導語：無人機航拍技術(shù)打造數(shù)字化的可行性一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

【摘要】如何將數(shù)字建筑相關(guān)技術(shù)引入工地觀摩，讓工地觀摩不再受行業(yè)生產(chǎn)流動性的影響，降低觀摩成本，增加觀摩效果，是一個值得探討的問題。文章將探討通過對無人機航拍及三維建模技術(shù)的一些粗淺運用，嘗試建立三維實景云端觀摩工地的可行性。

【關(guān)鍵詞】觀摩工地;無人機;建筑數(shù)字化

1無人機航拍建立數(shù)字化三維實景模型技術(shù)概述

無人機的本質(zhì)其實是數(shù)據(jù)采集工具，作為空中數(shù)據(jù)接口，無人機將衍生出大數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、相關(guān)軟硬件定制等圍繞數(shù)據(jù)展開的多種運營新模式［1］。無人機建模是一種逆向建模方法，通過多組連續(xù)的影像經(jīng)過程序計算處理呈現(xiàn)出物體表面的三維形貌模型，具有建模時間短、投入成本低、模型精度高、模型場景真實、建模自動化等優(yōu)點。在本次嘗試建模的過程中，將用到無人機傾斜攝影和全景攝影2個功能。

1．1無人機傾斜攝影測量

傾斜攝影測量是指在無人機上搭載相機，并與地面形成一定角度的情況下進行的航拍，是一種新的獲取地表信息的技術(shù)手段［2］。通過從1個垂直、2個傾斜、5個不同的視角同時采集影像數(shù)據(jù)，獲取測量范圍內(nèi)構(gòu)筑物及接臨地理環(huán)境豐富的影像信息和地理數(shù)據(jù)，將相關(guān)紋理及數(shù)據(jù)信息導入專業(yè)軟件進行空中三角計算，便能導出比較精細的三維形貌模型。常用無人機航拍三維建模工具有俄羅斯Agisoft公司的Photoscan、法國Acute3D公司的ContextCapture(Smart3D)及瑞士Pix4D公司的Pix4Dmapper軟件等。軟件各有特點，可以滿足各種需求的傾斜建模需要(表1)。

1．2無人機全景攝影

全景攝影建模技術(shù)常用于教育、旅游、房地產(chǎn)及酒店行業(yè)的虛擬現(xiàn)實展示，可以360°的對室內(nèi)外全景進行逼真的展示，具有操作過程簡單、建模速度快、場景保留真實，時效性強等特點。無人機全景攝影是通過無人機球形拍照功能拍攝獲取的影像，并通過調(diào)色、糾偏、交互拼接的方式，在球面模型上建立全景影像，實現(xiàn)水平360°和垂直180°的隨意瀏覽(圖1～圖3)。

1．3數(shù)字建筑

數(shù)字建筑，指利用BIM和云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等信息技術(shù)引領產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的業(yè)務戰(zhàn)略，它結(jié)合先進的精益建造理論方法，集成人員、流程、數(shù)據(jù)、技術(shù)和業(yè)務系統(tǒng)，實現(xiàn)建筑的全過程，全要素、全參與方的數(shù)字化、在線化、智能化，從而構(gòu)建項目、企業(yè)和產(chǎn)業(yè)的平臺生態(tài)新體系［3］。嘗試運用與數(shù)字建筑相關(guān)的建模、云端、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)建立打造數(shù)字化、在線化的實景觀摩工地，并將相關(guān)數(shù)據(jù)融入到項目數(shù)字化建設當中，助力打造數(shù)字孿生工地。

2無人機航拍建立三維實景模型技術(shù)引入建筑工程觀摩活動

2．1建筑工程傳統(tǒng)觀摩的特點

建設工程的觀摩活動是展示工地內(nèi)先進的工程施工與管理理念、先進的施工技術(shù)的參觀活動［4］。開展建筑工程觀摩的目的就是希望各項目之間通過直觀的學習和探討，發(fā)現(xiàn)不足，取長補短，共同提高。但是項目施工分為多個階段，每個階段施工特點各不相同，傳統(tǒng)建筑工程觀摩方式很難全面而又細致地展示工程施工每個階段的亮點，且單個項目如果長時間停留在某一階段進行學習觀摩活動，勢必會對工期造成影響。

2．2將無人機航拍建立三維實景模型技術(shù)引入建筑工程觀摩活動的意義

如果能采集各階段的影像資料并通過相關(guān)軟件建立現(xiàn)場三維實景模型，再結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)云端技術(shù)開通留言互動、彈幕滾動等社交功能，就能讓觀摩者通過電子設備(PC、智能平板、智能手機等)進行項目各階段的觀摩并實時交流體驗心得，在線提出指導意見。這種云觀摩的形式既不受地域、天氣等限制，也不會對現(xiàn)場施工造成任何影響。還可以通過數(shù)字技術(shù)為云端模型添加圖片、聲音、視頻和超鏈接，通過VＲ技術(shù)呈現(xiàn)給觀摩者近似于現(xiàn)場實景觀摩且內(nèi)容更加豐富的沉浸式體驗。

3運用消費級無人機技術(shù)建立數(shù)字化實景模型

無人機按其應用方向可以分為軍用級無人機和民用級無人機，民用級無人機又可細分為專業(yè)級和消費級。消費級無人機具有機身小巧，操作靈便等特點，主要面向普通消費者推出，價格親民。本次傾斜測量建模信息采集使用DJIMini2無人機，主要參數(shù)見圖4、表2。

3．1消費級無人機構(gòu)建施工現(xiàn)場外立面數(shù)字化實景模型

建立施工現(xiàn)場外立面數(shù)字化模型我們主要會用到無人機傾斜攝影測量技術(shù)。先將無人機開啟定時拍攝功能，再手動操其控沿施工現(xiàn)場四周及中心線垂直方向飛行采集包含地理信息數(shù)據(jù)的影像圖片，飛行高度約145m，共采集影像圖片382張。將采集的影像圖片導入PC，并使用專業(yè)影像圖片采集軟件導出位置與姿態(tài)數(shù)據(jù)，然后將圖片和含有位置及姿態(tài)數(shù)據(jù)的文檔一并導入相關(guān)軟件進行空中三角測量，得出運算結(jié)果并執(zhí)行切片映射，最終導出施工現(xiàn)場外立面三維形貌模型(圖5～圖8)。

3．2消費級無人機構(gòu)建施工現(xiàn)場結(jié)構(gòu)內(nèi)部全景模型

建立現(xiàn)場結(jié)構(gòu)內(nèi)部全景模型我們使用無人機球形全景拍照功能。啟動DJIMini2懸停于建筑物內(nèi)要拍攝的房間中間，離地大概1．3m，打開無人機球形全景功能開始拍攝，無人機將根據(jù)既定程序旋轉(zhuǎn)并轉(zhuǎn)動云臺拍攝3×8+1共25張照片，然后將相關(guān)照片自動拼接成一張寬4096×高2048的全景照片。我們將全景圖片上傳大疆天空之城或者720云平臺就可以實現(xiàn)遠程在線瀏覽和VＲ體驗(圖9)。

4總結(jié)

在本次探討中我們使用無人機傾斜攝影測量技術(shù)構(gòu)建了項目主體階段外立面形貌模型，又通過無人機全景攝影得到了部分建筑施工階段內(nèi)部全景模型，將兩種模型結(jié)合，就可以得到充分反映當前施工階段建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)外部實景信息的三維信息模型。再把模型通過移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)上傳云端進行展示并賦予其部分網(wǎng)絡社交功能，就能打造出一個不受地域、天氣、時間及疫情等客觀因素影響，展示企業(yè)文化、施工管理理念和施工技術(shù)工藝的學習與交流平臺。通過該平臺就能實現(xiàn)對建筑工地的數(shù)字化實景觀摩。

參考文獻

［1］李子珅．無人機將帶來更多想象空間．裝備制造［J］．2016(5):88－90．

［2］曹帥帥．傾斜攝影測量三維建模的應用試驗研究［D］．昆明:昆明理工大學．2017．

［3］翟立．引領建筑產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級———廣聯(lián)達總裁袁正剛解碼數(shù)字建筑產(chǎn)業(yè)平臺［N］．中國建設報．2017－05－22．

［4］倪傳仁．樣板引路，激發(fā)市場主體的自覺性和責任感，推動安管工作更上新臺階———開展建設工程觀摩活動的探討［J］．建筑施工．2014(8):1017－1019．

作者：汪翔 肖波 賀文斌 單位：四川省第三建筑工程有限公司