2 所示）。根据倾斜影像判断建筑物高度，设定基准面，将平面模型通过挤出操作，转化成立內 体模型。通过挤出柱体将其挤出到指定高度，再用 偏移及外扩、切割等操作来创建建筑物立体面以及房屋附属结构，例如屋檐、女儿墙、单元楼门洞等（如图 3 所示）：图 1 基于实景三维模型的单体化建模技术流程图图 2 建筑物顶部轮廓线 图 3 建筑物立体面对建好的单体化模型进行一键贴图，利用倾斜影像可以采集到建筑物不同层面的纹理特征，可以从相机影像中自动采集模型图，然后可以通过一键完成来进行单体化模型的贴图，效果（如图 4 所示）。对于个别不合适的面可以通过选择最佳影像进行手动贴图，以达到三维模型所需要的最佳效果（如图 5 所示）。自动映射与手动贴图所得到模型贴图，不免有些瑕疵，我们可以通过调用 PhotoShop 进行纹理修改，修改后保存的贴图可以在 DP-modeler 下直接进行替换，无需查找贴图。118 / /
2.2 建筑物轮廓线采集技术标准2.2.1 轮廓线采集技术要求建筑物轮廓线采集是后续制作建筑物三维模型的基础，采集轮廓线时按如下规则进行矢量采集。对于平顶建筑物，沿建筑物边沿采集；对于人字形房顶，按两次采集，先采集建筑物的边缘线，使其直角化，再采集建筑物顶部屋脊线，将其拉升至实际高度，构出斜面；对于复杂结构，需要先后采集同一高度闭合的外轮廓线、各屋脊线、屋顶凸出结构的轮廓线，对于圆或是弧，用五、六个点连起来表示。具体采集规则（如图 6 所示）：第 4 期 侯玉敏：基于实景三维模型的单体化建模技术浅谈 2020 年 8 月图 4 建筑物自动纹理贴图效果图 图 5 建筑物手动纹理贴图效果图2.2.2 数据采集指标（1）郊区：房上房，高＞2.5 米，面积＞5 平方米；基本房，高＞2.5 米，面积＞5 平方米。城区：房上房，高＞2.5 米，面积＞2 平方米；基本房，高＞2.5 米，面积＞2平方米。（2）在保持原有房屋外观的情况下，高度差小于0.5 米的以及水平方向拐折小于 0.5 米的房子视情况可以适当综合。（3）房上房必须抬到基本房上，该接边的房子必须接边，两者之间不能出现空隙。（4）房屋构造线必须均匀有序，不能杂乱无章。（5）高档住宅，沿街道两边的商场，企事业单位，机关学校医院等建筑，凡女儿墙高度大于 0.5 米且宽度大于 0.5 米的要单独表现；高档住宅，沿街道两边的商图 6 不同形状建筑物轮廓线采集方案图119 / /
2020 年 8 月 经 纬 天 地 第 4 期场，企事业单位，机关学校医院以及工矿等建筑，凡女儿墙高度大于 1.5 米（除广告牌）女儿墙需要单独表现,女儿墙表现时都需要以房上房的形式表现。2.2.3 各等级模型采集要求（1）政府建筑、商业建筑、公共建筑大于 0.5 米的凸凹部分需采集。（2）沿街建筑大于 0.8 米的凸凹部分需采集。（3）建筑的屋檐、装饰墙等结构大于 0.8 米以上需按照实际的尺寸、形状采集，细节可以使用贴图表现。（4）突出门厅、进出口大门需要采集。（5）建筑顶部结构需要按照实际情况采集，不能出现比例、结构形状与实际不符的情况。（6）建筑的女儿墙需要按照实际高度、宽度采集，居民自建房屋除外。（7）沿街建筑如有面积较小，面数较多的情况，如百叶窗、栏杆等，可做成块状，直接贴影像。（8）建筑重要面的装饰柱（墙线）凹凸在 1 米以上需要采集。（9）房屋墩、柱：直径大于 1 米，且高度大于 1.5 米需要采集。（10）围墙需要采集。（11）屋顶装饰物：投影面大于 4 平方米，或者最长的一边大于 2 米的几何造型必须采集。2.3 三维建模技术标准2.3.1 城市三维几何模型（1）建筑直角化。勾勒建筑轮廓线时要在垂直影像（顶视图）上操作，描绘时尽可能地避免取消直角约束，保证建筑的边角为直角。（2）建筑咬合问题。模型不得有漏缝、共面、废点等现象。建筑各结构需保证咬合，避免出现大的穿插、与主体分离的现象。（3）建筑比例问题。建筑各结构的比例要与实际相符。（4）模型同一空间位置上的点要对齐并且焊接（不要存在 2 个和多个点的问题存在）。（5）模型重面。应遵守不同细节层次模型面数生产要求，看不到的面或多余面应删除，交叉面的情况下沿街模型穿插大于 1 米需要删除，非沿街模型不需处理。模型应避免出现重面，否则后期平台里会出现黑面闪烁的现象。同一法线方向的两个面之间避免共面闪烁。（6）不同层次的几何模型在数据量上应至少有一个数量级的差别。（7）统一参照。所有模型应在统一的参照系下，模型的坐标位置和高程数据应准确。模型数据应统一以“米”为计量单位。模型自身轴心点统一为独立 object中心。2.3.2 城市三维模型纹理（1）贴图 UV 编辑。由于模型建模时的直角化操作，或程序自动选片的出入，导致模型面与贴图结合不准确，需人工编辑 UV 或 PS 贴图，调整至合理状态。（2）重复纹理使用。弧形结构由于贴图时比较繁琐，可以采用手工编辑 UV 与影像中的弧形匹配，匹配完成后在 MAX 立面视图中渲染出图，在此基础上处理拼接问题。在保证与周围墙面贴图融合的前提下，允许使用重复纹理。（3）光影统一。建筑的光影必须保持方向统一，避免出现光影错乱的现象。（4）应与几何模型细节层次相匹配。（5）贴图纹理统一以 *.jpg 格式存储。（6）贴图纹理使用原始尺寸。（7）有效模型面必须赋予贴图。（8）对错误及漏建的结构贴图时需要根据影像改正模型。（9）贴图不可出现拉伸、扭曲、变形的现象。（10）贴图时对过曝、过黑的贴图需进行影像亮度及色差调整。（11）建筑楼层要对齐，避免出现接缝没对齐、楼层错层的现象。2.4 三维模型与纹理命名规则（1）命名应合理、简明。（2）名称使用字母、数字和下划线表示。（3）不区分大小写字母，统一使用小写字母表示。（4）所有模型名称及纹理命名必须唯一。（5）命名规则应具有可扩充性。（6）所有模型名称及纹理名称应考虑数据集成通用性命名。3.结束语无人机技术和倾斜摄影技术已成为快速制作实景三维模型及获取三维地理信息数据的重要手段，可以真实有效获取地表特征和地面人工建筑。但是，在实景三维模型的应用过程中发现，其存在“可远观不可近看，可浏览不可查询”的问题，这些问题直接制约着倾120 / /
【3】范士杰，王振杰，彭秀英.基于自主学习理念的 GPS 课程实践教学改革[J].实验室研究与探索，2016(1):146-149．【4】王华，陶庭叶. “GPS 测量原理与应用”课程教学改革实践[J].测绘通报，2016( 6):138-141.【5】汤俊.面向 OBE 模式的“GNSS 原理与应用”课程教学改革与实践[J].测绘工程，2018，27（10）：71-75．【6】
俍 张亚，刘娜，谢忠 ，等.以生产项目为载体的《GPS 测量技术与应用》课程教学评价方式探究[J].矿山测量，2016，44( 4):110-112．【7】赵桂玲，王崇倡，祝会忠.以科研项目为导向的“探究式”教学探索与实践—以 GNSS 原理与应用课程改革为例[J].测绘与空间地理信息，2018(6):5-10．作者简介：文 晔（1987—），女，讲师。主要从事测绘工程方面的科研与教学工作，研究方向：卫星导航与定位。（上接第 116 页）第 4 期 侯玉敏：基于实景三维模型的单体化建模技术浅谈 2020 年 8 月参考文献：．【1】陈思，冯学兵，刘阳.基于倾斜摄影实景三维模型单体化分类与应用［J］.北京测绘，2018,32（4）：409-414.【2】李永泉，韩文泉，黄志洲.数字城市三维建模方法比较分析［J］.现代测绘，2010，33(2)：33-35．【3】张红华，赵威成，刘强凯.倾斜摄影实景三维模型建筑物单体化方法研究［J］.北京测绘，2020,34(3):289-291.【4】聂赞，文琳，黄山等.倾斜摄影的单体化建模研究［J］.地理空间信息，2019,17(3)：113-114，122．作者简介：侯玉敏（1984—），女，本科，工程师。主要从事基础测绘与地理信息方面工作。斜实景三维模型广泛应用，本文详细介绍了以DP-Modeler 为单体化平台对建筑物进行单体化建模的作业流程及几何模型制作和模型纹理贴图的技术标准。此作业流程已取得了较好的适用性，可为其他项目做可行性参考。121 / /
推荐访问:浅析三维建模技术的应用 浅析 建模 技术
