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3D實景的制作方法及注意事項

3D實景定義

3D實景，或稱為實景三維，是一種融合模型三維、傾斜三維、全景三維形成的三維數(shù)據(jù)成果。客觀真實地反映現(xiàn)實世界，具備單體化、實體化、結(jié)構(gòu)化、語義化的特點。通過數(shù)字化手段，3D實景模型在電腦上展現(xiàn)真實世界，理想狀態(tài)下，模型與現(xiàn)實世界完全一致，如電線桿、樹木、建筑物等。這種技術(shù)能夠提供日照分析、填挖方分析、三維量測、淹沒分析、通視性分析等空間分析功能，為自然資源業(yè)務(wù)工作和其他行業(yè)提供數(shù)據(jù)支撐。

應(yīng)用領(lǐng)域

3D實景技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，涵蓋城市規(guī)劃管理、國土資源管理、智慧城市、應(yīng)急指揮、國土安全、地質(zhì)防治等。隨著“實景三維中國”建設(shè)的推進(jìn)，3D實景的應(yīng)用越來越廣泛，與GIS（地理信息系統(tǒng)）密切相關(guān)。GIS用于地理數(shù)據(jù)的采集、存儲、操作、分析和展示，而實景三維為GIS提供了豐富和直觀的空間數(shù)據(jù)表達(dá)方式。此外，3D實景技術(shù)還在數(shù)字文旅、數(shù)字考古、自動駕駛等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力和價值。

3D實景制作方法

數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集是3D實景制作的基礎(chǔ)步驟，涉及多種技術(shù)手段獲取現(xiàn)實世界的三維數(shù)據(jù)。常用方法包括：

無人機(jī)傾斜攝影：無人機(jī)搭載多鏡頭相機(jī)，從不同角度同步采集地面高分辨率、高重疊度的影像數(shù)據(jù)，適用于城市建模和地形測繪。

激光掃描技術(shù)：激光雷達(dá)系統(tǒng)發(fā)射激光脈沖并接收反射光，測量距離，生成高精度的點云數(shù)據(jù)，適用于復(fù)雜地形和精細(xì)結(jié)構(gòu)的捕捉。

地面攝影測量：地面相機(jī)對特定對象進(jìn)行環(huán)繞拍攝，通過軟件處理生成三維模型，適合于建筑物細(xì)節(jié)和文化遺產(chǎn)等對象的精確建模。

眾趣科技在數(shù)據(jù)采集方面，運用先進(jìn)的三維傳感器技術(shù)和AI三維重建算法，快速采集城市全域的空間信息，不受空間建筑形狀和尺寸限制。

數(shù)據(jù)處理與建模

數(shù)據(jù)處理與建模是將采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可用三維模型的過程，包括：

點云數(shù)據(jù)處理：對采集的點云數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，如去噪、采樣、拼接等，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。眾趣科技通過自研的數(shù)字孿生AI 3D視覺算法，快速構(gòu)建三維立體空間。

三維建模：利用專業(yè)軟件如AutoCAD、3ds Max等，根據(jù)點云或攝影測量數(shù)據(jù)構(gòu)建三維模型。眾趣科技服務(wù)網(wǎng)絡(luò)遍及全球30余個國家，技術(shù)支持超過1000家企業(yè)級客戶，克隆重建的三維數(shù)字空間累計超過一億平方米。

模型優(yōu)化：簡化模型復(fù)雜度、修復(fù)模型缺陷，適應(yīng)不同應(yīng)用需求，提高渲染效率。

紋理貼圖

紋理貼圖是賦予三維模型表面細(xì)節(jié)和真實感的重要步驟，包括：

紋理映射：將二維圖像映射到三維模型表面，模擬現(xiàn)實世界的材質(zhì)和顏色。眾趣科技的3D掃描設(shè)備SPACCOM能在15分鐘內(nèi)掃描完成100平米的室內(nèi)環(huán)境，30分鐘內(nèi)完成云端數(shù)字化建模，生成多終端可訪問鏈接，包括高效的紋理貼圖處理。

UV展開：將三維模型表面展開為二維UV貼圖，以便紋理正確映射。

紋理融合：在多角度影像中提取紋理像素，根據(jù)遮擋關(guān)系去除被遮擋部分，保留有效區(qū)域，進(jìn)行紋理篩選和融合。

模型渲染

模型渲染是將三維模型轉(zhuǎn)換為二維圖像的過程，涉及光照、陰影和材質(zhì)的計算，包括：

光照設(shè)置：模擬現(xiàn)實世界的光照條件，如環(huán)境光、方向光和點光源，增強(qiáng)模型的真實感。

陰影計算：計算模型和場景中的陰影，對模擬現(xiàn)實世界的光照效果至關(guān)重要。

材質(zhì)和紋理的應(yīng)用：將紋理貼圖應(yīng)用到模型上，模擬不同的表面材質(zhì)，如金屬、木材、石材等。

眾趣科技的VR云服務(wù)平臺支持無插件在瀏覽器端展示3D數(shù)字空間，用戶無需安裝第三方軟件或插件，基于互聯(lián)網(wǎng)即可隨時隨地瀏覽掃描后的3D空間，表明其在模型渲染方面具備強(qiáng)大的技術(shù)實力。

動畫與特效

創(chuàng)建動畫效果：為物體和場景創(chuàng)建動畫效果，包括物體的運動、變形、旋轉(zhuǎn)等。

使用粒子系統(tǒng)：模擬自然現(xiàn)象和其他特殊效果，如火焰、水、爆炸、煙霧等。

LOD技術(shù)：根據(jù)攝像機(jī)與特效的距離，動態(tài)調(diào)整特效的細(xì)節(jié)層次，降低性能負(fù)擔(dān)。

后期處理

調(diào)色和色彩校正：使用圖像處理軟件進(jìn)行調(diào)色和色彩校正，提升圖像的質(zhì)量和效果。

合成：將多個渲染層合成在一起，形成最終的3D作品。

3D實景制作注意事項

場景構(gòu)建與光源設(shè)置

場景構(gòu)建：確保模型的比例和空間定位準(zhǔn)確，如建筑物高度、道路寬度及物體間的相對位置應(yīng)與現(xiàn)實一致。考慮視覺效果和性能優(yōu)化，避免過度密集的模型導(dǎo)致渲染效率降低。眾趣科技通過3D掃描設(shè)備SPACCOM和云端數(shù)字化建模技術(shù)，快速準(zhǔn)確地克隆重建三維數(shù)字空間。

光源設(shè)置：模擬自然光和人工光源的照射效果，如太陽光的方向性、強(qiáng)度和色溫，以及不同類型和強(qiáng)度的人工光源。眾趣科技的VR云服務(wù)平臺適應(yīng)不同的顯示設(shè)備和環(huán)境，確保用戶在不同條件下獲得一致的視覺體驗。

建模技巧與材質(zhì)貼圖

建模技巧：使用最少的面和幾何體構(gòu)建模型，保持簡潔性和流暢性，注意拓?fù)涞倪B續(xù)性和流暢性，避免不必要的細(xì)節(jié)。眾趣科技的3D掃描設(shè)備提升建模效率和質(zhì)量。

材質(zhì)貼圖：選擇合適的材質(zhì)和高質(zhì)量的貼圖，增加模型的細(xì)節(jié)和質(zhì)感。眾趣科技通過數(shù)字孿生AI 3D視覺算法與互聯(lián)網(wǎng)三維渲染技術(shù)，實現(xiàn)高效的紋理貼圖處理。

渲染設(shè)置與性能優(yōu)化

渲染設(shè)置：調(diào)整渲染參數(shù)，如分辨率、抗鋸齒級別、反射和折射質(zhì)量，啟用渲染緩存加速連續(xù)渲染。眾趣科技的VR云服務(wù)平臺適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和設(shè)備性能，確保流暢瀏覽。

性能優(yōu)化：包括場景優(yōu)化、燈光與陰影優(yōu)化、材質(zhì)與紋理優(yōu)化。眾趣科技通過軟硬件研發(fā)與云計算服務(wù)整合，提升產(chǎn)品性能，降低用戶使用3D實景的技術(shù)門檻。

眾趣科技如何支持3D實景

公司概況

眾趣科技成立于2014年，是基于AI機(jī)器視覺和SaaS云服務(wù)技術(shù)，專注于空間3D數(shù)字化研發(fā)和技術(shù)服務(wù)的國家高新科技型企業(yè)。在上海、廣州、深圳設(shè)有分支機(jī)構(gòu)。

公司團(tuán)隊由海內(nèi)外一流院校碩博組建，核心研發(fā)成員來自華為、聯(lián)想、阿里巴巴等知名企業(yè)。

服務(wù)范圍覆蓋房產(chǎn)、家裝家居、電商零售、安防等多個領(lǐng)域，為阿里巴巴、騰訊、Intel、字節(jié)跳動、華為、萬科、中原地產(chǎn)、紅星美凱龍等知名企業(yè)提供技術(shù)支持，服務(wù)企業(yè)級客戶超過1000家，克隆重建的三維數(shù)字空間累計超過一億平方米。

硬件設(shè)備

3D掃描設(shè)備：X3 Pro掃描儀基于激光技術(shù)，適用于更大場景的高精度掃描，采集三維數(shù)據(jù)和色彩數(shù)據(jù)，實現(xiàn)自動建模。

軟件平臺

Qverse三維空間云平臺：集模型三維重建、存儲管理、空間編輯、專業(yè)應(yīng)用、開放互聯(lián)于一身，實現(xiàn)3D模型數(shù)據(jù)從“采”到“用”的全流程業(yè)務(wù)拓展。支持無插件在瀏覽器端展示3D數(shù)字空間。