光栅板立体图的制作比较(3)

    五、3D雷射数位扫瞄仪的建模

　　建立

　　本次使用3D雷射数位扫瞄仪一秒可以获得2000个点位，现在的仪器可以一秒可得12万个点位。仪器使用时应先将仪器架设好，仪器本的拍摄角度为左右各20度，上下15度，加上脚架後可旋转360度，下上90度，仪器可以转用自由模式，旋转要的角度去选取拍摄影影像。在确定拍摄目标後，先做环境评估，如行车路线，是否有建筑物遮蔽，扫描站数，仪器使用时间，决定要扫描范围及扫描密度，依据所需精度去决定点云密度等。在扫描前要先决定仪器的架设位置，需要几个扫描站，各站的扫描影像要互相有重叠，才能点选特徵点，进行点云结合，扫描後的点云利用Realwork Surveyn软体去做滤除不要的杂讯，做点云切割，点云结合，完成点输出。

　　将点云资料转成X，Y、Z档使用Rapidform取读资料，进行点云数量减少，面分析，网面修补，多边形的建立和编辑，点云资料输出，可以利用其他转体去贴图、修图，如3DMAX或其他3D绘图软体。须先拍摄目标物的高精度相片，才能使贴图时能建立好美的影像，以利建模的完成。

　　六、实验设计

　　光栅板立体印刷与原稿有很大的关系，因为需要使用到物体的照片，而照片的取得就格外重要，有两个方法去取得照片：(一)是对一个静止物体进行各方面的拍摄，将所得之照片进行软体的处理，即可成图，(二)使用3D雷射扫描仪撷取点云数位档格式，并透过逆向工程软体Rapidform快速处理点云并建置实体3D模型，再由相关参数化软体完整保留3D实体模型，建置数位资料进行编辑。藉由模型的建立，在利用截图程式进行图片取得，即可完成光栅板立体成图。以一地标为例介绍两种方法。

　　(一)一地标的拍摄，则需要准备相机和脚架，先找到拍摄的地点，对正後，接著进行架设脚架，逐步进行架站与拍摄之动作，此方法会有以下问题。

　　1．要逐步地进行拍摄，则需要考虑到外在的因素，如天候状况、与人为因素，在天气不佳的情况，采光与拍摄结果都要列入思考，毕竟在雨天时，无法使用相机进行拍摄。

　　2．拍摄时需要花费大量的时间在於架站，每一次的架站，都是时间与力气的花费。

　　3．架站时，会产生高地的偶然误差与人为误差，使得拍摄的高度大不相同，并且换站时的角度也会产生相同的事情，所以在制作立体影像时，会产生出位移过大、不均与高地交错的情形。

　　(二)使用3D雷射扫描仪撷取点云数位档格式，并透过逆向工程软体Rapidform快速处理点云并建置实体3D模型，再由相关参数化软体完整保留3D实体模型，建置数位资料进行编辑。藉由模型的建立，在利用截图程式进行图片取得，在利用此完成。此方能够改善(一)造成2、3项问题。但是由於3D雷射扫描仪的进行，并不能够在雨天使用，内业处理较为繁复，因此花费的工作时间也会增加。针对3D雷射扫瞄仪的优点可以建立一个实地的完整建模，而建模具有X、Y、Z座标，精度较高，我们可以运用其建立完整的精细的建模，自由选取我们要的建模图，利用软体的旋转功能可以在同一轴上，不会有人工拍摄而产生高低差造成影像有部分立体成像模糊。搭配GPS测量点位後可与航照图结合建构一个具有经纬度座标的立体图。

    两种做法的比较：

　　七、结论与建议

　　在实际测量的时候，会产生重复性的工作，那就是架站与拍摄，传统上的方法，会产生的许多的误差，以至於成品上的许多缺陷，这为不可避免的，本文所提出的方法是为了减少重复性的工作，并且增进其成果，其为数位化的处理，虽然有部分问题需要解决及注意，若能够去克服，必能提高成品的质量，以下为实际操作时所遇到的问题：

　　(1)扫描程序

　　3D雷射仪扫描过程中，需考空间、环境、气候及设备等因素。

　　1．如果目标遮蔽物太多需标示重要特徵并加上照相，来进行後续修补建模工作。

　　2．目标的屋顶不易拍摄扫描，需寻找高处拍摄，又需考虑距离会影响精度。

　　3．外业时间需考虑电脑和扫瞄仪的电量及仪器扫描时间和站数。

　　4．点云结合选取特徵点最少三点，能提高点云的精确度，配合软体提供的三种方式进行组合的动作，包含2D、3D及照片的方式。

　　(2)数位化建构程序

　　1．Rapidform v2006内建的自动曲面建立功能，若3D数位点云资料不够完整，需人工建立曲面。

　　2．点云图的原始密度会影响数位化模型的精攀度。Rapidform v2006的点云资料密度不够，会影响面的分析精度降低。

　　3．建物点云资料不够会有破面产生，需人工进行补面。

　　4．贴图时需注意面的完整性，相片的完整性，2D及3D面的转换。

信息来源：慧聪网