探讨近景摄影测量新技术在古建筑领域的应用.doc

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1、探讨近景摄影测量新技术在古建筑领域的应用摘要：文章介绍了采用摄影测量软件、数码相机、CAD、PC机等來建立复杂构件的DSMo论述了创建古建筑表面构件的3维模型有效方法。关键词：数字近景摄影测量；数字表面模型在古建筑领域中，对古建筑的重建或保护工作可以采用构建建筑物构件的三维模型。在这项工作中，用常规的方法很难构件表面复杂、外形奇特的建筑构件DSM。所以，准确而迅速地建立古建筑构件的DSM就显得特别关键。文章中探讨了一种非常有效的方法，该方法采用数字近景摄影测量，采用数码相机将建筑物构件的数字影像进行获取，构件的

2、3维坐标使用摄影测量软件PhotoModeler进彳亍获取，最后将坐标转入AutoCAD创建建筑构件的DSMo1、数字近景摄影测量以及获取数据根据摄影机在摄影时所处位置不同，摄影测量可分为航天摄影测量、航空摄影测量和地面摄影测量。根据所应用的领域不同它还可分为非地形摄影测量和地形摄影测量。在根据其技术处理方法的不同，还可分为数字摄影测量、解析摄影测量和模拟摄影测量。测量不受地理条件和气候的限制，不需接触物体木身，摄像的形象直观、信息丰富，是客观物体的真实反映。人们能够通过摄影获得物体的大量物理信息和几何信息。摄

3、影测量可以利用在对物体拍摄的瞬间的影像进而完成测量的工作，这种工作是使用常规方法难以实现的。摄影测量可以生产出数字正摄影、数字高程模型、数字线划图、纸质地形图等。它产品形式多种多样，成图效率高、速度快。适合于大范围的地形、建筑测绘工作。摄影测量的发展历史悠久。目前，半自动或自动的数字近景摄影测量系统被广泛地应用与古建筑、古文物领域中，是方便、快捷且强有力的一种工具。数字近景摄影测量技术还具备了很大的灵活性和潜力。它能够在古建筑、古文物的资料记录、研究、维护、修复、重建等各种工作中发挥出重要作用。这种数字近景摄影

4、测量系统具有不同的实际情况和用途的功能选择，该系统包括成果输出、数据处理、数据获取的设备和软件，一台数码照相机就是数据获取设备，它可以对物体影响数据进行获取。以Windows平台为基础，PhotoModeler软件利用了数字摄影测量的方法与原理，它可以从N张像片中飞速获取大量的细节来进行3维测量数据的提取。PhotoModeler软件的作业流程可以参照图所示。2、AutoCAD国内目前使用最广泛的计算机辅助绘图软件包就是AutoCAD,它具有完全开放的结构，具备强大的图形编辑与创造功能，被广泛地应用于制图、工业

5、制造、机械、建筑等方面。AutoCAD提供了C语言开发系统、AutoLISP编辑语言、样板图、线型、图案、菜单等多种多样的二次开发工具。这些工具有助于CAD用户根据实际的需要开发、拓展、扩产其功能。AutoCAD还能够通过镶嵌和对象链接与文字处理软件或图形图像处理软件进行数据信息的交换，这就对其使用领域以及应用功能进行了有效的扩展。在处理3维图像时，AutoCAD提供了实心体造型建模技术以及表面与线框描述建模技术这两种立体建模技术。实心体造型建模技术釆用简单3维物体切割、求交、求合等构成复杂的立体模型，它通过了

6、复杂的计算，因为对后续编辑工作的要求较高，所以对计算机的要求也高，虽然数据量庞大，但是工序步骤简单。表面与线框描述建模技术对物体的线框架进行建立，再对物体的表面进行构面，用以创建立体模型。这种技术虽然比较直观，但是工序步骤较繁琐。在实际作业屮，要按照构件的不同情况来选择有效、简洁的建模技术。3维图形与AutoCAD的二维图形相比较，处理能力较弱。尤其在对精度方面有具体特殊要求时，更加显示出3维图形处理能力的不足。实际应用中，用AutoLSP编辑语言扩充和改进了3维处理能力，再结合构件的特点，促进构件建模的速度。

7、3、实例说明古建筑的构件通常具有表面复杂、外型奇特等特点，这些特点对建筑物整体外观的作用非常重要。采用CAD和近景摄影测量的方法对3维模型进行创建。在建立宝顶莲花构件DSM时，宝顶上莲花由八片莲花瓣构成，莲花中座高288毫米，上圆直径1080毫米，底面内径757毫米，其主体形状为圆形。在莲花构件的表面做上标志，在天气好的条件下，在不同的位置，保持一米左右的摄影距离，使用预先检验过的数码相机摄取百分之百重叠的八张像片。在莲花构件上采用钢尺准确进行测量，具体测量不得少于一个长度。如果像片的现场质量达不到满意程度可重

8、新进行拍摄。完成拍摄后，将影像数据传入计算机中，用Adobe卩hotoshop软件等图像处理软件对影像进行增强色彩、增强边缘、分割影像、编辑处理等工作，最后存入一工程影响目录中。米用PhotoModeler软件时，先从影像目录里选出六张影像，进行摄影测量处理。提供相机的参数信息，进行影响匹配。标定像片上所有的待定点，并提供一个距离进行相对控制0当获取到多片同名点像方坐标时，再利用程序进