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无人机摄影三维建模用数字技术守护文化遗

本文转自:北青网

如今很多影视或3A游戏大作中,我们都可以看到一些壮阔雄伟的建筑画面。这些建筑细节清晰可辨,整体又恢弘大气,让人轻松融入到画面所营造的世界中。但可能你不知道,这些画面正是来自于一项来自多年前的技术——摄影测量。

一项广泛应用的“老技术”

摄影测量是一种将二维照片合成三维模型的技术,它通过拍摄同一物体不同角度的照片,再通过算法识别照片相同特征点,来解算出一个三维模型。这样的技术,不仅可以最真实地还原物体的尺寸比例,还能对细节实现非常高的还原度。

技术听起来非常高端,但其已经在影视、游戏、测绘等领域有了广泛的应用。

在3A大作《黑神话·悟空》实机演示视频中有些佛像模型采自重庆大足石刻。电影《流浪地球》中,上海场景的模型也来自于制作团队现场的实景采集。张艺谋电影《影》的拍摄时,制作团队就使用无人机对拍摄场景进行建模,实现了对场地的可视化预览。

也许未来我们能在各类影视剧、游戏中还能看到北京大兴机场的高清模型画面,在机场启用前,这个现实世界里的“凤凰”,已完好地存留在了数字世界中。

大兴机场高清模型

在刚结束的北京冬奥会上,场馆导览系统就首次启用了全维融媒体形式,通过全维视角展现了三个赛区12个冬奥会竞赛场馆和3个冬奥村场馆的媒体中心,对场馆媒体运行功能区、媒体流线、场馆运行情况等进行了可视化呈现。平台背后也正是得益于摄影测量技术的应用。

冬奥会场馆导览系统

如今,随着技术门槛下降,只要一台相机,加上一台性能不错的电脑,再通过简单的学习,我们很多人都可以对一个小物件进行摄影测量并建模。如果想更进一步,买一台带有高精定位的无人机,那你还可以给老家的房子、甚至是小区的大楼建个模。

用无人机摄影测量保护文化遗产

近日,大V影视飓风通过视频向大家介绍了摄影测量另一个重要的应用领域——文化遗产保护。简单理解,通过摄影测量,我们可以对古建筑、古文物进行高精建模。有了三维模型,我们就可以为它们的修复和数字存档、数字化推广提供最全面的数据。

相比其他领域,摄影测量在文化遗产保护领域的应用也曾存在众多挑战。首先,大量的古建筑经过几十年甚至数百上千年的风雨洗礼,本身结构和外观状态都会发生很大变化,在没图纸情况下,对古建筑的勘测可谓难上加难;此外,古建筑本身带有一定的文化传承和艺术熏陶的功能,无论是雕刻细节还是色彩细节都需要准确还原。传统的测绘手段在精细程度上欠缺,还需要耗费大量的人力物力,在测绘过程中更容易会对建筑本身造成破坏。

直到无人机的出现。

年底,应乐山文物部门邀请,一支测绘团队带着大疆经纬MRTK无人机、P1相机、大疆智图等软硬件设备,对乐山大佛进行了高精度航测建模,并首次实现毫米级分辨率,为我国文化遗产的保护工作带来了全新的思路。

用无人机拍摄的乐山大佛模型,分辨率可达毫米级

乐山大佛,开凿于唐代,通高71米,是中国最大的一尊崖面石刻造像。整个大佛由山体向内开凿而成,形成一个上小下大的复杂内凹结构,此外,测绘区纹理非常复杂,给无人机摄影测量造成了极大困难。

航测团队采用“由粗到细”影像采集策略,利用半天时间完成数据采集,并花费32小时完成三维重建。最终,这个毫米级的实景三维模型,精准还原了乐山大佛的立体面貌和大佛周边的石刻造像,细节完整清晰,连大佛头部隐而不见的横向排水沟都能够轻松辨别。

文化古迹保护的精细化时代

无人机的加入,贴近摄影测量技术的突破应用,让文化古迹的保护与传承进入“精细化时代”,并获得越来越多测绘人的


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