1.一種真實(shí)環(huán)境下建筑效果圖制作方法,其特征在于包括以下步驟:
1)對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行定點(diǎn)全景拍攝,得到多張?jiān)加跋?,同時(shí)獲取拍攝點(diǎn)的初始坐標(biāo);
2)對原始影像進(jìn)行全景拼接處理,得到目標(biāo)區(qū)域的全景影像;
3)在原始影像中選出一幅或幾幅全景圖像,獲取每幅圖像對應(yīng)的相機(jī)參數(shù),并在該圖像中選取一定數(shù)量的控制點(diǎn),記錄控制點(diǎn)在該圖像中的像素坐標(biāo),并實(shí)地測量控制點(diǎn)對應(yīng)的空間坐標(biāo),通過單像空間后方交會(huì)方法來求解拍攝點(diǎn)實(shí)際坐標(biāo)和拍攝實(shí)際角度參數(shù);
4)對待規(guī)劃建筑進(jìn)行人工三維建模,得到建筑三維模型;
5)根據(jù)拍攝點(diǎn)實(shí)際坐標(biāo)、拍攝實(shí)際角度結(jié)合實(shí)景拍攝的光線情況對建筑三維模型進(jìn)行渲染,得到渲染模型;
6)將渲染模型與全景影像進(jìn)行配準(zhǔn)融合,得到建筑效果圖。
2.如權(quán)利要求1所述的真實(shí)環(huán)境下建筑效果圖制作方法,其特征在于:
所述的步驟1)中,全景拍攝時(shí),相機(jī)焦距保持不變,定點(diǎn)拍攝不同角度的多張照片,保證相鄰照片之間畫面重疊度不低于30%,得到原始影像。
3.如權(quán)利要求1所述的真實(shí)環(huán)境下建筑效果圖制作方法,其特征在于:
所述的步驟2)的全景拼接處理具體為:利用圖像處理軟件,對原始影像進(jìn)行亮度、對比度、曝光度調(diào)整,使影像清晰、色調(diào)一致、色彩過渡自然;再利用全景軟件進(jìn)行圖像配準(zhǔn),生成全景影像。
4.如權(quán)利要求1所述的真實(shí)環(huán)境下建筑效果圖制作方法,其特征在于:
所述的步驟3)中求解拍攝點(diǎn)實(shí)際坐標(biāo)和拍攝實(shí)際角度參數(shù)的過程具體如下:
利用共線方程式(1)、(2);
其中:(XS,YS,ZS)為拍攝點(diǎn)實(shí)際坐標(biāo),(X,Y,Z)為拍攝點(diǎn)初始坐標(biāo),(x0,y0)為主點(diǎn)坐標(biāo),(x,y)為控制點(diǎn)的像素坐標(biāo),f為相機(jī)焦距,為控制點(diǎn)的空間坐標(biāo);
其中參數(shù)a1~a3,b1~b3,c1~c3具體如下:
b1=cosωsin k;
b2=cosωcos k;b3=-sinω;
將式(1)、(2)線性化,得到:
其中為航向傾角,ω為旁向傾角,k為像片旋角;
總誤差方程的矩陣形式為:V=AΔX-L (4);
式中:
V=[vx vy]T;
L=[x-(x) y-(y)]T;
其中,ΔXS、ΔYS、ΔZS、Δω、Δk、Δf、Δx0、Δy0分別為內(nèi)、外方位元素近似值的改正數(shù),常數(shù)項(xiàng)L中的(x)和(y)是將外方位元素初始值代入共線方程中計(jì)算出來的影像坐標(biāo)近似值;
根據(jù)最小二乘間接平差原理,可列出法方程式:
ATPAΔX=ATPL (5);
式中:P為觀測值的權(quán)矩陣,由于是等精度量測,則P為單位矩陣,由此得到法方程解的表達(dá)式:
ΔX=(ATA)-1ATL (6);
從而可求出如下改正數(shù):
ΔXS、ΔYS、ΔZS、Δω、Δk、Δf、Δx0、Δy0;
由于共線方程在線性化過程中各系數(shù)取自泰勒級數(shù)展開式的一次項(xiàng),且未知數(shù)的初值是比較粗略的,因此進(jìn)行迭代計(jì)算,每次迭代時(shí)用未知數(shù)近似值與上次迭代計(jì)算的改正數(shù)之和作為新的近似值,重復(fù)計(jì)算過程,求出新的改正數(shù),反復(fù)趨近,直到改正數(shù)小于限值為止,最后得出結(jié)果如式(7)-(15)所示:
ω=ω0+Δω1+Δω2+L (11);k=k0+Δk1+Δk2+L (12);
f=f0+Δf1+Δf2+L (13);
從而計(jì)算得到拍攝點(diǎn)實(shí)際坐標(biāo)(XS,YS,ZS)和拍攝實(shí)際角度參數(shù)
5.如權(quán)利要求1所述的真實(shí)環(huán)境下建筑效果圖制作方法,其特征在于:
所述的控制點(diǎn)的數(shù)量大于5個(gè)。
6.如權(quán)利要求1所述的真實(shí)環(huán)境下建筑效果圖制作方法,其特征在于:
步驟中涉及的坐標(biāo)系為2000國家大地坐標(biāo)系。