Почувствуем разницу

Сергей Тюрин
к. т. н., технический директор ООО «НПП «Фотограмметрия»

Тема надежной и подробной фиксации памятников архитектуры остается неизменно актуальной, в особенности для нашего города. Традиционная форма представления материала в виде альбома с фотографическими снимками сохраняет информацию только о внешнем облике объекта. Съемка в таких случаях ведется на неметрическую некалиброванную камеру, поэтому вы не можете получить необходимой информации о геометрических свойствах здания или сооружения. Существует и другой известный способ фиксации — чертежи. Они, в свою очередь, передают геометрические свойства, но не способны в полной мере отразить внешний облик постройки. Кроме того, создание чертежа является процессом трудоемким и недешевым. Качественно новые варианты фиксации, которые находят все более широкое использование в наши дни, стали возможны с появлением современных геодезических приборов и развитием методов цифровой фотограмметрии.

На сегодняшний день наиболее совершенными устройствами для сбора данных по геометрии объекта являются трехмерные лазерные сканирующие системы. Результатом их работы является так называемое «облако точек» с трехмерными координатами. Благодаря высокой скорости работы сканера отпадает необходимость в избирательной съемке. Используя технологию сканирования, мы быстро получаем наиболее полную и достоверную информацию о геометрии объекта на конкретный момент времени.

Многие сканеры наряду с координатами точек позволяют получать данные и об интенсивности отраженного сигнала. Приведя ее к градациям серого, можно воспринимать «облако точек» как черно-белую трехмерную дискретную модель. Очевидно, что чем выше плотность сканирования, тем подробнее и информативнее получается модель.

Туалетная комната Китайского дворца в Ораниенбауме. Цветная точечная трехмерная модель.

Однако облако точек, представленное таким образом, дает далеко не полное представление об объекте, учитывая, что информация о цвете в данном случае отсутствует как таковая. Это обстоятельство побудило к разработке такой технологии, когда результаты лазерного сканирования и цифровой фотограмметрии будут совмещены. Сама съемка в данном случае выполняется на цифровую камеру, которая калибруется на тестовом полигоне нашего предприятия (процедура состоит в определении элементов внутреннего ориентирования и параметров описывающих дисторсию объектива). После исправления полученных снимков по строгим фотограмметрическим формулам мы имеем возможность пересчитать координаты точки скана из геодезической системы в систему координат снимка и таким образом определить цвет каждой точки. В результате совмещения данных лазерного сканирования и цифровой съемки можно получить вполне реалистичную, цветную дискретную модель.

Еще одной важной формой представления исторических зданий и иных памятников материальной культуры являются ортофотопланы. Они выглядят как обычные фотографии, но при этом являются не центральными, а ортогональными проекциями объектов на плоскость. Вот почему такое изображение, не отличаясь от чертежа по геометрическим свойствам, значительно превосходит его по информативности. Кроме того, по изобразительным свойствам цветной ортофотоплан превосходит точечную модель. Это происходит благодаря тому, что если снимки сделать с большим разрешением чем у скана, то разрешение ортофотоплана можно довести до разрешения снимка.

Ортофотоплан части фасада Екатерининского дворца в ГМЗ «Царское Село»

Для представления ортофотопланов в цифровом виде нами используется собственный растровый формат SPO. Его преимущество состоит в возможности хранить для каждой точки изображения все три геодезические координаты, а также он позволяет работать с очень большими изображениями. В итоге у нас с вами получается своего рода «трехмерный ортофотоплан», который может быть при необходимости преобразован в модель. Чтобы в дальнейшем использовать такие материалы в иных приложениях, их можно конвертировать в стандартные растровые форматы с привязкой к геодезической системе координат.

Полностью статью читайте в номере 1[44]-2010


журнал: АРДиС (Архитектура Реставрация Дизайн И Строительство)

выпуск: №3(44) 2010 год

раздел: Строительные материалы и технологии

статья: С. Тюрин

ПОЧУВСТВУЕМ РАЗНИЦУ
К вопросу использования данных лазерного сканирования и цифровой фотограмметрической съемки для фиксации памятников архитектуры.

Распечатать