在5月16日的大会“云计算与智慧城市”分论坛上，Astrium-Geo(北京视宝)街景工厂资深工程师扈光发表了题为《独一无二的倾斜摄影测量解决方案》的演讲。
Astrium-Geo(北京视宝)街景工厂资深工程师扈光
以下为演讲内容：
扈光：非常感谢大家听我这个演讲，我演讲两个目的。第一个目的，昨天我们公司法国专家已经为大家简单的介绍一下我们北京视宝，生产出全新的三维模型表达方法。我们更好的展现出模型的结构，生产模式，流程以及其中的一些生产工艺。对于我个人而言更重要一点，在座有很多在业内非常有经验的专家和领导。大家对我们数据有一些什么更好的想法，怎么样把数据发挥更大价值出来，希望大家给我们一些建议也好，更好的一些帮助也好，我们非常感谢。
这个是我本身演讲最主要的两个目的。
我们为什么推出Streetfactory这个产品，更重要我们基于这几个方法。
第一个是否可以跟倾斜影像直接生产出三维模型。我们做航测的时候发现航测影像带一些角度可以看到更多的信息。
第二个怎么样由倾斜影像得到的三维模型是否具备一个很好的精度。我们希望得到真实的三维模型。
第三是否可以在我们航飞获取数据很短时间内生产出三维模型。我们想做一个精细三维模型，我们会花费比较大的人力物力和时间成本，我们对时间有一定迫切需求，怎么满足我们时间要求。
最后一个我们不希望三维模型仅仅停留在看上面，我们希望它能够使用。国内很多建立三维的项目，满足最多的需求很可能在看上面。除了看以外我希望把三维模型和平面的数据也好，图像质量也好，它的区别能够把它优势发挥出来，这是我们设计Streetfactory的最本初的想法。这些想法我们没有完全的实现它，我们离最后一点我们想当初达到的目的还有一定距离，我希望大家给我们一些经验和建议。
大家可以看到这张图，这张图可以看到，这个图片是我们三维模型的截图，分成了三个部分。最左边是不规则三角网，意味着我们三维模型由非常密切的不规则三角网表达的三维世界。我们用三角网贴上去，使大家看到一些房屋构造，地表情况。通过这个我们能看到我们做出来的三维产品的一些特点。
第一个它是三维场景式的模型。所以它不是一个个的单体模型。大家经常做三维可能想到一些疑问，和我们现在用的三维模型已经不一样了。原来我们做三维模型一个楼一个楼建起来以后，我们很快把这个楼名称属性复制进去。
第二我们看到表达模型的三角网会非常的密集，这个密集不是说到处都是很密集的。会看到房屋，也就是说你的地形和它建筑也好，本身结构表达的稍微复杂，我们用很多小三角网表达出样子，平坦的路面我们三角网会更加稀疏。
我们产品的特点是什么?第一个我们要得到这样的三维模型，我们需要把我们利用倾斜平台获取的影像，做一次非常严密的空三。基于这些比较好的结果，我们可以构建像对模型。同时我们提供自动化的三维生产流程。我们目前的模式下，大家将空三的必要的人工干预，这个不是大家进行测点工作，只是人监督它的好坏。我们建模过程采用全自动化的生产流程，修饰一些匹配错误的地方，三角网有地方稀一些，有些地方密一些，这些功能在我们内测自动化流程里面体现出来。
最后我们输出成果选用了OpenSceneGraph开源的数据格式表达我们三维模型，带来好处是任何人根据自己需要定制开发基于我们这个数据的相关应用。
同时我们利用我们以往在像素工厂的经验，加上流程管理系统，方便大家的需求。
[page] 我们这个支持GIS数据叠加应用。
可以看到旁边的金字塔结构，我们认为我们数据精度所有的基础，由最底层，我们对截片子做的一些，由空三决定，这些决定我们最后的精度基础。我们三维建模过程是全自动的，我们控制精度的地方应该在我们空三的地方。
利用倾斜影像，得到的三维模型，和我们以前建的模型结构上有点区别。因为我们用倾斜影像拍到的，倾斜影像最大好处可以拍到各个角度，我们建筑物比较复杂，假如我们承德避暑山庄宫殿式的结构，你这些信息在照片有体现，我们通过我们匹配技术还原出来。右下角建筑上面是平台下面有列立柱，倾斜影像拍到立柱可以构建出这个三维的样子。以及左下方镂空的建筑，这些因为倾斜影像给我们带来的信息告诉我们的。
所以我们的处理流程就是从航飞获取到倾斜影像以后，我们对这些影像进行三维空三处理，利用我们建立像对，声称三维模型，进行纹理贴片。这个跟我们工厂生产得到的经验，减少人工带来高度的自动化，我们可以加快生产速度。现在尤其对于我们国内来说，对于数据的需求量不仅仅是大的概念，而且是快的概念，我们越快生产出来，就会越好的满足我们的需求，我们本着高度自动化的思路设计我们的产品。
目前我们在市面上看到以往做像机的平台厂商，推出了很多他们的倾向平台，微软、莱卡公司、美国的Pictometry和来自欧洲的MIDAS倾斜相机平台，这些相机遵循了倾斜影像的概念。一个下视镜头和四个倾斜镜头的设计，倾斜角度一般设计在30度到45度，这个一般好像各个厂家的倾斜角度可以在30到45角度范围内根据用户需求进行调整。
从去年开始我们发现以色列的A3相机在国内引起了大家关注，这个在飞行内可以进行快速测量的系统，最多到50度，到50度也满足我们倾斜摄影角度的需求，我们A3相机进行了合作，也能满足我们需求，在飞行航拍设计上比其他相对复杂一些。
同时我们支持其他小型自有平台数据。我们可以尝试做快速三维出来，我们在福岛核泄露，他们用一个无人飞机航拍，我们快速给它做了一个三维效果，效果是比较满意的。
我们流程里面第一步就是一个三维空三的过程，我们在这个里面我们系统为整套数据生成非常密切的连接点，这个可以呈现出所有影像。同样一个点在不同角度拍出来我们都会自动倒出它的相关联关系，这是我们空三的基础。我们连接点的匹配可以完全自动化，根据我们项目经验来看，我们建议最后的时候我们需要人工检查一下自动算出来的精度，需要修改的地方加入一些人工干预的过程，这样更好的保持一些精度。
在自动三维建模的过程，我们内部分成这么几个环节进行三维建模。
第一选择立体像对，市场角度加上比较大的重叠。
根据所有像对，我们每个像对匹配非常密集的点云，这样我们可以构建出一个三维尺度上的点云，点云表达的方式跟我们常规看到的类似于LIDAR点云一样，真实表现出我们真实世界的信息。利用这些点云我们可以构建出三角网，随后我们加入一些算法对三角网进行优化，点云里面有影像相关不一致得到一些错误的点像信息，会得到一些错误的三角，我们针对一些错误的三角进行修饰，最后我们完成模拟的生成。
所以我们这一套流程完由算法实现，中间不需要人工的干预，这样可以满足我们目前需要快速生成三维模型的需求。
大家可以看到这张图，这张图表现出来如何由一套点云得到一套三维模型。第一张由我们所有像对做出的点云，这些点云构成TIN，广场里面点的密度和楼一模一样，我们加入一些特殊算法，使它控制这些TIN的密度，得到优化后的网络模型，最后完成纹理。我们选取楼面的过程，我们点云信息量非常大，你构建TIN的时候刚开始表现的非常粗糙，我们一步一步的进行精修，去掉一些不必要的噪声，然后得到我们认为满意的三维模型。
这是因为倾斜影像的一些特性，我们能够看到它在各个场景内，各个方面看我们得到一样的视觉效果，这些影像是实际航拍拍到的，这种三维模型给人的真实感受特别强。
大家能看到这是一个场景的TIN的模型，我们这样看会觉得稍微有一点点凌乱，我们航拍影像得到，附上最真实的纹理以后给大家感观不一样的。对于各种复杂的建筑我们表达特别精细，我们把纹理附上去给大家带来真实感非常的强烈。这一部分由我们国内做的测试，这个由河北省地理信息局他们做的一部分实验数据得到的一些结果。可以看到各个角度来看，它的三维模型非常的漂亮。近距离看到这个工厂，我们仔细看工厂里面的管道我们都可以在三维模型里面表现非常清楚。
烟囱上有一些雾蒙蒙的实际上这个工厂正在工作。工厂的各类设施，烟囱、管道我们可以在模型上获取它的相关信息。而对于一些我们正在建的楼房表达的细节也非常好。所以刚刚讲到我们三维模型是一个自动算的流程，这个流程不可避免多多少少出现一些错误，对于错误的修改方式，我们可以编辑进行一些修改，由于点云匹配的信息量过多，我们可以把三维软件做一个修齐，最后得到更好三维模型的构造。
这是一个编辑前后的效果，但是实际上目前我们和我们相关工作人员，和研发人员正在探讨另外一种思路。我们始终觉得在楼房编辑上，靠最后编辑TNM带来很大的工作量，我们点云进行优化，在点云把我们精度提高，这样得到更好的效果。
很多人很关注我们这个模型得到的精度效果，我们联合日本的PASCO公司，做了模型精度检查，我们采用是用莱卡的RCD30倾斜影像平台，对这个数据进行检验，这个在0.1米左右，我们选取了三种类型，第一个高层建筑，代表它是比较高的高层，我们从这个点上X在0.1，Y在0.11，XY0.178，Z0.12。同样我们看到这些信息，你看到这些精度有一点下降，就是由于一部分房子和周边房子挨的特别近，影像获取的地方质量差一些，匹配点云差一些，精度显得稍微弱一些。
最后在平地上的精度，我们选取马路上的点进行检测，精度比刚刚看到的还要更高。最后我想和大家探讨一下数据的应用问题，我们数据本身我们采用的开元的模式，由于现在目前支持(英文)的平台并不是多，我们可以把我们平台倒成3DS、OBJ，DAE的格式。最佳的应用效果应该和二为数据叠加使用，我们通过视觉上查找三维影像模型，然后触发后台二维影像信息完成我们的定位工作。
当我们客户如果有需求需要将模型从场景中裁出，我们可以通过系统将我们模型裁出来。我们不希望模型从我们场景一个一个都裁出来，一些重点关照的地方可以采取这种方式。
所以我们数据和二维GIS结合上以后，会产生更大的应用价值。同时我们数据在精度上，大家看到精度非常高。在我们一些需求上完全满足实际测量的需求。所以我们这个数据在实际应用上来说，我们给大家展现的是最真实的模型，很好的测量精度，跟二维GIS连接起来产生一些应用，大家看到我们数据有什么地方哪些领域产生更大价值请大家告诉我。我们在这里我们自己的想象，因为我们数据在任何一个地方都具备一致性的三维精度，不仅仅在楼上。
所以一些应用领域上我们可以扩展非常多的领域。目前我们跟国内一些三维技术厂商做了一些合作，论证了一下在各个平台上对我们数据相关衔接使用的一些方案。目前我们看到主流的GIS厂商都能够支持我们数据。我们推出这一套Streetfactory方案，我们架构采用服务器并行计算的架构，最大化发挥生产的效率。采用我们推荐八个服务器并行计算架构，按我们之前大量的论证，达到一平方公里三个小时的计算速度。同时达到更快速度我们可以增加硬件满足更高的处理需求。
在这里向大家介绍一下，我们现在正在做的工作，我们今年下半年推出新一代的版本，具有更加人性化的操作界面，处理性能得到进一步的提升。我们也会推出我们内嵌的方式，帮助大家修补完善我们的固网模型。我们下半年提出我们基于点云模型的优化方案。这里大家看到我们专注于模型生产的解决方案，所以我这里没有提到关于应用任何想法，希望大家这里面帮助我们找到一些更好的应用的方法。感谢大家!
(感谢扈光对演讲速记内容中涉及英文产品名称部分的校对)
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