倾斜摄影模型破洞的5大类型成因及解决方法
Editor's Note
模型破洞问题来看这篇。
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倾斜摄影模型在水面、墙面等等地方出现破洞是常有的事情，这个问题也算是航测内业中的一个“常客”，或者说是“顽疾”了。那么今天就和大家分享一下模型破洞的出现原因和通常的处理方式。
破洞的类型与产生原因
破洞类型有水面破洞；墙面破洞；桥底、树下破洞；女儿墙、广告牌破洞；楼顶破洞几种，下面我们来分别探讨它们出现的原因。
水面与玻璃面破洞是模型生产中最常遇到的问题，这是因为水面和玻璃面本身特征点较少，软件在使用照片进行空三时很难提取到特征点，甚至导致照片无法匹配，所以输出的模型中水面和玻璃面通常是破碎或者空洞的。
墙面破洞产生的原因大致分为两类。
A：与上述水面破洞类似，大面积纯色墙面特征点较少，软件空三时很难提取到特征点，导致输出模型的墙面破洞或凹陷。
墙面破洞
墙面凹陷
B：建筑物群落过于密集，导致空中相机各视角无法拍摄到建筑物之间的缝隙处，没有照片参与此处的空三和贴图，那么输出的模型在缝隙处也就是破洞或者粘连的了。
建筑物缝隙处的破洞
建筑物缝隙出的粘连
此类问题数量极多，尤其在城市建模中大量存在，广泛分布与大桥、过街天桥、高架桥以及密集树林等地方。
究其原因，与上述密集建筑缝隙处破洞类似，是相机在空中作业时无法拍摄到大桥和树木底部，导致软件无法提取此处的特征点，也就无法进行建模了。
大桥底部破洞
树下破洞
事实上，此类破洞不仅仅只针对女儿墙和广告牌，许多薄的建筑物均存在这类问题，例如围墙、成片的栏杆、太阳能板等等。
虽然空中工作的相机各视角能正常拍摄到这类地物，但由于其较薄的物理结构，导致其特征点提取困难，墙上或广告牌上只存在少量特征点，导致最终输出的模型出现空洞。
女儿墙破洞
护栏破洞
此类破洞通常在城市建模时出现，测区内高楼顶部建模不完整或完全没有楼顶部分，如下图建筑物高度为140米左右，楼顶部分出现大面积空洞，而旁边100米的建筑物楼顶却完好无损。
140米（左）与100米（右）楼顶对比
此类破洞出现的原因大多为楼顶重叠度不够。一般地，在进行高楼建模时，我们推荐高楼楼顶重叠度需要在航向65%，旁向55%及以上，若单次飞行不满足重叠度要求，那么可以在后续架次中补测高楼顶部，加大航高与重叠度，直到满足要求即可。
而上述测区中，设计航飞高度为180米，使用的相机为RIY-DG4 Pros，设计地面重叠度为航向85%，旁向80%，那么计算出100米高楼的楼顶重叠度为航向70%，旁向60%，满足建模要求。
但同样的设计航高下，140米高楼的楼顶重叠度仅为航向45%，旁向28%，这个参数则完全不能满足倾斜摄影的建模要求，也就导致楼顶出现了大面积的破洞。
140米高楼破洞
通常在城市建模过程中，因为存在大量高楼，且各高楼的高度参差不齐，为保证作业安全和地面分辨率的要求，会选择焦距较长的相机，而城市内空域时间有限，为保证作业效率，会选择全画幅/中画幅类型的相机。睿铂针对以上难点，推出了实景三维、智慧城市项目的作业利器——RIY-DG4 Pros和M10 Pro，长焦距、画幅大，单次作业即可满足建模要求，不必浪费效率进行补测。
破洞问题解决方案
已经阐述了各类破洞产生的原因，针对以上问题，应该如何解决它们呢？接下来这里就简单地提供几种方法。
此方法通常用于水面破洞修补，同时也可以用于草地、公路等的约束压平，操作简单易上手，效果较好；需要操作教程的朋友可以后台回复【水面修复】获取视频教程链接。
KML水面破洞约束
此方法对第2类墙面破洞和第4类女儿墙破洞有一定效果。在Processing setting--Hole filling中选择Fill all holes except at tile boundaries（填充除块边界外的所有孔洞），但填充完整的墙面也可能出现凹陷的情况。
Fill all holes except at tile boundaries设置
两种Hole filling设置的说明
两种Hole filling设置生成的模型效果
业内广泛使用的空三建模软件有瞰景Smart3D、Context Capture、Mirauge 3D等，各软件都有其长处和优势。例如瞰景Smart3D软件可以自动进行水面识别和修复，Context Capture update16及以上拥有简单的修模功能，可以直接填充破洞和水面等等。
除建模功能外，瞰景Smart3D也具有水面约束等修模功能，操作非常简单，而且路面和建筑的模型修复都可以直接在建模软件下进行，操作简单效率高。并且本身该软件生产的模型就无悬浮物，进一步减少了人工修模的工作量。后台回复【水面修复】可获取该软件的水面修复操作流程。
瞰景Smart3D自动水面修复
瞰景Smart3D（左）与DJI Terra（右）玻璃面效果对比
值得一提的是，我们发现航片的质量也对玻璃面的建模效果有影响。得益于其出色的光学器件性能，睿铂DG4Pros与M10Pro在玻璃面的建模效果就非常好。
上述各类破洞问题均能通过后期修模操作来解决，业内常用的修模软件有SVS MeshEditor、DP Modeler等，此类软件不仅操作易上手，而且功能强大，更是可以一键填充水面，修改纹理，并支持多种模型格式。想要深入了解的朋友们可以参考前面几期文章的内容。
水面修复效果
坝体模型修复效果
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