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五分鐘學GIS | 傾斜攝影單體化技術

第二期的“五分鐘學GIS | 傾斜攝影技術”專題之後,相信大家對傾斜攝影技術已經有了一個初步的認識,本期我們將深入講解傾斜攝影單體化技術。

單體化技術的來源

在第二期專題中我們瞭解到,不管採用哪一種建模方案,最終得到的傾斜攝影模型都可以看成是一張表面覆蓋了高分影像的連續的TIN三角網。這張連續的TIN三角網在帶給我們更加逼真的傾斜模型的同時,也給我們出了一道不可避免的難題——在GIS管理和應用中,若傾斜攝影模型不能進行物件的單獨選中和查詢,就只能和影像一樣作為底圖瀏覽,無法進一步深入應用,由此引出了傾斜攝影的單體化技術。

什麼是單體化?

“單體化”其實指的是每一個我們想要單獨管理的物件,都是一個個單獨的、可以被選中分離的實體物件,可以賦予屬性,可以被查詢統計等等。只有具備了“單體化”的能力,資料才可以被管理,而不僅僅是被用來檢視。在大多數GIS應用中,能對建築等地物進行單獨的選中、賦予屬性、查詢分析等是最基本的功能要求。因此,單體化成為傾斜攝影模型在GIS應用中必須解決的難題。目前應用較為廣泛的單體化方法包括以下三種:切割單體化、ID單體化和動態單體化。

切割單體化
切割單體化實現思路大體如下:

首先,以配套向量面的邊界線(圖中虛線)為切割線,將點集(即建模過程中生成的高密度點雲)分為內外兩個部分;再進行運算生成每一個點子集的邊界,也就得到了單體化模型的邊界;最後對每一個點子集進行三角剖分和優化,便得出如下圖所示的單體化模型。

ID單體化
ID單體化是指結合已有的二維向量面數據,將對應的向量面的ID值作為屬性賦給三角網中的每個頂點,那麼同一地物對應的三角網頂點就儲存了同一個ID值,當滑鼠選中某一個三角面片時,根據這個三角面片頂點的ID值得到其他ID相同的三角面片並高亮顯示,就實現了單獨選中某一地物的效果。向量資料集中儲存ID值的欄位就是關聯欄位,也可以指定其他欄位作為關聯欄位。

動態單體化
與前兩種方法不同的是,動態單體化不需要對傾斜攝影模型資料進行預處理。我們將配套的二維向量面與傾斜攝影模型載入到同一場景中,在渲染模型資料時把向量面貼到傾斜模型物件表面,然後設定向量面的顏色和透明度,從而實現可以單獨選中地物的效果。如果要做專題圖,用這種辦法那是相當方便。

下面是針對三種單體化方法的一個對比說明。在實際應用中,請根據具體情況來選擇單體化的方法,沒有最優越,只有最適合。

目前市場上大部分三維應用中都是通過疊加配套向量面的方式實現了動態單體化,而在不支援動態渲染的環境中則多使用ID單體化的方式,例如傾斜攝影模型應用到SuperMap移動GIS平臺時,就需要預先對資料進行ID單體化處理。
最後,我們通過幾張SuperMap傾斜攝影單體化技術的GIS應用截圖來結束本期內容。隨著GIS技術的飛速發展,更高效可行的單體化方案將不斷被提出,期待新的技術讓傾斜攝影模型更具應用價值。
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