基于数字摄影测量技术的三维数字景观生成与应用.pdf

第21卷第1期北京建筑工程学院学报Vol.21No.1
2005年3月JournalofBeijingInstituteofCivilEngineeringandArchitectureMar.2005

文章编号:1004-6011(2005)01-0031-04

基于数字摄影测量技术的三维数字景观生成与应用

周克勤,赵煦,杨苗
(北京建筑工程学院测绘工程系,北京100044)

摘要:讨论了利用数字摄影测量技术研发和生成三维数字景观的理论与方法.给出了基于数字
影像图和DEM生成三维数字景观的算法;基于数字正射影像和DEM生成三维数字景观的算法.
在VirtuoZo.NT系统上实现某大学校园园区三维数字景观生成,实验表明文中给出的理论、方法
是可行的.
关键词:三维数字景观;三维透视图;数字摄影测量
中图分类号:P23115文献标识码:A

ProducingandApplicationof3DDigitalLangscapeBased
onDigitalPhotogrammetry

ZhouKeqin,ZhaoXu,YangMiao
(Dept.ofSurveyingandMappingEngineering,Bejing100044)

Abstract:Thetheoryandapproachrelatedtoproduceandapply3Ddigitallandscapedrawingaredis2
cussed.Thepaperintroducestwotechniquesforcreatingthedrawing,whichoneisbasedondigital
imagesandDEM,whichanotherorthophotomapandDEM.3Ddigitallandscapedrawinginacollege
iscreatedusingVirtuoZo.NTsystem.Itisshowedbytheexperimentthattheapproachintroducedin
thepaperisfeasibleandapplicable.
Keywords:3Dlandscapedrawing;3Dperspectivedrawing;dgitalphotogrammetry

基于数字摄影测量和虚拟现实技术的城市三维术应用重要基础可为有关应用部门提供直观、形象
数字景观开发与生成,是当今城市规划与设计、建筑的可视化产品;另一方面数字摄影测量强大的三维
学、交通工程和房地产开发等学科领域研究热点.显示功能又能用于DPS获取的数据(如DEM)正确
数字摄影测量与遥感技术、计算机及机器视觉、数字性检校的重要手段.对于三维立体重建或三维数字
图像分析等学科综合正在城市三维数字景观生成研景观生成而言,数字摄影测量系统在显示精度、作业
究中显示重要作用.数字摄影测量以数字影像为基过程以及效益等方面都有着不能比拟的特点.
础,通过计算机分析和量测来获取被摄物体的三维
空间信息,正在成为国际公认的地球空间数据获取1三维数字景观原理与方法
的重要手段.三维数字景观生成或三维立体模型重
建是任何数字摄影测量系统的重要内容.一方面各111摄影测量解算地形点原理
种三维数字景观、三维透视图作为当前虚拟现实技摄影测量作为获取空间数据的重要手段,通常

收稿日期:2004-02-18
基金项目:北京建筑工程学院青年基金
作者简介:周克勤(1962-),男,副教授,工学硕士,研究方向:摄影测量与遥感及数字测图.
23北京建筑工程学院学报2005年

是以地面空间坐标系为基准.如在一个地区进行航DEM各节点对应像点坐标.

空摄影测量时摄影机的空间位置与影像的坐标系都a1(X-XS)+b1(Y-YS)+c1(Z-ZS)
x=-f
是相对于地面空间坐标系而言的.a3(X-XS)+b3(Y-YS)+c3(Z-ZS)

设有地面一点A,其对应的像点为a.A和摄a2(X-XS)+b2(Y-YS)+c2(Z-ZS)
y=-f
影中心S在有关地面空间坐标系中的坐标为(X,a3(X-XS)+b3(Y-YS)+c3(Z-ZS)
(5)
Y,Z),(XS,YS,ZS),像点a在像空间坐标系中坐
标为(x,y,-f).(4)隐藏线的处理主要是根据计算机图形学原
可得摄影测量基本关系式为:理立体透视图进行消隐处理.
113建立三维景观的原理与方法
x-x0a1b1c1X-XS
若集合A表示某区域D上各点三维坐标向量
y-y0=a2b2b2Y-YS(1)
的集合
-fa3b3c3Z-ZS
A={(X,Y,Z)|(X,Y,Z)∈D}(6)
a1(X-XS)+b1(Y-YS)+c1(Z-ZS)
x-x0=-f集合B为二维影像各像素坐标与其灰度的