闲话少述，下面介绍倾斜摄影三维建模的技术体系
1、概述
随着地理技术的发展，地理应用正经历从传统二维到三维的发展变化。城市三维建模也从传统的手工建模到基于倾斜摄影、机关雷达等技术的低成本、大批量建模的发展。
完整的倾斜摄影三维建模包括数据获取，建模与应用三大部分。数据获取涉及无人机航拍，相机、航线规划、数据质量控制等内容。建模包括空三运算、重建、修模；应用部分主要是三维模型与具体的业务相结合，常见的包括土方量计算、建筑物限高分析、智慧城市中以房查人，以人查房等功能。整体技术体系非常广泛，借助于项目实践，有幸粗略经历了建模的各个部分，限于时间及技术面，各部分略懂皮毛，记下来，以为总结。
2、什么是倾斜摄影
从多个侧面获取建筑物表面影像，已知摄像机的位置内外方位元素，根据后方交会的原理，结算被摄物体的空间位置，基于此，实现三维建模。倾斜摄影一般从五个方向获取数据即:垂直正射、前后左右四个方向的倾斜（一般45度角）。相机内方位元素包括焦距、像主点的位置，外方位元素包括相机的空间位置及姿态信息。后方交会为三角测量的基本方法。
飞行平台：主要包括固定翼及旋翼，固定翼飞行时间长，旋翼相对较短。我项目中使用到的大疆M600 pro ,一组6块电池，高原地区飞行时间20分钟左右。
相机：常见的有五镜头、双镜头摇摆、单镜头等方案。理论只要满足三角测量的的原理，从至少两个不同的位置对同一个物体表面进行测量即可完成建模，所有，对于单镜头一般需要重复飞行5次以获取五条航线（建筑物五个角度）的数据。
3、数据获取
4、建模
5、应用
6、总结
倾斜摄影的倾斜摄影技术特点
了进一步拓展对3D内容的支持，日前，开放地理空间联盟(OGC)宣布Esri发起的I3S标准规范将作为OGC新的国际三维标准。
该标准包括I3S规范，全称为OGC Indexed 3D Scene Layer ，以及基于该规范的三维数据格式规范SceneLayer Package(SLPK)，专注于在互联网或离线环境中提供高性能三维可视化和空间分析。标准采用知识共享署名-非商业性使用-相同方式共享 4.0 (CC BY-NC-SA 4.0)国际许可协议进行许可。目前，已经率先被Esri的 ARCGIS 、Bentley的ContextCapture、Skyline的PhotoMesh等产品支持。
Indexed 3D Scene Layer (I3S) 和Scene Layer Package(*.slpk)早前由Esri以及众多支持机构提交到OGC标准流程中，希望供有3D可视化需求的人群使用。之后，OGC在标准审核与批准过程中对该标准文档进行了修改。目前正式推出的三维标准，作为开放规范，可以被任何供应商的产品、技术及解决方案支持。
OGC标准执行总监Scott Simmons表示，“ OGC I3S和SLPK规范对快速发展的3D可视化和分析需求做出了重要贡献，进一步满足了日益增长的网络三维地图需求。”
I3S(Indexed 3D Scene Layer )
I3S作为开放的标准，可用于流式传输具有大数据量、多种类型地理数据集的三维内容。三维内容可包含离散的三维模型、密集格网(倾斜摄影测量建模成果，3D Mesh)、三维矢量点、点云以及其它内容。
I3S支持非常大的数据集的存储和传输，可大至包含数百万个具有属性对象的离散三维模型或覆盖数千平方公里的倾斜摄影测量建模成果。I3S具有为三维专门设计，为Web、移动和云专门设计，可扩展支持多种类型的三维数据的特点。
1、为三维数据专门设计
I3S专门设计用于支持三维地理空间的内容，并支持必要的坐标系统、高度模型以及丰富的图层类型。
2、为Web、移动和云专门设计
I3S在底层设计时就考虑到友好地支持Web、移动和云。I3S基于JSON、REST以及最新的Web标准，可高效地在Web和移动端解析和呈现。流式处理大数据量三维数据集的设计旨在实现在Web和移动端的高性能和高可扩展性。
3、支持多种类型的三维数据
支持I3S标准的数据格式(SPK/SLPK)具备声明性和可扩展性，并已经用于不同类型的三维数据：
a.离散三维模型(3D Objects)：主要指独立建模物、建筑构造物
b.密集格网(Integrated Meshes)：主要指倾斜摄影测量建模成果
c.点(Points)：主要指城市小品如行道树、城市道路设施等
d.点云(Point Clouds)：主要指Las数据集，暂不支持在10.5中发布成Scene Service
e.未来进一步支持数据类型包括：
线(Lines)：如道路、管线等
面(Polygons)：如森林覆盖等
I3S目前支持的数据类型
ARCGIS 平台全面支持I3S
ARCGIS 平台以I3S标准为核心，提供了集三维内容创建、管理、可视化和共享为一体的完整的三维体系。I3S贯穿整个 ARCGIS 平台，全产品线核心产品全部实现对I3S的支持。
数据层
ARCGIS 平台提供切片缓存数据存储，用于存储基于I3S标准的三维图层缓存。
服务器层
服务器产品ArcGISEnterprise支持发布遵循I3S标准的场景服务。
应用层
a.桌面产品
ArcGIS Pro可进行三维内容的制作及发布，支持加载基于I3S标准的数据格式SLPK及场景服务，同时Pro提供数据转换工具可以将multipatch等数据转成SLPK进行加载并可直接共享到ArcGIS Enterprise并发布成场景服务
CityEnigne支持模型直接生成SLPK格式，并可直接共享到ArcGISEnterprise并发布成场景服务
另外，桌面端其他产品如无人机数据处理应用Drone2Map for ArcGIS可将无人机影像生成SLPK、轻量级三维应用ArcGIS Earth支持场景服务及SLPK数据加载浏览。
b.Web端
3D场景查看器(SceneViewer)、地图故事、Web AppBuilder等应用支持I3S标准三维图层加载、交互及可视化，开发人员也可使用ArcGIS API for Javascript调用场景服务开发业务应用。
c.移动端
开发产品ArcGISRuntime SDKs支持调用场景服务，也可离线加载SLPK数据，进行三维场景的可视化及交互操作。
倾斜摄影当中重叠度、传感器尺寸、焦距等参数问题梳理
特点一：反映地物周边真实情况
相对于正射影像，倾斜影像能让用户从多个角度观察地物，更加真实的反映地物的实际情况，极大的弥补了基于正射影像应用的不足。
特点二：倾斜影像可实现单张影像量测
通过配套软件的应用，可直接基于成果影像进行包括高度、长度、面积、角度、坡度等的量测，扩展了倾斜摄影技术在行业中的应用。
特点三：建筑物侧面纹理可采集
针对各种三维数字城市应用，利用航空摄影大规模成图的特点，加上从倾斜影像批量提取及贴纹理的方式，能够有效的降低城市三维建模成本。
特点四：数据量小易于网络发布
相较于三维GIS技术应用庞大的三维数据，应用倾斜摄影技术获取的影像的数据量要小得多，其影像的数据格式可采用成熟的技术快速进行网络发布，实现共享应用。
什么是倾斜摄影测量，目前的主要应用是在什么方面
随着无人机的快速发展，倾斜摄影行业迎来了一个新的浪潮，越来越多的人利用无人机从事测绘行业的相关数据采集工作。在数据采集过程当中遇到了各种各样的问题，导致飞出来的数据不达标，无法完成模型重建工作。这里根据自己的接触对倾斜摄影过程当中重叠度、传感器、焦距、飞行速度、拍照间隔等参数以及他们之间的相互关系做一个简单的梳理。如有不当或错误之处敬请指正。
本文很多内容参考自【 Smart3D系列教程2之 《为什么三维重建效果这么差？——探探那些被忽略的拍照要求和技巧》 】
很多三维模型重建软件要求输入相机的传感器参数和焦距。一般输入的是传感器的长边尺寸。
传感器是是相机的固定参数，和无人机无关，虽然很多无人机自带相机，但传感器参数也只和相机有关。所以只要知道相机型号就可以知道传感器尺寸。很多朋友不知道如何获取这个参数值，这里直接给出搜索方法。
2.1.1常规情况 ：
这里以sony ar7 相机为例。
直接百度搜索sony ar7，
点进来
这里可以看到传感器的长边尺寸35.8mm。
2.1.2 特例情况
也有部分相机厂商没有明确给出传感器尺寸大小，但一般也会给出类型和对角线尺寸，这里可以进行一下换算。
以大疆无人机的精灵3为例。
百度精灵3
对于传感器，即使没有明确给出尺寸大小，但一般都是相机的常规尺寸，这里引用百度出的一张图
这里可以看到1/2.3对于的传感器长边尺寸是6.16mm
2.2 焦距
这个不想多说，自己拍的照片不知道设置的焦距是多少也是醉了。。。
不过一般没有经过特殊处理的片子，都保存了焦距参数，可以直接右键图片查看属性，里面详细的记录了焦距，单位是mm
注意，焦距参数是不是35mm等效焦距。请选择焦距属性对应的值。
航拍的时候如何保证重叠度呢？重叠度应该是多少呢？
根据不同的航拍用户，重叠度也不一样，如果只是为了快拼影像，一般旁向重叠度60%以上，航线（纵向）重叠度70%以上，如果用于三维重建，建议旁向重叠度70%以上，航线（纵向）重叠度80%以上.上述数值为经验值，非官方，仅作参考。
如何保证重叠度呢？很多的飞控软件都实现了自动化，只需要输入相机参数，飞行高度，重叠度就可以自动规划出航线。那这些航线是如何来的？如何自己设计航线该如何保证重叠度达到了要求？
这里其实是初中所学的【小孔成像原理】，假设相机以长边飞行方向垂直，航线间距为x。和示意图如下：
按照上述条件，这里计算旁向重叠度用的是传感器长边尺寸
d/ccd = h/len
重叠的长度为=x+(len/2-x)*2=len-x
旁向重叠度= (len-x)/len=1-x/len
这个方程的求解应该不难了吧？x=旁向重叠度*h/d*ccd
沿着飞行方向也是一样的，只不过要用传感器的短边尺寸。
上述过程计算出了拍照的间距，旁向间距a和航向间距b
真正飞行的时候我要以什么速度飞行呢？拍照间隔设置多少呢？自动规划的软件是如何控制拍照的呢？
正常情况下为了加快飞行速度，缩短作业时间，都是保证拍照质量稳定的前提下让拍照速度最快
b=飞行速度*拍照间隔
上述所有的计算都是依据指定的飞行高度来计算的，飞行高度如何确定呢？这就和模型精度挂钩了，需要什么样精度的模型，使用了什么相机决定了飞行的最合适高度。
首先是照片分辨率的确定。
拍的照片是多少分辨率的？
还是小孔成像原理，传感器长边尺寸ccd，对应拍出的照片的长边像素数wx像素
d/ccd = h/len
拍照分辨率（m/像素）=ccd/d*h/w
公式：倾斜摄影模型精度=同工程正射分辨率的三倍
更多和分辨率及比例尺相关内容参考【 倾斜摄影当中模型精度和测绘当中的分辨率/比例尺是怎么回事？ 】
倾斜摄影当中，经常会说我的模型是几厘米精度的，我飞的数据是5cm精度的模型？这个5cm是如何衡量的呢？
倾斜摄影的模型精度一般是照片分辨率的三倍，就是根据照片生成的正射影像的地面分辨率的三倍，如果生成的正射影像的分辨率是2cm/像素，那模型精度基本就是5-10cm。
公式：倾斜摄影模型精度=同工程正射分辨率的三倍
以上内容均是工作当中根据接触到的软件及自己在公司的软件开发过程当中都的相关心得体会，对各个软件及相关引用没有褒贬态度。
欢迎更多讨论
倾斜摄影测量是在一个飞行平台上搭载多台传感器，同时从垂直、倾斜等多角度采集地面影像数据，经过数据处理，获取地物准确、完整的位置信息和纹理数据。
工作流程分为外业和内业两部分，外业的主要工作为数据采集，即利用飞行平台搭载倾斜摄影相机获取航片，航片获取后交由内业，内业主要工作为数据处理，包括将航片导入专业的的处理软件中进行空三加密运算以及模型生产，这个环节往往是问题的高发阶段，会浪费项目70%的时间去处理。
外业数据采集工作需要熟练稳重的飞手，搭配安全稳定的飞行平台和工作稳定、性能卓越的相机。飞行平台一般为多旋翼无人机和固定翼无人机，目前在消费级领域大疆一家独大。倾斜摄影相机有成都睿铂。无人机飞手是其中最不可控的因素，业内曽多次出现过无人机起飞之后，飞手随即沉浸在游戏里，天黑了才发现无人机没有回来的重大财产损失事件。
目前较为主流的应用包括以下几方面：
1、古建筑保护。例如西安古城墙保护。通过无人机近景摄影测量技术获取古城墙及附属建筑物的影像数据，对古城墙及建筑物进行三维重建，实现对古城墙的数字化及信息化，助力古城墙的管理保护工作。
2、智慧城市：利用基于三维模型采集的矢量范围，实现三维模型的动态裁剪，并结合矢量信息，将三维模型逻辑单体化，满足精细化要求，并实现实景三维数据、高精度地形数据、正射影像数据、国土空间规划数据、CAD地形图、竣工数据和地籍数据等类自然资源信息综合管理。
3、地籍、地形测绘：房地一体项目：农村宅基地和集体建设用地使用权的确权登记在全国各个地方开展着，随着“智慧城市”“多测合一”等新战略的部署与即将实施，这方面的工作正在紧张赶工。
4、规划设计：如辅助桥梁进行规划设计。结合BIM技术实现桥梁结构三维设计。同时利用BIM建模技术，实现桥梁设计方案的实时动态调整和三维动态演示。
此外还应用在电力行业，如巡线、巡塔；植物保护；林业等，随着技术的不断进步，倾斜摄影测量应用的范围也将越来越广泛。
以上就是关于倾斜摄影三维建模全部的内容，如果了解更多相关内容，可以关注我们，你们的支持是我们更新的动力！
