[发明专利]一种三维模型与照片融合方法

说明书

本发明公开了一种三维模型与照片融合方法，属于图形图像处理领域，本发明首先拍摄建筑环境，并记录照片相机参数；然后制作建筑工程三维模型，并加载到三维场景中；接着设置三维场景中的虚拟相机参数，输出三维模型图像；最后混合三维模型图像与照片，得到混合图像。本发明可以精确提取出建设工程的形状轮廓；能较好的判断现实照片中各物体与建设工程的相对关系，解决手工操作空间关系不准确问题；本发明通过三维模型和现实照片的整合，能够开创性的应用在城市重大项目规划方案审查、建设工程未来形象展示、城乡规划和管理、地产商业宣传等领域。

技术领域

本发明属于图形图像处理领域，特别是涉及一种三维模型与照片融合方法。

背景技术

一直以来，在建设工程领域，都是利用效果图对建设工程建行效果展示，使规划管理者、民众对建设工程的效果和影响有了初步的认识。但效果图存在工程形态不够精细、工程周边仅为示意性、不真实、效果图视角单一等问题。近年，三维仿真技术逐渐在建设工程方案展示中得到应用，通过建立工程方案的三维模型，并补充建设周边现状模型，实现对建设工程及周边的模拟展示。但随着近年城乡规划等管理工作的精细化管理要求，手工建设的三维模型存在的问题开始突显，主要包括三维模型与现实世界存在色彩差异较大、工程的纹理、材质表现与现实不一致、地面细节环境不真实等问题，从而导致建设工程在三维仿真场景中进行展示时，不能完全反映建设工程建成后的效果，导致工程实施效果达不到真正管理的目的。此外，三维仿真模型还存在两个问题，一是用于建设周边现状城市建模的费用也较高，一般可达到10余万元每平方公里，从而导致利用三维仿真开展建设工程方案审查成本高；二是三维仿真对计算机的计算性能、图形展示性能要求较大，难以在互联网，尤其是当前最为流行的移动互联网设备上进行展示，极大限制了其应用范围。

全景图像是利用一个地点覆盖周边360度及头顶、脚底的多张照片拼接形成的，可模拟一个观察者在该位置看到的前后左右及上下的真实世界，全景照片因制作成本低、效果真实、可在浏览器和移动端展示等特点，在城市展示、旅游宣传等领域得到了广泛的应用。全景图像利用照片制作，具有场景真实、色彩真实、细节丰富等特点，这些特点正好补足了三维仿真技术的问题。利用无人机等辅助工具，全景图像也能从地面、空间等多视角对城市进行展示，可解决建设工程效果图视角单一的问题。但照片和全景地图目前针对的都是现实场景，与建设工程的模型进行融合难度较大，因此难以在建设工程方案设计、审查阶段开展应用。

可见，利用现实照片的优势，可以很好的补充三维仿真技术中存在的问题，各自存在优缺点，将两者结合成为必须趋势。当前，将虚拟世界与现实世界进行整合的技术，一般叫做现实增强(Augmented Reality，简称AR)，可以实现将各种虚拟物体叠加到视频、照片中。由于通过摄像头、照片等获取的图像，图像中的各类物体不具备空间位置，因此，AR仅能做到将图像进行覆盖叠加，无法体现前、后关系，一般用于游戏、场景展示等工作中，难以应用到建设工程审查等需要进行精确空间关系表达的工程建设领域。也有部分效果图通过将建设工程的效果与现实照片进行整合，通过PhotoShop等图像处理软件进行人工合成，但一方面只能从图像中手工提取建设工程轮廓，容易造成轮廓部分缺失(过度剔除)、产生多余的非建设工程部分(过度保留)或产生多余空洞(误删除)等情况，工作量大，且影响最终合成效果；另一方面，由于没有空间定位，只能依靠人工判断现实中的物体与待建工程的空间位置关系，不仅工作量大，容易存在前后关系错乱的问题，并且现实物体和建设工程在体量(长、宽、高)上的关系也与实际情况不一致，

因此应用效果较差。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种效果更好的三维模型与照片融合方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种三维模型与照片融合方法，其特征是按以下步骤进行：

步骤S1、记录建筑环境照片的相机参数；

步骤S2、制作建筑工程三维模型，并加载到三维场景中；