众趣分享 | 实景三维建模技术经典及AI多元发展路径

近年来，随着激光扫描、航拍技术以及计算机图形AI技术的不断进步，实景三维建模技术迎来了快速发展期。特别是2010年以来，国内外一批实景三维技术前沿公司迅速发展，比如美国的Matterport、德国的navis、中国的众趣科技，中国的大势智慧，推动着三维技术的迅猛发展，在测绘，房地产、文旅展厅、民宿酒店以及公共安全等各个行业蓬勃发展。今天我们一起来探讨下关于实景三维建模都有哪些技术，以及他们的优劣势，希望大家共同学习交流。

实景三维建模技术通过多种方法从真实环境中捕获数据并构建高精度模型，以下是主要技术类型及其特点：

1、基于图像的三维建模（Image-Based Modeling）

• 原理：通过多角度二维图像恢复三维结构。
• 关键技术：
  • SFM（Structure from Motion）：从图像序列中计算相机位姿和稀疏点云。
  • MVS（Multi-View Stereo）：通过密集匹配生成高精度稠密点云。
• 设备：普通相机、无人机、手机等。
• 应用：文化遗产数字化、影视特效、小规模场景重建。
• 优点：
• 成本低：仅需普通相机，无需昂贵设备。
• 数据获取便捷：相机易于操作，适合多种场景。
• 模型真实感强：利用图像纹理，模型外观逼真。
• 缺点：
• 精度受限：依赖图像质量和特征点匹配，精度有限。
• 处理复杂：图像预处理、特征提取等步骤繁琐。
• 对纹理要求高：纹理单一或缺乏纹理的表面建模效果差。

 2、基于摄影测量的三维建模（Photogrammetry-Based Modeling）

● 原理：通过获取物体或场景的多视角影像，利用几何三角摄影测量原理，计算出物体表面的三维坐标信息，进而构建三维模型。例如，使用无人机低空摄影测量，无人机携带高分辨率相机在目标区域上空飞行，按照一定的航线和拍摄角度，获取大量地面物体的影像数据。
● 关键技术：
○ 空中三角测量（Aerial Triangulation）：结合像控点解算影像位姿与坐标。
○ 密集匹配（Dense Image Matching）：生成高密度点云与DSM（数字表面模型）。
● 设备：专业航测相机（如PhaseOne）、无人机（大疆M300RTK）、GNSS/RTK定位系统。
● 应用：地形测绘、城市规划、地质灾害监测、自然资源调查。
● 优点：

• 大面积覆盖：能够获取大面积的地理空间信息，适合于大场景的三维建模，如城市、山区等。
• 真实感高：模型具有较高的真实感，能够直观地反映物体的外观和纹理细节