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傾斜攝影模型破洞的5大類型成因及解決方法
傾斜攝影模型在水面、墻面等等地方出現(xiàn)破洞是常有的事情，這個問題也算是航測內業(yè)中的一個“常客"，或者說是“頑疾"了。那么今天就和大家分享一下模型破洞的出現(xiàn)原因和通常的處理方式。
破洞的類型與產生原因
破洞類型有水面破洞；墻面破洞；橋底、樹下破洞；女兒墻、廣告牌破洞；樓頂破洞幾種，下面我們來分別探討它們出現(xiàn)的原因。
1?
水面、玻璃面破洞
水面與玻璃面破洞是模型生產中最常遇到的問題，這是因為水面和玻璃面本身特征點較少，軟件在使用照片進行空三時很難提取到特征點，甚至導致照片無法匹配，所以輸出的模型中水面和玻璃面通常是破碎或者空洞的。
2?
墻面破洞
墻面破洞產生的原因大致分為兩類。
A：與上述水面破洞類似，大面積純色墻面特征點較少，軟件空三時很難提取到特征點，導致輸出模型的墻面破洞或凹陷。
墻面破洞
墻面凹陷
B：建筑物群落過于密集，導致空中相機各視角無法拍攝到建筑物之間的縫隙處，沒有照片參與此處的空三和貼圖，那么輸出的模型在縫隙處也就是破洞或者粘連的了。
建筑物縫隙處的破洞
建筑物縫隙出的粘連
3?
橋下、樹下破洞
此類問題數(shù)量極多，尤其在城市建模中大量存在，廣泛分布與大橋、過街天橋、高架橋以及密集樹林等地方。
究其原因，與上述密集建筑縫隙處破洞類似，是相機在空中作業(yè)時無法拍攝到大橋和樹木底部，導致軟件無法提取此處的特征點，也就無法進行建模了。
大橋底部破洞
樹下破洞
4?
女兒墻、廣告牌破洞
事實上，此類破洞不僅僅只針對女兒墻和廣告牌，許多薄的建筑物均存在這類問題，例如圍墻、成片的欄桿、太陽能板等等。
雖然空中工作的相機各視角能正常拍攝到這類地物，但由于其較薄的物理結構，導致其特征點提取困難，墻上或廣告牌上只存在少量特征點，導致最終輸出的模型出現(xiàn)空洞。
女兒墻破洞
護欄破洞
5?
樓頂破洞
此類破洞通常在城市建模時出現(xiàn)，測區(qū)內高樓頂部建模不完整或*沒有樓頂部分，如下圖建筑物高度為140米左右，樓頂部分出現(xiàn)大面積空洞，而旁邊100米的建筑物樓頂卻完好無損。
140米（左）與100米（右）樓頂對比
此類破洞出現(xiàn)的原因大多為樓頂重疊度不夠。一般地，在進行高樓建模時，我們推薦高樓樓頂重疊度需要在航向65%，旁向55%及以上，若單次飛行不滿足重疊度要求，那么可以在后續(xù)架次中補測高樓頂部，加大航高與重疊度，直到滿足要求即可。
而上述測區(qū)中，設計航飛高度為180米，使用的相機為RIY-DG4 Pros，設計地面重疊度為航向85%，旁向80%，那么計算出100米高樓的樓頂重疊度為航向70%，旁向60%，滿足建模要求。
但同樣的設計航高下，140米高樓的樓頂重疊度僅為航向45%，旁向28%，這個參數(shù)則*不能滿足傾斜攝影的建模要求，也就導致樓頂出現(xiàn)了大面積的破洞。
140米高樓破洞
通常在城市建模過程中，因為存在大量高樓，且各高樓的高度參差不齊，為保證作業(yè)安全和地面分辨率的要求，會選擇焦距較長的相機，而城市內空域時間有限，為保證作業(yè)效率，會選擇全畫幅/中畫幅類型的相機。睿鉑針對以上難點，推出了實景三維、智慧城市項目的作業(yè)利器——RIY-DG4 Pros和M10 Pro，長焦距、畫幅大，單次作業(yè)即可滿足建模要求，不必浪費效率進行補測。
破洞問題解決方案
已經(jīng)闡述了各類破洞產生的原因，針對以上問題，應該如何解決它們呢？接下來這里就簡單地提供幾種方法。
1?
KML范圍約束
此方法通常用于水面破洞修補，同時也可以用于草地、公路等的約束壓平，操作簡單易上手，效果較好。
KML水面破洞約束【節(jié)選自GIS前沿】
此方法對第2類墻面破洞和第4類女兒墻破洞有一定效果。在Processing setting--Hole filling中選擇Fill all holes except at tile boundaries（填充除塊邊界外的所有孔洞），但填充完整的墻面也可能出現(xiàn)凹陷的情況。
Fill all holes except at tile boundaries設置
兩種Hole filling設置的說明
兩種Hole filling設置生成的模型效果
3?
選擇合適的空三建模軟件
業(yè)內廣泛使用的空三建模軟件有瞰景Smart3D、Context Capture、Mirauge 3D等，各軟件都有其長處和優(yōu)勢。例如瞰景Smart3D軟件可以自動進行水面識別和修復，Context Capture update16及以上擁有簡單的修模功能，可以直接填充破洞和水面等等。
除建模功能外，瞰景Smart3D也具有水面約束等修模功能，操作非常簡單，而且路面和建筑的模型修復都可以直接在建模軟件下進行，操作簡單效率高。并且本身該軟件生產的模型就無懸浮物，進一步減少了人工修模的工作量。
瞰景Smart3D自動水面修復
瞰景Smart3D（左）與DJI Terra（右）玻璃面效果對比
4?
對模型進行修飾
上述各類破洞問題均能通過后期修模操作來解決，業(yè)內常用的修模軟件有SVS MeshEditor、DP Modeler等，此類軟件不僅操作易上手，而且功能強大，更是可以一鍵填充水面，修改紋理，并支持多種模型格式。
水面修復效果
壩體模型修復效果