[發明專利]一種真實環境下建筑效果圖制作方法

在審

• 申請號: 201710054837.8
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN106846446A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 胡震天;黃炳強;陳啟華;文雯;龔章文;王和麗;陶美斌;周曉琴;張偉坤;王昊
• 申請（專利權）人: 南寧市勘察測繪地理信息院
• 主分類號: G06T15/00
• 分類號: G06T15/00;G06T15/50;G06T3/00;G06T3/40
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司43113
• 代理人: 周晟

技術領域

本發明涉及測繪圖像處理領域，具體涉及一種真實環境下建筑效果圖制作方法。

背景技術

在城市發展過程中，城市規劃扮演了相當重要的角色，控制并指導著整個城市發展的方向。目前我國城市規劃方案的展示方式主要有實體模型、渲染效果圖、三維動畫等，這些展示方式要么造價較高，要么比較單一，也不能直觀展示規劃方案與周邊現狀的關系。規劃審批對規劃方案和實際現狀的關系越來越重視，特別是關系到重點片區、重點路段，許多領導和專家評審規劃方案時不僅僅局限于傳統的方案渲染效果圖，真實環境下建筑效果圖能夠更好地反映待規劃建筑與其周圍環境的融合度及組合視覺效果。

發明內容

本發明旨在提供一種真實環境下建筑效果圖制作方法，該制作方法克服傳統渲染效果圖單一且不真實的缺陷，具有直觀、準確、效率高的特點。

本發明的技術方案如下：

真實環境下建筑效果圖制作方法，包括以下步驟：

1)對目標區域進行定點全景拍攝，得到多張原始影像，同時獲取拍攝點的初始坐標；

2)對原始影像進行全景拼接處理，得到目標區域的全景影像；

3)在原始影像中選出一幅或幾幅全景圖像，獲取每幅圖像對應的相機參數，并在該圖像中選取一定數量的控制點，記錄控制點在該圖像中的像素坐標，并實地測量控制點對應的空間坐標，通過單像空間后方交會方法來求解拍攝點實際坐標和拍攝實際角度；

4)對待規劃建筑進行人工三維建模，得到建筑三維模型；

5)根據拍攝點實際坐標、拍攝實際角度結合實景拍攝的光線情況對建筑三維模型進行渲染，得到渲染模型；

6)將渲染模型與全景影像進行配準融合，得到建筑效果圖。

優選地，所述的步驟1)中，全景拍攝時，相機焦距保持不變，定點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。

優選地，所述的步驟2)的全景拼接處理具體為：利用圖像處理軟件，對原始影像進行亮度、對比度、曝光度調整，使影像清晰、色調一致、色彩過渡自然；再利用全景軟件進行圖像配準，生成全景影像。

優選地，所述的步驟3)中求解拍攝點實際坐標和拍攝實際角度的過程具體如下：

利用共線方程式(1)、(2)；

其中：(X_S,Y_S,Z_S)為拍攝點實際坐標，(X,Y,Z)為拍攝點初始坐標，(x₀,y₀)為主點坐標，(x,y)為控制點的像素坐標，f為相機焦距，為控制點的空間坐標；

其中參數a₁-a₃，b₁-b₃，c₁-c₃具體如下：

b₂＝cosωcosk；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＝[v_x v_y]^T；

L＝[x-(x)y-(y)]^T；

其中，分別為內、外方位元素近似值的改正數，常數項L中的(x)和(y)是將外方位元素初始值代入共線方程中計算出來的影像坐標近似值；

根據最小二乘間接平差原理，可列出法方程式：

A^TPAΔX＝A^TPL(5)；

式中：P為觀測值的權矩陣，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式：

ΔX＝(A^TA)^-1A^TL(6)；

從而可求出如下改正數：

ΔX_S、ΔY_S、ΔZ_S、Δω、Δk、Δf、Δx₀、Δy₀；