摄影测量

这种技术是与生俱来的摄影在19世纪中期。它的发展和广泛应用使不同的科学领域有了飞跃。

特兰西瓦尼亚布兰城堡的三维摄影测量重建。
特兰西瓦尼亚布兰城堡的三维摄影测量重建。

图片来源:
https://i.pinimg.com/originals/a4/67/d8/a467d80f2a3feb23812f14fbc506b0d8.jpg

摄影测量是什么?

Wolf和Dewitt将摄影测量定义为“通过记录、测量和解释摄影图像和电磁辐射图像模式等现象的过程,获得有关物理物体和环境的可靠信息的科学技术”。这个术语是由建筑师Albrecht Meydenbauer在19世纪中期创造的,摄影测量学与摄影学一起诞生。多米尼克·f·阿拉戈(Dominique F. Arago)在1840年左右构想了使用照片制作地形图的方法。从那时起,摄影测量从一种模拟的、机械的技术发展到一种基于分析的方法电脑算法和数字软件的运用3 d应用程序

一种鸽子,在第二次世界大战中用来收集航拍照片。

图片来源:
https://lasersurveying.com/wp-content/uploads/2018/11/ww2.jpg

主要应用

摄影测量有许多变体和不同的用途。一个例子是从2D图像中提取3D模型,这对确定平面上两点之间的距离和在比例上测量距离是有用的。这门科学被称为立体摄影测量学。此外,从近景摄影测量可以精心制作3D运动。另一个常见的用途是从照片中提取准确的颜色范围和值,以代表不同材料的特征,以实现更真实的渲染。

一种用于制图的现代无人机。
一种用于制图的现代无人机。

图片来源:
https://www.drone360vision.co.uk/wp-content/uploads/2018/09/Aerial-Photography-Marketing.jpg

映射过程

多亏了影像制图技术,我们可以用photomosaic或地面的合成图像来绘制地图。图像校正的过程是基本的,它包括将每张照片拟合成一组由四个控制点组成的控制点。控制点的位置是根据现有地图确定的。然后按比例缩放的照片被放置在控制点网格上,photomosaic创建一个忠实的地图。多亏了航空摄影和高空飞机和卫星收集的数据,这一过程才成为可能。例如,谷歌地球就是一种地图制图的产品。

用照相法绘制地图的过程。
用照相法绘制地图的过程。

图片来源:
https://wingtra.b-cdn.net/wp-content/uploads/201909-lidar-photogrammary-illustration-1.png

摄影测量学和考古学

自第一次世界大战以来,航空摄影已经被用于绘制地图和帮助考古发掘,这要归功于来自战争气球的照片来源。今天,这个系统集成了数码照片,用于地理信息系统,以记录挖掘曝光。由于与传统方法相比,绘制地点地图相对容易,允许创建3D地图,可以在虚拟现实中快速渲染,因此在海洋考古学中的应用正在增加。

海洋考古学摄影测量学的应用。

图片来源:
https://i.ytimg.com/vi/WUtagLYeS88/maxresdefault.jpg

三维建模

这个过程与前面描述的过程类似。3D建模基于数据挖掘过程,首先将照片缩放成带有控制点的网格。这是必要的,以尊重比例的模型在现实。然后3D建模利用先进的渲染软件来表示不同材料的反照率(“白度”)、镜面反射、金属度或环境遮挡。

三维建模与摄影测量。
三维建模与摄影测量。

图片来源:
https://www.fxphd.com/wp/wp - content/uploads/2019/12/image特色nuk245 - 850×425. jpg

信息来源:
https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/photogrammetry
https://en.wikipedia.org/wiki/Photogrammetry#cite_note-1

摄影测量软件实例