无人机3D模型13

航空摄影测量–使用无人机照片创建3D模型

无人机是通用工具,可用于多种应用。无人机的最新用例之一是帮助创建3D模型,这要归功于可以将航拍图像转换为数字空间模型的特殊软件程序。 

喜欢这部影片吗?考虑订阅我们的 的YouTube频道 for more like it.

您需要了解以下有关使用无人机创建3D模型的知识,以及如何在不同行业中使用这些3D模型。

什么是3D模型?

首先,什么是3D模型?它是通过在X,Y和Z轴上的3D空间中绘制各个点而创建的对象的三维表示。这些点通过几何形状(例如三角形,直线或曲面)连接以形成模型。

 

在x,y和z轴上绘制的立方体

 

您可以使用3D建模软件,算法或扫描物理对象来手动创建3D模型。

 

您可以使用软件,算法或扫描现实生活的对象来创建3D模型

 

这就是无人机进入的地方。 

无人机本质上是机载扫描仪,由于称为摄影测量法的过程,因此可用于扫描大型物体,例如建筑物,建筑工地或仅仅是大片土地。

航空摄影测量学解释–航空照片如何变成3D模型

摄影测量学是从照片(尤其是航拍照片)进行测量的科学,它可以用于将图像转换为 准确的3D模型.

 

摄影测量是从照片获取测量值的过程

 

摄影测量的工作原理是查看从两个或多个位置拍摄的对象的照片。它使用来自图像的不同视角以及拍摄图像的位置数据来对对象上点的位置进行三角测量。

从不同位置拍摄的被摄对象的照片越多,此三角剖分过程将越准确。结果是在3D空间中绘制了精确的点位置,这正是创建3D模型所需的。 

 

空中无人机照片创建的3d点云

为什么无人机照片非常适合摄影测量

无人机照片非常适合摄影测量,因为每张无人机照片都经过地理标记。这意味着无人机GPS和机载传感器的纬度,经度和高度会在拍摄时嵌入到图像的元数据中。

 

无人机照片是经过地理标记的图形

 

元数据还包括有关摄像头传感器和无人机上的光学元件的信息。这些带有地理标签的照片可以由DroneDeploy,Pix4D等软件程序处理,以创建具有高细节和准确性的3D模型。 

用于创建3D模型的软件

创建3D模型时如何获得最佳结果

为了获得使用无人机创建3D模型的最佳结果,您需要做两件事。首先,您需要确保航空照片中有60%到70%的重叠。这有助于三角剖分过程更加精确,并跟踪图像之间的相同点。

 

60%到70%的照片重叠图标,用于从无人机照片创建3D模型

 

DroneDeploy和Pix4Dcapture等飞行应用程序可让您创建自动飞行路线并设置所需的图像重叠。 

您要做的第二件事是确保以不同的角度和高度捕获拍摄对象的照片。通常,您要捕获150-200英尺左右的垂直图像。然后,您想以30度角的高空,以45度角左右的中空,以70度角为低海拔的高处盘旋对象。

 

无人机以不同的高度和摄像机角度在建筑物周围飞行,以捕获3D模型的图像

 

您还想调整半径以使主体保持在画面中。捕获大量图像会生成更高质量的3D模型。您可以使用各种可用的软件应用程序来处理图像并创建模型。 

3D模型如何在不同行业中使用

 

3D模型正在不同行业中使用

 

无人机图像生成的3D模型的简便性,简单性和几何精度使它们在各个行业中得到了广泛的应用。

无人机影像给建筑业带来了巨大的收益, 映射以及3D建模软件。建筑公司可以 监控施工现场的进度 通过定期更新,他们可以轻松检查站点的不同区域。 3D模型的准确性还意味着它们可用于计算距离,面积和体积测量值。

土地测量已经从无人机技术中受益匪浅。不仅可以更轻松地获取景观的最新视图,而且还可以创建详细的裸地球模型,数字地面模型和真实 正镶嵌 以及生成地形的3D模型。 

提供检验服务的公司还可以利用3D模型和无人机映射技术。他们可以更安全,更有效地检查以前看不见的性能和设备角度。他们可以通过详细的3D模型发现潜在的问题,添加注释,并查看原始图像以更好地查看特定区域。

 

无人机仰角模型

 

能源公司也将从这些工具中受益。他们的许多设备较大,更危险或难以到达位置,因此使用3D模型检查设备可以确保其使用寿命和安全操作。  

农业行业虽然不一定要使用3D模型,但仍然可以利用无人机中的数据来创建其领域的正镶嵌图。多光谱摄像机可提供更新的无人机,使农民能够创建归一化的差异植被指数,以更深入地了解其作物健康。

公共安全还可以利用3D模型记录和重现犯罪现场,记录证据并为调查人员,法医和陪审团成员提供清晰的图片。在自然灾害之后,官员们甚至可以在通常对人不安全的区域收集图像和数据。

建筑和工程公司还使用3D模型为其建筑物和开发项目创建逼真的和详细的上下文模型。建筑师使用这些上下文模型来呈现完成的项目的外观,并将其呈现给投资者和主要利益相关者。

 

开发项目的3D模型

 

在所有这些行业中,无人机使收集有意义的数据同时降低责任和风险的过程变得更加安全,快捷和高效。 

无人机可以更快,更安全,更高效地创建3D模型,并减少责任和风险





关于作者

斯泰森·多格

斯泰森(Stetson)是伊萨卡大学(Ithaca College)的校友,也是一名合格的无人机飞行员。自DJI Mavic Pro首次面世以来,他就一直在飞行,并且喜欢寻找提高他的航空照片和视频质量的新方法。 Stetson来自马萨诸塞州阿克顿市,他不在飞机上时喜欢玩棋盘游戏,制作YouTube视频和观看《陌生人事物》。