助力大疆文化遗产建模比赛，WayPoint Master让你的精细化三维模型更上一层楼！

助力大疆文化遗产建模比赛，WayPoint Master让你的精细化三维模型更上一层楼！

大疆行业应用于9月7日宣布联合武汉大学遥感信息工程学院、字节跳动公益、中国国家地理频道以及 9 家联合发起单位及联合展播平台，共同举办“文化遗产数字化无人机贴近摄影测量大赛”，通过线上征集中国文化遗产的精细化三维模型，推动我国文化遗产数字化及保护工作。

作为自动化精细化建模行业的佼佼者，我们协助国家重点实验室、科研单位、文保单位、建设单位及院校，实施了大量的精细化建模项目如：乐山大佛、花山岩画、白鹤滩水电站、广胜寺飞虹塔、双塔拉索桥、隧道危岩体调查治理、水土保持科学试验边坡以及更多的基础设施和建筑。我们将项目实施中的所有问题一一解决，并且将经验转化成通过简单操作即可安全复制的程序语言，融入更新到WayPoint Master的功能中，让用户可以轻易的获取高分辨率影像数据，进行精细化建模作业。本次贴近摄影测量大赛，将会更好的在泛测绘领域推广无人机倾斜摄影应用，让拥有潜在需求的业主，可以了解到除了影视航拍以外无人机还有更广阔的应用空间，扩大无人机倾斜摄影市场应用场景。更重要的是通过参赛并且入围的公司，将会极大的增加自己在行业内的影响力，在未来市场竞争中抢占先机。为了帮助用户降低参赛门槛，提高作品质量，我们决定针对这次比赛推出短期授权版本。

WayPoint Master提供的环绕航线、精细仿地、变坡测量、立面测绘、结构测绘、单点环绕、纵向航线等功能。可以帮助用户完成高质量的航线设计工作，而要完成高质量的数据采集还有很多细节需要注意，下面将我们的经验分享给大家。

精细化航线设计要素

在《WayPoint Master大疆无人机应用案例分享》这篇文章内，我们分享了一种城市级实景三维建模作业解决方案——沿路网水系对大区作业进行分割，外业采集以及内业建模严格依照大区切割输出的图斑范围，最终通过制作索引文件实现模型整体显示。

在实施近景摄影测量的航线设计时，需要注意三个核心要素：1、焦平面正对测绘面

如图所示为某矿坑正射仿地采集任务，从模型全景可以看出，在部分区域存在一些空洞，这是因为正射影像只有单一拍摄角度，由于部分区域高差较大或存在反倾结构，导致重叠率急剧下降，不能匹配到足够的特征点，导致不能进行纹理重建，同理使用五镜头或单镜头高空飞行进行重建也会因为同样的原因，导致模型建筑的窗户变形，屋檐遮挡区域拉花。因此，在进行航线设计时，应尽量保证影像采集的焦平面正对测绘面，消除影像采集视觉死角，保证足够的重叠率。

2、保持恒定的相对距离在我们引入自动精细化建模航线规划之前，大部分精细建模工作外业采集通常由非常有经验的飞手手动采集，这样的方式同样可以生成较好的模型效果，但其弊病在于经验不可复制，成熟的飞手需要大量的项目培养，具有不可复制性。使用自动航线无论面上的结构是弧线、凹陷、外突、转角都能很好的贴合上去，人工操作很难保证相对待测面距离恒定。

3、保持足够且稳定的重叠度经过自动计算的航线，可以保证在航线覆盖到的每个待测面保证足够且稳定的重叠度，反之重叠度不均与会导致纹理结构变形，纹理缺失。

保证以上三点核心要素，即可完成高质量的精细建模航线设计。使用WayPoint Master规划的航线均充分考虑了精细航线设计的三要素，帮助降低作业难度，提高作业质量。

精细化建模解决方案航线设计只是整个作业流程中的一环，完成航线设计，还要充分考虑整个作业流程的所有问题，才能保证高质量的数据采集与重建。

1、航线设计从整体到局部

使用WayPoint Master进行精细化航线设计需要预先拍摄粗模。粗模需要保证可以比较完整的重建测区结构，可以满足精细化航线制作时的航线安全校验需求。对于单体建筑精细建模，可以完全使用精细化航线进行航线设计。而对于一个区域的精细建模，由于精细航线不能保证连续性，需要拍摄一组低空数据保证所有数据连续，空三能够解算。低空航线我们建议使用环绕+正射航线。环绕航线可以提供更多的采集角度，尽量减少纹理采集视觉死角，正射航线可以遵循精细化航线设计要素，焦平面正对测绘面，提高纹理质量，消除倾斜影像带来的成像畸变。而低空环绕航线与精细化航线的分辨率变化建议不超过五倍。

2、模块化思维切割待测结构，拆分为多个简单几何体对于既有主楼又有裙楼的建筑结构，为了保持相对距离恒定，分辨率均匀，需对建筑结构进行模块分拆分，如下图所示，拆分为三段航线，可以保证每一个模块的数据质量分辨率一致。

3、严格控制作业时间，保证采集光线均匀对于不能短时间内完成的外业数据采集工作，需要严格控制作业时间，保证整体模型数据光线质量一致，否则模型表面会有光斑。同理，立面航线设计可以调整为-5°可减少逆光现象。数据采集尽量顺光，自然光线会很明显给模型质量加分。

4、设计多角度航线，进行补充纹理采集对于结构顶部，如果设计平时航线会很容易逆光，因此我们增加了升高航线，升高航线可以-45度拍摄测区顶部，保证顶部纹理采集质量。同理，对于测区底部无人机没有作业空间的区域，也可以设计倾斜角度进行补充纹理采集。

5、合理选择作业模式，及时干预曝光参数使用WayPoint Master设计M300 RTK航线，提供了运动拍照和悬停拍照两种模式，由于精细化建模作业分辨率多为毫米级，像移现象会极大的影响影像质量，因此我们建议悬停拍照。ISO过大会导致影像噪点过多，我们建议使用f5.6的光圈以获得最佳的成像质量和相对较大的景深，ISO数值控制在400以内，在光照条件合适的情况下，随时调整快门速度以保证数据质量。

6、多功能组合使用，搭配最佳解决方案

对于本次大赛用户可能使用的功能我们进行了总结，不同的功能解决不同的问题：

环绕航线：提供低空整体建模多角度影像，消除影像视觉死角、降低空三难度；

立面测绘：标准立面航线，适合在粗模基础上规划精细航线，解决规则结构区域精细化航线设计，使用切割线进行切割；

结构测绘：适合不规则结构立面，可以通过选点截取任意段立面航线进行数据采集；

纵向航线：适合现场作业规划，对作业空间受限区域，规划纵向飞行立面航线；

精细仿地：适合单坡度缓坡精细航线规划；

变坡测量：适合对连续坡度变化的，甚至垂直的复杂地质构造进行航线规划，飞行过程中云台俯仰角度会自适应坡度变化进行调整，保证视点始终正对测绘面。

单点环绕：适合规则立柱类结构多层环绕航线规划。

总结：以上为我们在研发和使用WayPoint Master的过程中总结的一些经验，欢迎未购买WayPoint Master的用户租用短期授权版本。在此，我们欢迎各位使用WayPoint Master的用户积极参赛，获得奖次，成为有地区影响力的航测公司，也欢迎大家将使用过程中遇见的问题以及优化的建议积极反馈给我们，帮助我们更好的优化软件，增强竞争力。

WayPoint Master具体介绍及使用说明如下:

WayPoint Master软件介绍

https://www.bilibili.com/video/BV1wo4y1R7Lx/

WayPoint Master设计M300 RTK航线使用说明

https://www.bilibili.com/video/BV1NK4y1H7Fn/

WayPoint Master设计精灵4 RTK航线使用说明

https://www.bilibili.com/video/BV1oU4y1W7hU/

WayPoint Master设计M300 RTK+激光雷达航线使用说明

https://www.bilibili.com/video/BV11U4y1W791/

《WayPoint Master2.0更新-航线设计、航测助手两大功能模块保障模型最佳重建效果》

《WayPoint Master 3.0 更新——助您高效、安全、智能、稳定进行航测作业。》

《大疆无人机在精细建模中的应用》