数字摄影测量技术三维建模

1三维3D建模概述

三维建模技术在现代工程设计过程当中是一种基于特征的参数化设计方式，其不急呢具有特征建模的优势，同时还具有参数建模的特征。三维3D建模可以动态的修改和显示三维几何模型，而且工程设计人员的意图也可以从对尺寸的重新标注当中被反映出来，这样就能够促进三维3D建模效率的极大提升。现在针对三维数字模型进行建模主要包括以下几个方面的技术：首先是对三维制作软件予以直接的使用，其中包括对三维动画设计软件以及计算机辅助软件等工具的运动进行建模，采取这种技术能够将机械的材质特征以及结构逼真的表示出来，从而能够使包括构想、交互以及沉浸在内的虚拟现实技术基本上得到满足，尤其是其针对机械当中不规则的形状以及零件等具有非常好的效果。其次是对传统GIS的二维线划数据进行直接利用，采取这种技术可以将相应的纹理加在建筑物表面上，然而采用这种技术具有较大的局限性。最后是在进行三维建模的时候对数字摄影测量技术进行充分的运用，采用这种技术具有一系列的优点，其中包括容易进行实时更新、具有较快的建模速度以及具有较高的自动化程度等特点。通过对数字摄影测量技术的充分运用能够将非常快速以及便捷的开展建立3DCM、建立数字高程模型（DEM）、测绘数字线划矢量图（DLG）以及制作数字正射影像图（DOM）等各项工作，在必要的情况下还能够对机械存在的纹理进行提取，从而将纹理库建立起来。利用这些技术，能够将三维3D模型建立起来，可以通过动力学仿真、运动学仿真以及有限元分析针对结构进行全面的综合分析设计[2]。

2三维建模当中数字测量技术的运用

在进行三维建模过程中数字摄影技术主要包括以下几个步骤：1）首先要对相机参数以及机械控制点坐标等必要的参数数据进行获取，也包括数字摄影得到的各种影像文件。2）采用初始化的方式针对模型进行处理，同时还要针对各种参数进行设置，其中存在的每一个模型都属于一个像对。3）定向处理模型：其中包括绝对定向、相对定向以及内定向等。进行内定向的目标除了要对及数字影像可能存在的变形予以确定之外，还要对像片坐标以及坐标系之间存在的关系予以确定。在影像数字化过程中会出现数字影像之变形，其大部分为仿射变形。像片坐标以及坐标系之间存在的关系可以用以下的公式来表示：x=（m2J+m1I+m0）Δy=（n2J+n1I+n0）Δ在公式当中，像片坐标系的坐标用x，y来表示，而其中的6个仿射变形参数则为n2、n1、n0、m2、m1以及m0；扫描坐标系的坐标则用I，J来表示；采样间隔用Δ来表示[3]。为了使两张可以构成立体像对的像片相对方位能够恢复，就需要采取相对定向的方法针对被摄物体的模型予以有效的建立，满足条件的相应的摄影光线与基线就是其数字模型。4）影像匹配预处理的方法。在自动影像匹配前的预处理就是所谓的影像匹配预处理，其主要是处理其中一些匹配过程中具有较大困难的机械部位，同时其还可以针对一些具有不同灰度和色彩、影像质量较差的部件进行处理。这是由于这些部件可能会产生不好的匹配效果，所以需要在影像匹配前预处理，最终能够产生更好的匹配效果，这样就能够使匹配编辑的大量工作得到最大限度的减少，并且促进工作效率的提升。5）在将核线影像形成之后，就要将同名点确定下来，并且对影像匹配方法进行合理的选择，完成自动匹配的工作之后，就要编辑相应的匹配结果，最终将不可靠点剔除掉。

3三维模型几何形态建模的方式

1）机械形状建模的方式；首先将数字机械模型（DTM）建立起来，然后以定向元素为根据针对同名点的机械表面坐标（Z，Y，X）等计算出来，随后将DTM网格点高程内去，就可以将DEM和等高线形成。2）机械部件的方式：a.自动生成机械部件：在机械部件的轮廓范围被检测出来之后，利用立体匹配生成的DEM就可以对其进行插值，在候选机械部件轮廓内的一点与匹配点相对应的情况下，就可以使轮廓当中的点被匹配点DEM信息赋值。利用该方法就能够将机械部件在机械相机影像当中的三维信息获得。b.对三维制作软件予以直接使用：采用3DMAX以及AUTOCAD等软件能够将逼真的三维模型直接制作出来，尤其是针对一些不规则的机械部件等会具有更好的效果[4]。3）复杂实体的建模方式：要想将机械部件更形象以及准确的显示出来，必须要对比较复杂的机械部件予以充分的考虑。可以先将单个的机械部件的模型建好，然后在已经完成的三维模型当中将这些单个模型插入其中，就能够完成。但是虽然能够非常逼真的建立单个模型，但是却具有非常大的工作量，而且为了保证复杂实体美观的实现，这些软件通常还具备较大的数据量，从而使自身的速度受到了影响。在这种情况下可以采用3DGIS软件来进行建模，其能够将单个模型快速而方便的建立起来。

4结语

在进行三维建模的时候采用数字摄影测量技术具有一系列的优势，其具有十分丰富的数据源信息，有大量的空间数据包含在机械三维图像当中，而且还具备图像数据；同时其具有越高的自动化程度以及建模速度，就会出现越大的三维建模规模，这样就能够将其优越性充分的显示出来；最后其还能有效的进行更新。所以采用这种方法具有十分理想的建模效果。

作者：石明宽 单位：广东省佛山水泵厂有限公司