6月10日，北京國家會(huì)議中心，以“構(gòu)筑地理信息新生態(tài)”為主題的2015年全球地理信息開發(fā)者大會(huì) (WGDC)在此拉開帷幕。WGDC自2012年起開始舉辦，四年時(shí)間里，伴隨著中國地理信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，WGDC已經(jīng)成為位置與空間領(lǐng)域最具影響力的技術(shù)創(chuàng)新盛會(huì)。

　　6月11日的全國傾斜攝影技術(shù)聯(lián)盟專場(chǎng)中，武漢天際航信息科技股份有限公司萬方博士做出了題為《傾斜攝影精細(xì)建模與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)》的精彩報(bào)告。

　　以下為萬方的發(fā)言實(shí)錄(未經(jīng)本人核實(shí))

　　萬方：大家好!之前黑龍江的孫主任對(duì)傾斜攝影建模做過一些介紹，我們公司這個(gè)產(chǎn)品主要涉及到的行業(yè)內(nèi)容就是三維建模，我想介紹一下三維建模兩大技術(shù)路線，一種是傳統(tǒng)手工建模，一種是現(xiàn)在比較火的全自動(dòng)一體化的建模或者叫做傾斜攝影建模。這兩個(gè)路線它們的特點(diǎn)，就是兩個(gè)工藝技術(shù)路線，兩個(gè)都已經(jīng)形成了很完整的技術(shù)和工藝流程，但是兩者都不完美，第三它們都可以局部的或者部分的滿足實(shí)際應(yīng)用單位的業(yè)務(wù)需要，這是這兩個(gè)技術(shù)路線的特點(diǎn)。

　　傳統(tǒng)的建模流程一般是這么幾個(gè)步驟，首先是現(xiàn)場(chǎng)拍攝，然后是幾何建模，然后是貼圖、烘焙。通過CAD總圖制作、拍照、分類，這個(gè)工作量完全是手工的。第二步3DsMax也是純手工，第三紋理貼是最耗時(shí)的。傳統(tǒng)的這種方式一般的效率是每天0.02個(gè)平方。我們?cè)倏慈詣?dòng)一體化建模流程，大致流程是傾斜攝影拍攝，山區(qū)自動(dòng)建模，自動(dòng)貼圖，這種軟件已經(jīng)非常商業(yè)化了，這個(gè)流程因?yàn)橥耆詣?dòng)化，它的效率，一天可以達(dá)到8個(gè)平方，這個(gè)速度相當(dāng)于傳統(tǒng)人工方式的400倍。

　　這兩種流程都可以走到底，但是到底用哪種呢?現(xiàn)在很多測(cè)繪、規(guī)劃部門大家心里還都在猶豫。這兩種工藝我們自己總結(jié)了一下，它們的特點(diǎn)無外乎這六點(diǎn)，第一是真實(shí)感，第二是精確性，第三是效率，第四學(xué)習(xí)成本，第五是單體化，第六是近距離效果。這六點(diǎn)要素實(shí)際上Smart3D在前面這四點(diǎn)做的非常好，人工交付的流程正好相反，前面這四點(diǎn)完全不具備，有比較大的缺陷，它的特點(diǎn)在第五點(diǎn)和第六點(diǎn)上，單體化和近距離效果上，它可以做的比較完美。我們簡(jiǎn)單的說一下這種工藝為什么會(huì)產(chǎn)生這樣一個(gè)結(jié)果的原因，因?yàn)閟mart3D是多式的建模，恢復(fù)三維信息，全部來自于傾斜攝影這個(gè)影像，它的真實(shí)感好，精確性通過精確的測(cè)量，它可以保證精確性。效率是純軟件做的，所以效率很高，學(xué)習(xí)成本基本沒有。但是在單體化上面，剛才李院長(zhǎng)說過，他說smart3D是一張皮，在自動(dòng)建模過程中，沒有任何信息輔助告訴smart3D哪個(gè)是房子，哪個(gè)是路，所以單體化需要后期的輔助，比如增加一些二維的信息，或者通過人工的交互進(jìn)行勾勒。而人工交互流程是天生自然的單體化的，不需要其他的輔助。最后一個(gè)就是近距離效果，為什么smart3D近距離效果差?

　　這就是為什么各個(gè)單位猶豫不決，不敢采用，這個(gè)趨勢(shì)已經(jīng)比較明顯了，就是這樣一個(gè)趨勢(shì)，未來smart3D數(shù)據(jù)會(huì)越來越多，但是為什么沒有那么快?還是因?yàn)榻嚯x的效果差，因?yàn)楹芏嗝鏇]辦法做到平整，它不具備任何屬性的信息，它不知道哪些點(diǎn)應(yīng)該是在同一個(gè)面上，不知道哪些點(diǎn)可以拼在一起。右邊是smart3D生成的模型，右邊是原始影像，生成的影像是扭扭曲曲的，應(yīng)該是平面的地方是凹凸不平的，這是smart3D的一個(gè)必然結(jié)果，不可能改變?？赡軓募夹g(shù)上可能會(huì)有一點(diǎn)提升，但是不可能完全改變，這是有它技術(shù)上本身的一個(gè)瓶頸，我們也不是說把這個(gè)技術(shù)做多大的顛覆，也沒必要。

　　我們公司這個(gè)產(chǎn)品叫做DP-Modeler，試圖能夠把人工的流程和全自動(dòng)建模流程這六個(gè)要素的優(yōu)點(diǎn)做一個(gè)集成，能夠提出一個(gè)好的建模解決方案。我們自己的定位叫做城市地理信息三維模型構(gòu)建工具，我們的夢(mèng)想是能夠在地理信息建模上面替代3Dsmax。橫軸是建模成本，縱軸是生成模型的效率就是可用性，耗用成本最高的就是手工建模，效用率最高的也是手工建模，但是全自動(dòng)的建模，smart3D建模成本低，效用相對(duì)來說也低。我們現(xiàn)階段的DP-Modeler這個(gè)定位就是在這兩者之間做一個(gè)平衡，能夠把這兩者的優(yōu)勢(shì)集成。

　　DP-Modeler產(chǎn)品整體的技術(shù)思路叫做基于空地一體影像的三維建模，這是我們DP-Modeler的整體流程，我通過一個(gè)視頻來演示一下這個(gè)流程。這是我們DP-Modeler建模的一個(gè)流程，中間包括很多幾何工具，底下列表實(shí)際是多視的傾斜和垂直的影像列表，左邊是一個(gè)相機(jī)列表，通過多視圖的影像，可以在主視圖里面很精確地看到我們所建的模型和對(duì)應(yīng)的傾斜影像之間的匹配關(guān)系，依據(jù)影像來進(jìn)行三維建模。我們這個(gè)模型做出來以后，自動(dòng)的就是精確的，是帶有精確的地理信息坐標(biāo)的。

　　這個(gè)例子是航空的垂直影像和地面手持相機(jī)拍攝的照片來進(jìn)行建模的一個(gè)流程，這個(gè)例子我們主要是想說明一點(diǎn)，以前手持相機(jī)拍攝的照片很少用于三維建模。原因一方面因?yàn)槭殖峙臄z的照片相機(jī)沒有經(jīng)過標(biāo)定，另外還有一個(gè)原因，很難有些工具能夠把這個(gè)垂直或者手持的照片能夠整合在一起，用于輔助。我們通過這個(gè)軟件，就能夠把這個(gè)手持的照片整合在一起，能夠用于輔助建模。

　　這個(gè)例子是一個(gè)街景的影像，我們通過集成，把街景的影像可以和航空影像進(jìn)行配準(zhǔn)。在街景影像上面就可以把房屋側(cè)面的一些結(jié)構(gòu)信息給勾勒出來，勾勒出來所有的結(jié)構(gòu)，陽臺(tái)、窗戶這些結(jié)構(gòu)都是非常精準(zhǔn)的，可以把對(duì)應(yīng)圖上面的紋理給扣出來。另外，我們基于影像的這個(gè)建模軟件里面也包含機(jī)載的和車載的信息，把白模的主體結(jié)構(gòu)勾勒出來，這是勾勒出來的白模的模型。這是我們的第一個(gè)產(chǎn)品線叫做DP-Modeler。我就簡(jiǎn)單過一下優(yōu)勢(shì)，又是一是空地聯(lián)合，真實(shí)感比較好。航空影像和地面影像能夠結(jié)合在一起，整體反映這個(gè)模型。

　　我們做過一大片的數(shù)據(jù)，給客戶看過，這個(gè)傾斜攝影做的數(shù)據(jù)確實(shí)在整體視覺上給人的震撼還是比較大的。另外精確性，第三是效率和近距離效果，效率主要體現(xiàn)在我們建模工具的一個(gè)特點(diǎn)，我們的目標(biāo)是做一個(gè)GIS上面的3Dsmax，多種模塊工具、女兒墻、老虎窗穿插面的刪除、直角約束、Bool運(yùn)算，自動(dòng)貼合DEM。第四易學(xué)易用，學(xué)習(xí)成本比較低，這個(gè)軟件我不吹牛了，大家如果有興趣可以試用一下，可以體會(huì)一下它跟3Dsmax的區(qū)別，學(xué)習(xí)時(shí)間確實(shí)可以大大縮短。

　　第二個(gè)產(chǎn)品線叫DP-Modeler(Mesh)，這個(gè)產(chǎn)品出現(xiàn)有兩個(gè)原因，第一個(gè)原因就是和李總講的意思一樣，希望把smart3D模型進(jìn)行修飾，能夠把它做得更好，能夠可用。第二個(gè)原因，就是我們本身DP-Modeler是一個(gè)幾何工具，我們?cè)诶锩嫒诤狭撕芏鄮缀喂ぞ?，我們有自己定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在幾何修飾上面，我們自己覺得有這個(gè)能力，有這個(gè)技術(shù)的積累，可以去做。在現(xiàn)階段我們也做了很多工作，一個(gè)就是在整體的smart3D里面對(duì)具體的模型進(jìn)行選取，根據(jù)已有的模型進(jìn)行修編，這是對(duì)比的效果，再把這個(gè)模型能夠還原到原有的場(chǎng)景里面來。另外對(duì)街景數(shù)據(jù)來進(jìn)行幾何上的一些局部的扣除，還有調(diào)整，重新貼圖，再把它替換回來。這個(gè)左邊是原有smart3D的底商，這是我們做了貼圖的。另外對(duì)于一些特別的非建筑的這種奇形怪狀的一些場(chǎng)景，比如變電站它的電塔，一些變電設(shè)施，它的形狀比較特殊，是一些異型的結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)需要外部的修補(bǔ)，smart3D做的這個(gè)效果是特別差的。像裂縫還有一些破損的地方，我們通過我們的DP-Modeler(Mesh)在原有場(chǎng)景上進(jìn)行修復(fù)，這是我們得到的效果。這是我們做的一個(gè)立交橋的對(duì)比效果，最后一個(gè)產(chǎn)品線是DP-Modeler-Max，這個(gè)視頻不演示了。

　　最后一個(gè)是傾斜攝影增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，這是我們一個(gè)特色，能夠把影像整合在我們場(chǎng)景里面來，基于影像，進(jìn)行一些選擇量測(cè)。在影像上面可以量測(cè)，我們背后不需要有模型，在影像上面所有的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，比如種植屬性的查詢都可以直接在影像上面去完成。舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來結(jié)束我的演講，比如這個(gè)場(chǎng)景里面，背后是街景，后面藏的是smart3D，我們把這兩個(gè)模型套在一起，后面不看smart3D的模型了，只看街景的影像，因?yàn)榻志坝跋窀逦?，效果更好。另外?duì)于傾斜影像也是，只要它們能套在一起，所有后面的工作，不需要smart3D的數(shù)據(jù)了，我只需要影像，走到任何一個(gè)角落都可以看到比smart3D三維模型更清楚的場(chǎng)景效果，在上面就可以做模型的種植、屬性的選擇等等。謝謝大家。