无人机的空投箱
目前,我国实现了使用无人机在高海拔地区进行物资投送,无人机只用了30分钟就走完原先需要3天才能走完的路程,让战士们吃上了热乎乎的火锅。充分体现了无人机在物资投送中的快捷和便利。
数字孪生、智慧城市、元宇宙不断进入我们的日常生活,这三者共通的一点是他们都避不开三维建模,如今市场上三维建模类型众多,价格更是千差万别,同一个模型询价的结果可能差了数倍,那到底三维建模有哪些类型,他们的价格又受哪些因素影响呢?本篇就来为大家解答这个问题。
我将三维建模的类型大致分为两类。
一类是直接建模,没有图纸辅助。这一类建模主要有两种方式,分别是倾斜摄影和激光点云建模。
倾斜摄影是以无人机为飞行平台,搭载测绘相机采集图片,经过软件处理后生成模型,因此这种建模方式适合室外的大范围建模,建模时间短,效率高,但是缺点是对于无人机拍摄不到的地方,比如屋檐下、管道下等地方在拉近看时会出现变形的情况,这个是倾斜摄影建模过程中无法避免的情况,是这种建模方式本身决定的,但是可以通过后期修模解决。另外,倾斜摄影是一种表面模型,模型是一个整体,不能进行某一对象的单独选中和查询,不利于二次开发的应用,只能和影像一样作为底图浏览,无法进一步深入应用,但是这种问题可以通过模型单体化解决,单体化后模型是一个个单独的、可以被选中的实体,可以附加属性,可以被查询统计等等,可以达到良好的精细化管理和前端交互应用。倾斜摄影模型经过处理后还可以生成DSM、DEM等数据。
倾斜摄影建模效果
激光点云可以解决室内复杂场景的建模。点云建模是通过激光扫描仪获取点云后进行三维重建,模型实际就是由大量的点组成。目前,激光雷达有机载、车载、地面固定站、和手持等适合不同应用场景的设备类型。因此,激光点云也适合室外建模。激光雷达具有不依赖光源、穿透植被的能力,可以测量植被覆盖下的地形。同时,激光雷达获取的高精度点云数据测量精度很高,适合做高精度地形测量与工程勘测、输电线路及通道三维测量与建模、以及对精度要求很高的工程测量应用。且激光点云采集时航向重叠率要求较低,采集效率要高于倾斜摄影。
激光点云建模效果
第二类根据图纸建模,共有两种,一种是BIM建模,一种是传统的人工建模。
BIM是三维信息化模型,是一种带有数据属性的模型,是可视化的建筑数据库,这些数据包括重量、尺寸、材质等。数据是它的第一要义,第二才是它的外在模型。这类模型用的较多的是各类的设计院或者工程设计公司。BIM建模一般是直接通过建筑构件进行建模,而对于一些复杂体型或者异形可以通过体量来建立模型,就像平时搭积木一样,堆积而成。或者是通过参数化建模,设置好项目之间的空间关系,直接建立模型。和其他建模类型不同的是BIM建模的定位是完成整个建筑项目的设计,包括方案设计,成果输出等等,它的可视化只是其附带的作用。
目前市面上的BIM建模软件多达几十种,每个行业都有自己常用的BIM软件,如发电工程以PDMS为主,电网以Bentley为主,石油化工以PDS、PDMS、Plant3D为主,建筑工程以Revit为主,机械制造以Catia、Creo、Solidworks。
目前,BIM模型已广泛应用于智慧城市、智慧工厂等领域。在BIM模型基础上,通过贴图、光照、环境烘焙等技术,借助先进的三维渲染引擎,将三维模型更立体、更真实的表现出来,并且导出各构件清单(数量、砼用量等)为业主、施工方提供参考,大大助力于精细化管理。
BIM模型建模效果
如果项目中用到的模型侧重点不在模型属性上,可以采用另一种建模方案,传统人工建模。建模。这是根据CAD图纸进行手工三维建模的一种建模方式,和BIM建模不同的是,图纸翻模是基于点线面进行建模,因此它的建模效率要高于BIM建模,也正因为这种模型是基于三角面为基本存储单元,模型文件会大很多。
这类建模软件主要有3dmax、Maya、Blender、C4D等,其中3DMax应用最为广泛。现在主流的三维引擎也都兼容这几种软件生成的模型。这类软件定义为3d可视化建模软件更为准确,模型的首要任务是可视化,因此这类建模软件通常都有很强大的贴图、渲染和动画制作能力。强调一点,人工建模本身模型是没有纹理特征的,如项目中需要真实的纹理效果,需要采集现场图片后对模型进行贴膜。传统人工建模的模型相较于倾斜摄影,在数字孪生或者智慧城市中应用的更多,因为其自带的单体化属性和可视化效果,对二次开发的前端交互更为友好。
3D Max建模效果