點雲建模場景分析
新技術一直在擾亂建築和土木工程行業。點雲建模已經存在了一段時間，但它已成為承包商和工程師的主要工具，在進行土地調查時尋求更多的便捷性和效率。用更少的資源來完成相同的工作-這是每個人從其業務努力中想要的。但是，點雲到底是什麼？它對測量工作場所有何幫助？
本文介紹如何將點雲用於3d模型，展示其工作原理，以及從中獲得的收益。
點雲是許多小資料點的集合。這些點存在於三個維度中，每個維度具有x，y和z座標。每個點代表某個區域（例如工程現場）內一部分表面。可以將這些點想像成中的畫素。它們共同建立了可識別的3d結構。而且，點雲越密集，在影象中看到的細節和地形屬性越多。
建立和利用點雲可將資料世界帶到某個範圍之內，但是生成資料後，必須知道如何處理它。這個問題可能會給某些測量師帶來麻煩，而另一些測量師可能不知道如何建立點雲。但是，這兩個問題都有簡單的解決方案。當概述使用點雲要實現的目標時，知道如何獲取資料並從中獲得最大價值。
可以使用兩種主要方法（攝影測量法和光檢測與測距（lidar））建立點雲，下面對此進行詳細討論。
當涉及大量細節和許多小點時，如何建立點雲？答案通常是雷射掃瞄器。現場測量師可以使用雷射雷達從點雲建立3d模型。使用雷射，可以掃瞄選定的環境（例如建築工地），然後掃瞄器會記錄其中的表面資料點。
擁有完整的點雲後，可以將其匯入到點雲建模軟體解決方案中。在此階段，可以修改資料點以提高準確性。要以類似於地形的3d格式檢視點雲，需要從建模平台匯出資料，並將其上傳到計算機輔助設計（cad）或建築資訊建模（bim）系統中。
攝影測量法是建立點雲的常用方法。利用這種技術，無人駕駛飛機可以拍攝建築或土木工程現場的大量**。由於無人機使用相機，因此可能需要根據現場環境條件調整其設定，以獲得最佳效果。需要各種角度才能捕捉到風景的全貌。捕獲所有影象後，可以使用處理平台將**重疊。
通過將影象縫合在一起，可以在cad或bim程式中開發點雲，建立3d網格並生成完整的3d模型。填充資料點之間的間隙並建立網格的過程稱為表面重建。這就是為什麼必須獲取盡可能多的資料點和影象的原因將需要填充或重建的空間更少。
與攝影測量法不同的是，遙感技術（lidar被歸類為遙感技術）使用飛機來研究工作地點並從中實時建立資料點。
借助無人機技術，可以使用lidar掃瞄區域並記錄其資料點以生成點雲。lidar使用紅外雷射脈衝來測量距離。當這些脈衝反射回感測器時，它將測量光返回所需的時間。這些雷射掃瞄器每秒最多可發射 100,000個脈衝，從而提供了令人難以置信的被對映區域的詳細檢視。
建立lidar點雲後，會經歷類似的過程，即轉換為網格並開發為3d模型。將lidar硬體安裝到無人機上後，可以使用3d雷射掃瞄來繪製選擇的任何區域。正確連線硬體非常重要-錯誤的設定會影響無人機的平衡，從而影響資料的準確性。
lidar和攝影測量法可產生相似的準確度。在選擇使用哪種裝置時，最好考慮一些因素，例如安裝裝置需要多長時間以及哪種方法來說更容易使用。
測量中的點雲是什麼？土地測量師使用點雲建模來建立地貌的擴充套件表示形式，否則將需要大量的時間和精力。即使專案規模不大，使用lidar無人機收集資料也可以提高效率和整體工作經驗。
土木工程站點可以包括道路，地鐵系統，橋梁，建築物等，可以具有複雜的結構。手動調查這些位置可能會延長專案的工期，並需要更大的預算，但是諸如點雲建模之類的技術進步簡化了流程。通常，新技術在過去幾年中對土木工程產生了重大影響。生產製造，智慧型技術和人工智慧只是其中的幾個例子。
無人機技術和點雲建模也可能成為互聯工作現場的基本要素 。地理定位，傳輸竣工資訊和遠端監視工作站點等任務都可以從這兩種技術中受益。反過來，公司可以提高員工的生產率和安全性，並減少保險和責任成本。
點雲建模技術使用無人機， 由於其靈活性和效率，無人機 在土方工程和建築專案中越來越受歡迎。可以在構建過程中扮演多個角色-從任何專案的開始到結束。採礦，測量和農業屬於許多採用無人機技術進行過程優化的行業。
目前為止，無人機可以通過以下幾種方式來影響現代土方工作：
構造3d模型的複雜性可能會根據建築物或景觀型別及其特徵而變化。在該區域仍在使用時必須進行的翻新或翻新增加了另一層複雜性，但是使用正確的工具並非不可能。雷射掃瞄器和高科技建模軟體解決方案可確保識別每個可能的物體並將其與下乙個物體區分開。
對於地形複雜或植被豐富的風景，可能有必要派出測量師以補充掃瞄器可能遺漏的任何斑點。當擁有資料點並開始從點雲到3d模型的轉換時，可能需要進行一次以上的掃瞄。類似於攝影測量，將需要在同一位置使用不同角度來獲取完整。
將資料渲染到3d網格中可組織這些點並設定可用於構建模型的基礎。匯出點雲將建立乙個檔案，該檔案可以匯入到cad或bim系統中。什麼是公共點雲格式？根據使用的軟體，可能會看到以下檔案格式：
無論決定使用哪種檔案格式，都要確保建模軟體可以將點雲轉換為與所選cad或bim解決方案相容的檔案。
點雲並不是建立3d模型的唯一方法 ，但是由於多種原因，它們非常有用。施工經理和土木工程師使用3d模型來更好地控制機器，提高專案進度和逼真的現場布局的責任感。建模的一些好處包括：
將點雲上傳到攝影測量平台後，可以組織資料，而無需手動對x，y和z上的每個點進行三角測量。該軟體完成工作，從而節省了原本要花費大量時間處理資料的時間。隨著時間的縮短，可以更快地整理專案詳細資訊並更快地開始工作-這也意味著更快的完成時間。
由於可以同時記錄大量點，因此資料收集也更快。無人駕駛飛機可以在廣闊的區域內進行掃掠，而所需的時間卻遠遠少於測量團隊做同樣的事情。
雷射掃瞄和攝影測量可提供快速而準確的結果，從而將居住環境轉變為詳細的3d模型。地面lidar可以產生公釐級範圍內準確的結果，而無人機lidar則可以精確到1至30厘公尺。它的雷射可以穿透茂密的植被，從而獲得更全面的現場視野。
此外，lidar通常會結合其它功能，例如gps，以確保每個資料點都帶有準確的資訊。攝影測量學也使用實時動力學（rtk）地理標籤來確保記錄風景形式的準確性。
由於使用點雲進行站點對映的精度更高，可以為專案規劃更有效的預算。可以避免超出財務上限，並且遇到任何代價高昂的錯誤或意外費用的機會也更少。雷射掃瞄還消除了手動測量的需要，從而降低了雇用額外勞動力的成本。
這些減少或消除的支出省錢，專案也將獲得更多收益。提高準確性可以使更多的客戶信任完成任務，這可以提高聲譽並鼓勵更多的公司開展業務。
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