CN110298136A - 基于bim技术场景建造方法和系统及于园林景观数字建模中的应用 - Google Patents

基于bim技术场景建造方法和系统及于园林景观数字建模中的应用 Download PDF

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Abstract

基于BIM技术场景建造方法，涉及园林景观模型制作技术领域，其方法是：获取多角度的一组场地照片，将照片导入Agisoft Metashape Pro软件中进行处理，该软件提取图像信息，转化成点云；将生成的点云数据进行编辑排布，对点信息分类和几何重建，保存的文件格式为.LAS；根据投影计算生成DSM/DTM模型；校正DSM/DTM模型的纹理色彩；将模型导出为.obj格式；将.obj格式的模型导入3D软件进行处理后，从3D软件中导出SU格式的模型，本发明通过合理地应用Agisoft Metashape Pro和3D软件两种软件，实现两种软件的有机结合，优势互补，进而实现逼真场地的制作。

Description

基于BIM技术场景建造方法和系统及于园林景观数字建模中 的应用
技术领域
本发明涉及园林景观模型制作技术领域，特别是涉及基于BIM技术场景建造方法和系统及于园林景观数字建模中的应用。
背景技术
随着建筑信息模型BIM（Building Information Modeling）在国内外建设行业的不断发展，BIM在风景园林中的应用日益受到重视。场地模型是风景园林中的重要部分。
场地模型建模按照场地图元的类型，分为场地地形、道路广场、停车场地、绿化水体、建构筑物五大类型，现有技术中，场地地形的模型很难逼真地体现真实的高低起伏。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供基于BIM技术场景建造方法和系统及于园林景观数字建模中的应用，该基于BIM技术场景建造方法能制作出高低起伏更为真实的场地构件，以用于园林景观数字建模。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
提供基于BIM技术场景建造方法， 包括如下步骤：
步骤一：摄影照片数据处理：获取多角度的一组场地照片，将照片导入AgisoftMetashape Pro软件中进行处理，该软件提取图像信息，转化成点云；
步骤二：云编辑、分类与自动校准：将生成的点云数据进行编辑排布，对点信息分类和几何重建，保存的文件格式为.LAS；
步骤三：生成DSM/DTM：根据投影计算生成DSM（数字表面）/DTM（数字地形）模型；
步骤四：校正DSM（数字表面）/DTM（数字地形）模型的纹理色彩；
步骤五：将模型导出为.obj格式；
步骤六：将.obj格式的模型导入3D软件进行处理后，从3D软件中导出SU格式的模型。
优选的，所述步骤一多角度的一组场地照片包括如下子步骤：
A、保持镜头焦距不变；
B、360度拍摄（一般小物体均匀135-300张，形象的比喻参考足球皮面拼接角点）；
C、相邻照片和照片保证80%内容重叠；
D、要建出三维模型的物体某局部点拍摄三张不同角度的照片；
E、摄影立体测量建模方法不适用于镜面、反光、无任何问题表面和透明材质。
优选的，多角度的一组场地照片的获取方法是：先拍视频，再将视频里的每一帧导出得到多角度的一组场地照片。
优选的，所述步骤二中，导入CSV格式的高程DTM数据辅助将生成的点云数据进行编
辑排布，对点信息分类和几何重建
优选的，所述步骤三中，生成DSM/DTM的数据来源于EXIF（自带数据信息的JEPG格式图
片）照片的元数据、GPS或者人为给定的控制点数据。
优选的，所述步骤五中，用3D软件读取.obj格式的模型。
优选的，所述3D软件包括3ds Max、Maya、C4D。
基于BIM技术场景建造系统，包括处理器和计算机存储介质，该计算机存储介质用于存储计算机程序，该计算机程序被处理器调用时实现以上所述的基于BIM技术场景建造方法。
基于BIM技术场景建造方法制作的场景于园林景观数字建模中的应用，包括如下步骤：
步骤七：打开lumion软件；
步骤八：在lumion软件中打开园林场景图；
步骤九：把权利要求1中步骤六的SU格式的模型导入lumion中的园林场景中进行大小，位置，角度的调整。
优选的，所述把以上步骤六的SU格式的模型导入lumion中，具体是包括以下子步骤：
步骤（1）：在Sketchup中，把模型拆分成两个或者多个模型，并对每个模型进行命名，拆分时保持坐标轴一致（原位粘贴）；
步骤（2）：打开lumion，按图片的操作，先导入一个SU模型；
步骤（3）：在导入第二个模型时分好图层；
步骤（4）：导入所有模型；
步骤（5）：若是以A模型为坐标原点，则按“关联”菜单，在模型A“选择”——“选择类别中所有对象”选择所有模型；
步骤（6）：再按“关联”菜单——“变换”——“对齐”，把所有模型的坐标统一起来即可得到整个SU模型。
本发明的有益效果：
本发明的基于BIM技术场景建造方法，步骤一：摄影照片数据处理：获取多角度的一组场地照片，将照片导入Agisoft Metashape Pro软件中进行处理，该软件提取图像信息，转化成点云；步骤二：云编辑、分类与自动校准：将生成的点云数据进行编辑排布，对点信息分类和几何重建，保存的文件格式为.LAS；步骤三：生成DSM/DTM：根据投影计算生成DSM（数字表面）/DTM（数字地形）模型；步骤四：校正DSM（数字表面）/DTM（数字地形）模型的纹理色彩；步骤五：将模型导出为.obj格式；步骤六：将.obj格式的模型导入3D软件进行处理后，从3D软件中导出SU格式的模型，本发明通过利用多角度的一组场地照片在Agisoft MetashapePro软件中快速生成场地的三维模型构件，再到3D软件对该三维模型构件进行处理后导出SU格式的三维模型以供lumion软件使用，合理地应用两种软件，实现两种软件的有机结合，优势互补，进而实现逼真场地的制作。
本发明的基于BIM技术场景建造方法制作的高仿真植物于园林景观数字建模中的应用，将以上的SU格式的三维模型构件作为园林景观数字建模的素材导入到建模软件中，能制作出高逼真的园林景观。
附图说明
利用附图对发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明的基于BIM技术场景建造方法的流程图。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
本实施例的基于BIM技术场景建造方法， 如图1所示，包括如下步骤：
步骤一：摄影照片数据处理：获取多角度的一组场地照片，将照片导入AgisoftMetashape Pro软件中进行处理，该软件提取图像信息，转化成点云；
步骤二：云编辑、分类与自动校准：将生成的点云数据进行编辑排布，对点信息分类和几何重建，保存的文件格式为.LAS；
步骤三：生成DSM/DTM：根据投影计算生成DSM（数字表面）/DTM（数字地形）模型；
步骤四：校正DSM（数字表面）/DTM（数字地形）模型的纹理色彩；
步骤五：将模型导出为.obj格式；
步骤六：将.obj格式的模型导入3D软件进行处理后，从3D软件中导出SU格式的模型。
步骤一具体是：
第一步是相机校准。在这个阶段，Agisoft Metashape Pro会搜索照片上的公共点并与它们匹配，同时会找到每张照片的相机位置，并优化相机校准参数。结果形成一个稀疏点云和一组摄像机位置。
稀疏点云表示照片对齐的结果，不会直接用于进一步处理（除了基于稀疏点云的重建方法，不推荐）。但是，它可以导出以在外部程序中进一步使用。例如，稀疏点云模型可以在3D编辑器中用作参考。
与此相反，通过元造型进一步进行三维曲面重建需要一组相机位置。
下一步是生成密集点云，这是由元形状基于估计的相机位置和图片本身构建的。在导出或进入下一阶段之前，可以对密集点云进行编辑和分类。
第三阶段是生成曲面：网格和/或DEM。三维多边形网格模型是基于稠密或稀疏点云的对象曲面表示，这种曲面表示并不总是必需的，因此用户可以选择跳过网格模型生成步骤。数字高程模型（DEM）可以根据用户的选择建立在地理、平面或柱面投影中。如果在上一阶段对密集点云进行了分类，则可以使用特定的点类生成DEM。
曲面重建后，可以对其进行纹理化（仅与网格模型相关）或生成一个正交镶嵌。正交马赛克投影在用户选择的表面：DEM或网格模型（如果它是为项目生成的）。
本实施例通过利用多角度的一组场地照片在Agisoft Metashape Pro软件中快速生成场地的三维模型构件，再到3D软件对该三维模型构件进行处理后导出SU格式的三维模型以供lumion软件使用，合理地应用两种软件，实现两种软件的有机结合，优势互补，进而实现逼真场地的制作。
优选的，所述步骤一多角度的一组场地照片包括如下子步骤：
A、保持镜头焦距不变， B、360度拍摄（一般小物体均匀135-300张，形象的比喻参考足球皮面拼接角点） C、相邻照片和照片保证80%内容重叠， D、要建出三维模型的物体某局部点拍摄三张不同角度的照片。 E、摄影立体测量建模方法不适用于镜面、反光、无任何问题表面和透明材质。
优选的，多角度的一组场地照片的获取方法是：先拍视频，再将视频里的每一帧导出得到多角度的一组场地照片。
优选的，所述步骤二中，导入CSV格式的高程DTM数据辅助将生成的点云数据进行编
辑排布，对点信息分类和几何重建
优选的，所述步骤三中，生成DSM/DTM的数据来源于EXIF（自带数据信息的JEPG格式图片）照片的元数据、GPS或者人为给定的控制点数据。
优选的，所述步骤五中，用3D软件读取.obj格式的模型。
优选的，所述3D软件包括3ds Max、Maya、C4D。
基于BIM技术场景建造系统，包括处理器和计算机存储介质，该计算机存储介质用于存储计算机程序，该计算机程序被处理器调用时实现以上所述的基于BIM技术场景建造方法。
基于BIM技术场景建造方法制作的场景于园林景观数字建模中的应用，包括如下步骤：
步骤七：打开lumion软件；
步骤八：在lumion软件中打开园林场景图；
步骤九：把权利要求1中步骤六的SU格式的模型导入lumion中的园林场景中进行大小，位置，角度的调整。
优选的，所述把以上步骤六的SU格式的模型导入lumion中，如果模型太大，电脑的配置跟不上，导入过程中可能会使得模型出现问题或者需要修改SU模型重载，要花很长的时间重载，解决办法具体包括以下子步骤：
步骤（1）：在Sketchup中，把模型拆分成两个或者多个模型，并对每个模型进行命名，拆分时保持坐标轴一致（原位粘贴）；
步骤（2）：打开lumion，按图片的操作，先导入一个SU模型；
步骤（3）：在导入第二个模型时分好图层；
步骤（4）：导入所有模型；
步骤（5）：若是以A模型为坐标原点，则按“关联”菜单，在模型A“选择”——“选择类别中所有对象”选择所有模型；
步骤（6）：再按“关联”菜单——“变换”——“对齐”，把所有模型的坐标统一起来即可得到整个SU模型。
本实施例的基于BIM技术场景建造方法制作的高仿真植物于园林景观数字建模中的应用，将以上的SU格式的三维模型构件作为园林景观数字建模的素材导入到建模软件中，能制作出高逼真的园林景观。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.基于BIM技术场景建造方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：摄影照片数据处理：获取多角度的一组场地照片，将照片导入AgisoftMetashape Pro软件中进行处理，该软件提取图像信息，转化成点云；
步骤二：云编辑、分类与自动校准：将生成的点云数据进行编辑排布，对点信息分类和几何重建，保存的文件格式为.LAS；
步骤三：生成DSM/DTM：根据投影计算生成DSM/DTM模型；
步骤四：校正DSM/DTM模型的纹理色彩；
步骤五：将模型导出为.obj格式；
步骤六：将.obj格式的模型导入3D软件进行处理后，从3D软件中导出SU格式的模型。
2.如权利要求1所述的基于BIM技术场景建造方法，其特征在于：所述步骤一多角度的一组场地照片包括如下子步骤：
A、保持镜头焦距不变；
B、360度拍摄；
C、相邻照片和照片保证80%内容重叠；
D、要建出三维模型的物体某局部点拍摄三张不同角度的照片。
3.如权利要求2所述的基于BIM技术场景建造方法，其特征在于：多角度的一组场地照片的获取方法是：先拍视频，再将视频里的每一帧导出得到多角度的一组场地照片。
4.如权利要求1所述的基于BIM技术场景建造方法，其特征在于：所述步骤二中，导入CSV格式的高程DTM数据辅助将生成的点云数据进行编辑排布，对点信息分类和几何重建。
5.如权利要求1所述的基于BIM技术场景建造方法，其特征在于：所述步骤三中，生成DSM/DTM的数据来源于EXIF照片的元数据、GPS或者人为给定的控制点数据。
6.如权利要求1所述的基于BIM技术场景建造方法，其特征在于：所述步骤五中，用3D软件读取.obj格式的模型。
7.如权利要求6所述的基于BIM技术场景建造方法，其特征在于：所述3D软件包括3dsMax、Maya、C4D。
8.基于BIM技术场景建造系统，包括处理器，其特征在于：还包括计算机存储介质，该计算机存储介质用于存储计算机程序，该计算机程序被处理器调用时实现权利要求1至7任意一项所述的基于BIM技术场景建造方法。
9.基于BIM技术场景建造方法制作的场景于园林景观数字建模中的应用，其特征在于：包括如下步骤：
步骤七：打开lumion软件；
步骤八：在lumion软件中打开园林场景图；
步骤九：把权利要求1中步骤六的SU格式的模型导入lumion中的园林场景中进行大小，位置，角度的调整。
10.如权利要求9所述的基于BIM技术场景建造方法制作的场景于园林景观数字建模中的应用，其特征在于：所述把权利要求1中步骤六的SU格式的模型导入lumion中，具体是包括以下子步骤：
步骤（1）：在Sketchup中，把模型拆分成两个或者多个模型，并对每个模型进行命名，拆分时保持坐标轴一致；
步骤（2）：打开lumion，按图片的操作，先导入一个SU模型；
步骤（3）：在导入第二个模型时分好图层；
步骤（4）：导入所有模型；
步骤（5）：若是以A模型为坐标原点，则按“关联”菜单，在模型A“选择”——“选择类别中所有对象”选择所有模型；
步骤（6）：再按“关联”菜单——“变换”——“对齐”，把所有模型的坐标统一起来即可得到整个SU模型。
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