[发明专利]一种基于无人机三维建模的园林叠石设计及施工方法

说明书

本发明公开了一种基于无人机三维建模的园林叠石设计及施工方法，采用无人机倾斜摄影技术和三维建模软件，将石材的组合与石材加工方案在三维模型内真实呈现，更加直观、更加立体化、更加便利地模拟叠石效果以及叠石所需的石材加工部分，为园林叠石设计提供直观的、便利的科学设计方法，能够提高设计效率高且降低施工成本。

技术领域

本发明涉及园林建筑领域，特别是一种基于无人机三维建模的园林叠石设计及施工方法。

背景技术

园林叠石是园林中以造景为目的，用石、土等材料构筑的景观设施，园林叠石以自然山水为蓝本并加以艺术提炼，用人工的方法再现自然山水景观。叠石具有多方面的造景功能，如构成园林的主景或地形骨架，划分和组织园林空间，布置庭院、驳岸、护坡、挡土墙。还可以与园林建筑、园路、场地和园林植物组合成富于变化的景致，可观可游，使人有置身于自然山林之感。

在传统园林叠石方法中，不论规模大小都离不开创作者对石材的运用与把握，受到传统叠石依靠设计师的相石水准高低、草图勾勒精确度有限、石材体量较大难通过预堆叠的方式调整造型等等的局限性，叠石效果往往与设计相去甚远，难尽人意。因此，亟待提出一种专门针对园林叠石的设计方法，提高园林叠石的设计效率，降低园林叠石的施工成本。

发明内容

本发明目的是：提供一种设计效率高且能够降低施工成本的基于无人机三维建模的园林叠石设计方法。

本发明的技术方案是：一种基于无人机三维建模的园林叠石设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)获取影像与POS数据，预选多个石材，通过带有图像采集装置的无人机对预先的实在进行影像数据与POS数据采集；

2)构建点云及TIN模型，通过空中三角测量运算将获得的影像数据与POS数据转化为点云数据，并将点云数据转换为TIN模型；

3)构建石材真实三维模型，将采集的影像数据中的表面纹理贴合到TIN模型上，生成石材的真实三维模型；

4)构建叠石设计三维模型，将多个石材的真实三维模型进行编排模拟，形成叠石的设计模型。

优选地，无人机环绕石材飞行以取得影像数据与POS数据。

进一步优选地，无人机在水平方向环绕石材飞行。

进一步优选地，图像采集装置在采集过程中始终正对石材，并且采集过程中图像采集装置与水平面所成夹角在-20°至90°之间。

优选地，无人机的与图像采集装置通过三轴云台连接。

优选地，图像采集装置所采集到的相邻的两个相片的旁向重叠率高于60％。

优选地，在步骤3)之后，对生成的三维模型进行精度校准，当误差小于设定误差值时则可构建叠石设计三维模型，否则重新构建步骤2)中的点云及TIN模型。

进一步优选地，采用手动刺点的方式重新进行空中三角测量运算生成点云

进一步优选地，设定误差值在0.5mm-5mm之间。

一种基于无人机三维建模的园林叠石施工方法，采用上述的一种基于无人机三维建模的园林叠石设计方法生成设计模型，通过三维建模软件将设计模型中的多个石材的真实三维模型进行布尔交集运算后得出所需的石材加工部分，根据每块石材需要加工部分生成设计施工图，根据设计施工图进行施工。

本发明的优点是：

本发明利用无人机倾斜摄影技术和三维建模软件，将石材的组合与石材加工方案在三维模型内真实呈现，更加直观、更加立体化、更加便利地模拟叠石效果以及叠石所需的石材加工部分，为园林叠石设计提供直观的、便利的科学设计方法，能够提高设计效率高且降低施工成本。

附图说明