УДК 528.74 Применение фотограмметрии
ГРНТИ 36.23 Прикладная геодезия. Прикладные применения аэросъемки и фотограмметрии
В статье на примере объектов капитального строительства рассмотрена возможность интеграции трехмерных моделей внешнего и внутреннего пространства для решения различных задач, в том числе для целей информационного моделирования и создания цифровых двойников. Выполнен аналитический обзор методик создания трехмерных моделей объектов и территорий. В работе предложена технологическая схема основных этапов построения трехмерной модели объектов местности на основе съемки с беспилотного воздушного судна, наземной стереосъемки фасада и внутренних помещений здания. Описан математический аппарат по объединению двух трехмерных моделей, построенных в разных системах координат, в единую 3D-модель. Изложены результаты фотограмметрической обработки стереосъемки с воздуха, наземной съемки фасадов зданий камерой смартфона (построение базовой модели) и съемки внутреннего пространства здания (построение модели интерьера) камерой Sony Alpha ILCE-6000. Объединение модели интерьера с базовой моделью может быть выполнено по опорным точкам, измеренным при помощи тахеометра. Объединенная с 3D-моделью внутреннего помещения трехмерная модель здания, которая построена по представленной методике, может найти применение в реставрационных работах, бесшовной навигации, при решении задач гражданской обороны и защиты населения от чрезвычайных ситуаций.
трехмерное моделирование, стереофотограмметрический метод, беспилотное воздушное судно, наземная стереосъемка фасадов, модель интерьера, фотограмметрическая обработка
1. Altuntas C. Three-Dimensional Digitization of Environments and Buildings for Smart City Applications // The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. 2021. Vol. XLVI-4/W5-2021. P. 65–71. DOIhttps://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLVI-4-W5-2021-65-2021. https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLVI-4-W5-2021-65-2021
2. Păulescu A.A., Ştefan M.E. 3D Modeling of Buildings Using Drones // Journal of Young Scientist. 2019. Vol. 7. P. 179–182.
3. Cera V., Campi M. Evaluating the Potential of Imaging Rover for Automatic Point Cloud Generation // The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. 2017. Vol. XLII-2/W3. P. 147–154. DOIhttps://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLII-2-W3-147-2017. https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLII-2-W3-147-2017
4. Федоровский А.А. Особенности применения методики наземной стереофотограмметрической съемки с прямой пространственной привязкой для трехмерного моделирования объектов местности // Известия вузов «Геодезия и аэрофотосъемка». 2022. Т. 66, № 5. С. 73–86. DOIhttps://doi.org/10.30533/0536-101Х-2022-66-5-73-86. https://www.miigaik.ru/journal/archive/2022/2022_66_5_RU/Geodesy_2022_66_5_RU_Fedorovskij.pdf?ysclid=mifquobzyy448367043
5. Abdulmajeed W.R., Mansoor R.Z. Implementing Kinect Sensor for Building 3D Maps of Indoor Environments // International Journal of Computer Applications. 2014. Vol. 86. No. 8. P. 18–22. DOIhttps://doi.org/10.5120/15005-3182. https://www.researchgate.net/profile/Wael-Abdulmajeed/publication/261721099_Implementing_Kinect_Sensor_for_Building_3D_Maps_of_Indoor_Environments/links/0f31752d7a88426885000000/Implementing-Kinect-Sensor-for-Building-3D-Maps-of-Indoor-Environments.pdf
6. Jóźków G., Toth C., Koppanyi Z., et al. Combined Matching of 2D and 3D Kinect™ Data to Support Indoor Mapping and Navigation // ASPRS 2014 Annual Conference. Louisville, Kentucky, USA, 23–28 March 2014. New York: Curran Associates, 2014. P. 164–174.
7. Henry P., Krainin M., Herbst E., et al. RGB-D mapping: Using Kinect-Style Depth Cameras for Dense 3D Modeling of Indoor Environments // The International Journal of Robotics Research. 2012. Vol. 31. No. 5. P. 647–663. DOIhttps://doi.org/10.1177/0278364911434148. https://doi.org/10.1177/0278364911434148
8. Алтынцев М.А., Геращенко Г.Д. Исследование точности трехмерного моделирования по данным съемки с помощью наземного лазерного сканера Geomax Zoom 300 // Сборник материалов XVIII Международного научного конгресса «Интерэкспо ГЕО-Сибирь», 18–20 мая 2022 г.: в 8 т. Новосибирск: СГУГиТ, 2022. Т. 1. С. 76–85. DOIhttps://doi.org/10.33764/2618-981X-2022-1-76-85. https://sgugit.ru/upload/geosibir/sborniki/2022/tom-1/076-085.pdf?ysclid=mifrey88nw79398744
9. Скрыпицына Т.Н., Воротилов А.Г., Кочнева Д.А. и др. Особенности съемки и методика моделирования частично разрушенных архитектурных объектов по фотограмметрическим данным // Материалы Международной конференции «ИнтерКарто. ИнтерГИС». М.: Географический факультет МГУ, 2024. Т. 30, ч. 1. С. 556–567. DOIhttps://doi.org/10.35595/2414-9179-2024-1-30-556-567. https://doi.org/10.35595/2414-9179-2024-1-30-556-567
10. Молоков П.В., Щербаков В.М. Создание трехмерных моделей объектов историко-культурного наследия с использованием наземного лазерного сканирования и аэрофотосъемки // Пространственные данные: наука и технологии. 2024. Т. 15, № 1. С. 46–61. DOIhttps://doi.org/10.30533/scidata-2024-15-09. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=75132681
11. Шестопалова О.Л., Шестопалов Р.П. Об интеграции BIM-технологии информационного моделирования зданий с методами фотограмметрии при построении цифровых моделей объектов в архитектурно-строительной отрасли // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2022. № 8. С. 138–143. DOIhttps://doi.org/10.24412/2071-6168-2022-8-138-144. https://cyberleninka.ru/article/n/ob-integratsii-bim-tehnologii-informatsionnogo-modelirovaniya-zdaniy-s-metodami-fotogrammetrii-pri-postroenii-tsifrovyh-modeley?ysclid=mift9ryyrk652011204
12. Алтынцев М.А. Методика интеграции данных наземного и воздушного лазерного сканирования // Известия вузов «Геодезия и аэрофотосъемка». 2023. Т. 67, № 1. С. 26–41. DOIhttps://doi.org/10.30533/GiA-2023-007. https://miigaik.ru/journal/archive/2023/2023_67_1_RU/GiA-2023-007.pdf
13. Billen R., Cutting-Decelle A.F., Marina O., et al. 3D City Models and Urban Information: Current Issues and Perspectives. European COST Action TU0801. Les Ulis: EDP Sciences, 2014. 118 p. DOIhttps://doi.org/10.1051/TU0801/201400001. https://www.researchgate.net/publication/260172519_3D_City_Models_and_urban_information_Current_issues_and_perspectives
14. Wei S., Liu C., Tang N., et al. Indoor and Outdoor Multi-Source 3D Data Fusion Method for Ancient Buildings // Journal of Measurements in Engineering. 2022. Vol. 10. No. 3. P. 117–139. DOIhttps://doi.org/10.21595/jme.2022.22710. https://www.extrica.com/article/22710
15. Claridades A.R.C., Lee J. Defining a Model for Integrating Indoor and Outdoor Network Data to Support Seamless Navigation Applications // ISPRS International Journal of Geo-Information. 2021. Vol. 10. No. 8. P. 565. DOIhttps://doi.org/10.3390/ijgi10080565. https://www.mdpi.com/2220-9964/10/8/565
16. Tashakkori H., Rajabifard A., Kalantari M. A New 3D Indoor/Outdoor Spatial Model for Indoor Emergency Response Facilitation // Building and Environment. 2015. Vol. 89. P. 170–182. DOIhttps://doi.org/10.1016/j.buildenv.2015.02.036. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2015.02.036
17. Cohen A., Schönberger J.L., Speciale P., et al. Indoor-Outdoor 3D Reconstruction Alignment // Lecture Notes in Computer Science. 2016. Vol. 9907. P. 285–300. DOIhttps://doi.org/10.1007/978-3-319-46487-9_18. https://doi.org/10.1007/978-3-319-46487-9_18
18. Koch T., Korner M., Fraundorfer F. Automatic Alignment of Indoor and Outdoor Building Models Using 3D Line Segments // Proceedings of the IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition Workshops. Las Vegas, NV, USA, 26 June – 1 July 2016. Red Hook: Curran Associates, 2016. P. 10–18. DOIhttps://doi.org/10.1109/CVPRW.2016.91. https://ieeexplore.ieee.org/document/7789581
