深圳市當(dāng)代藝術(shù)與城市規(guī)劃館位于深圳市福田區(qū)，總建筑面積約8.8萬(wàn)平方米，是一棟集藝術(shù)收藏與展示、信息查詢和宣傳、接待觀光等為一體的綜合性文化場(chǎng)館，是深圳的地標(biāo)性建筑。

進(jìn)入場(chǎng)館大廳，觀眾們都會(huì)被一個(gè)不規(guī)則金屬球體裝置所吸引。

這個(gè)名為“云”的雕塑建筑，造型來(lái)自于一顆火星衛(wèi)星的逆向自轉(zhuǎn)形態(tài)，高25米，分為上下三層，包含空間傾斜面、扭曲面、旋轉(zhuǎn)曲面和大懸挑結(jié)構(gòu)，主樓和外表皮鋼結(jié)構(gòu)既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系，空間關(guān)系十分復(fù)雜。

場(chǎng)館方面委托深圳市武測(cè)空間信息有限公司對(duì)“云”雕塑進(jìn)行表面積計(jì)算，為雕塑保護(hù)管理提供新的思路方法和技術(shù)，助力藝術(shù)品研究、保護(hù)與合理開發(fā)工作。

-處理過程 -

其域創(chuàng)新合作伙伴深圳市武測(cè)空間信息有限公司接到需求后，結(jié)合測(cè)區(qū)實(shí)際情況，選用手持SLAM設(shè)備靈光LixelL1進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行測(cè)量與建模。

項(xiàng)目采集耗時(shí)2小時(shí)，內(nèi)業(yè)建模8小時(shí)。

1）激光點(diǎn)云預(yù)處理。激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)導(dǎo)入軟件進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)的切割、轉(zhuǎn)換等細(xì)部處理。轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行模型校正。

2）處理設(shè)計(jì)模型文件。提取與建模相關(guān)的部分，并依據(jù)激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)對(duì)導(dǎo)入的設(shè)計(jì)模型進(jìn)行復(fù)核并優(yōu)化調(diào)整。

3）激光點(diǎn)云捕捉關(guān)鍵點(diǎn)。選取可能的建筑物角點(diǎn)，創(chuàng)建與激光點(diǎn)云對(duì)象形狀一致的幾何體。

4）基于激光點(diǎn)云的逆向建模。通過激光點(diǎn)云切片進(jìn)行立體模型繪制，并進(jìn)行金屬體表面積統(tǒng)計(jì)，將模型導(dǎo)出為模型成果。

▲建模成果

-客戶評(píng)價(jià) -

武測(cè)空間表示，手持SLAM設(shè)備靈光Lixel L1方便攜帶操作，深度集成手持激光雷達(dá)、可見光相機(jī)、高精度慣導(dǎo)、高性能計(jì)算機(jī)與運(yùn)動(dòng)相機(jī)等模塊，具有穿透性高、精度高、效率高的特點(diǎn)，可以有效應(yīng)對(duì)測(cè)繪對(duì)象結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大的難題。

手持SLAM設(shè)備靈光Lixel L1一鍵操作自動(dòng)作業(yè)，掃描過程實(shí)時(shí)解算，設(shè)備直出模型即刻可用。同時(shí)，結(jié)合其域創(chuàng)新的自主三維重建算法和后處理軟件，可以計(jì)算位姿并生成厘米級(jí)精度模型，極大提升了項(xiàng)目?jī)?nèi)外業(yè)的執(zhí)行效率。

武測(cè)空間認(rèn)為，手持SLAM設(shè)備靈光LixelL1為藝術(shù)裝置、雕塑、建筑等對(duì)象類型的測(cè)繪保護(hù)工作，提供了新思路、技術(shù)和設(shè)備。

*手持SLAM、移動(dòng)激光掃描系統(tǒng)主要由激光掃描儀、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)及相機(jī)組成，用于測(cè)量點(diǎn)的三維坐標(biāo)和激光反射強(qiáng)度，相機(jī)用于測(cè)量點(diǎn)的三維坐標(biāo)和顏色信息。根據(jù)移動(dòng)激光掃描系統(tǒng)和數(shù)碼相機(jī)采集的數(shù)據(jù)可以得到點(diǎn)云數(shù)據(jù)，包括三維坐標(biāo)、激光反射強(qiáng)度、顏色信息。

Simultaneous Localization And Mapping,簡(jiǎn)稱SLAM，通過對(duì)各種傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和計(jì)算，生成對(duì)其自身位置姿態(tài)的定位和場(chǎng)景地圖信息的系統(tǒng)。目前SLAM主要的兩種形式是：基于激光雷達(dá)的SLAM(激光SLAM)和基于視覺的SLAM(Visual SLAM或VSLAM)。

手持激光雷達(dá)、手持SLAM設(shè)備的工作原理與雷達(dá)非常相近，以激光作為信號(hào)源，由激光器發(fā)射出的脈沖激光，打到周圍障礙物上，引起散射，一部分光波會(huì)反射到激光雷達(dá)的接收器上，根據(jù)激光測(cè)距原理計(jì)算，就得到從激光雷達(dá)到目標(biāo)點(diǎn)的距離，脈沖激光不斷地掃描目標(biāo)物，就可以得到目標(biāo)物上全部目標(biāo)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，用此數(shù)據(jù)進(jìn)行成像處理后，就可得到精確的三維立體圖像。激光雷達(dá)采集到的物體信息呈現(xiàn)出一系列分散的、具有準(zhǔn)確角度和距離信息的點(diǎn)，被稱為點(diǎn)云。通常，激光SLAM系統(tǒng)通過對(duì)不同時(shí)刻兩片點(diǎn)云的匹配與比對(duì)，計(jì)算激光雷達(dá)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的距離和姿態(tài)的改變，也就完成了自身的定位。激光雷達(dá)距離測(cè)量比較準(zhǔn)確，誤差模型簡(jiǎn)單，在強(qiáng)光直射以外的環(huán)境中運(yùn)行穩(wěn)定，點(diǎn)云的處理也比較容易。同時(shí)，點(diǎn)云信息本身包含直接的幾何關(guān)系，使測(cè)量和計(jì)算變得直觀簡(jiǎn)單。

審核編輯?黃昊宇