利用摄影测量技术对世界遗产岛屿进行三维建模的动态互动立体体验——第一部分

数字盒子军舰岛：军舰岛博物馆 VR 多语种解说项目

”数字盒子军舰岛“是可以使用 ELF-SR2 体验的内容，是文化厅在 ”2023 年文化财产多语言解说改善项目 "中采用的项目之一。 该项目由长崎县长崎市野母町的军舰岛博物馆负责，由 Creek & River、Hakosco Inc、NPO J-heritage、Dentsu Corporation DTS Communications、Ciel Innovation Inc 和 Taiyo Kikaku共同制作。 2023 年 11 月，在长崎市旅游政策处的合作下，利用索尼 α7RV 和无人机在三天时间内拍摄了 20,000 多张照片，并利用激光扫描测量的点云数据制作了该视频。 据军舰岛博物馆副馆长安达先生介绍，制作这些内容的初衷是 “在最西南的城市做一些最前沿的事情”，目的是拉近观众与长崎历史和文化的距离。

【长崎市军舰岛博物馆 数字盒子军舰岛】

此次采用 3D 建模的端岛（军舰岛）概览

长崎市端岛（又称军舰岛）上的端岛煤矿是世界遗产 “日本明治工业革命遗产：钢铁制造、造船和煤炭工业 ”的组成部分之一。 军舰岛最初是一个南北长 320 米、东西宽 120 米的小急流和礁石，1870 年开始开发煤矿，经过六次填海造地，面积扩大了三次。 明治后期，端岛煤矿成为八幡制铁所的炼焦煤生产区，1916 年大正时期之后，岛上修建了许多高层钢筋混凝土房屋，20 世纪 60 年代，岛上的人口密度超过了东京。 2015 年，明治时期的端岛煤矿遗迹被列入《世界遗产名录》。

【摄影测量三维建模的军舰岛】

关于摄影测量

摄影测量是一种从不同角度拍摄物体照片并根据照片生成三维模型的技术。 军舰岛是一个狭长的岛屿，南北长约 480 米，东西长约 160 米，四周有混凝土海墙环绕。 在时间允许的情况下，通过激光扫描对整个岛屿进行了测量。使用的无人机是大疆 M300RTK 和大疆 Mavic 3 Pro，其中 M300RTK 以网格的形式进行了大量自动拍摄，而 Mavic 3 Pro 则对已知的地标建筑和著名景点进行了特写拍摄。 在地面上，拍摄者使用 SONY α7RV 和 α6000 进行拍摄，其中 α7RV 拍摄了超过 18,000 张建筑物外部和内部的照片。

【使用 DJI M300RTK 进行大范围航拍，使用 Mavic 3 Pro 进行特写拍摄】

【使用索尼 α7RV 和 α6000 在岛上漫步拍摄】

使用激光扫描仪进行点云测量

使用激光扫描仪进行点云测量可提供高度精确和详细的三维数据。 这样，物体的精确形状和尺寸就能被数字化。 此外，测量时无需直接接触物体，因此可以安全有效地测量易碎文物和危险区域。 在这种情况下，对岛上约 150 个地点进行了扫描。

【对岛上约 150 个地点进行了激光扫描。】

摄影测量制作

摄影测量工作使用了 RealityCapture 应用程序。花了大约一周的时间对照片材料进行对齐，并将建筑物内部的照片分开，将只对齐外部材料的照片数量控制在 20,000 张以内。 这是因为过多的照片会导致应用程序因 PC 内存不足而冻结。 如果组件（照片组）被分开，则使用控制点将其合并。 照片对齐工作完成后，将数据与激光扫描仪数据合并，并进行网格计算。 这样创建的原始模型数据约有 3 亿个多边形。

【利用控制点合并无人机和地面相机拍摄的照片】

【在合并照片组件和激光扫描数据后进行网格划分计算】

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