重建大师7.0 | 全新倾斜高斯泼溅OPGS技术，实景三维大规模城市三维场景的更逼真化表达
近日，在“AI智算、国产信创”2024秋季新品发布会上，大势智慧隆重发布了重建大师7.0。重建大师7.0深度整合了前沿的3DGS技术、AI技术以及建模技术，创新性地提出了倾斜高斯泼溅（OPGS）方法，使实景三维从业者能够充分享受AI快速发展的成果，更为实景三维城市级地理场景建设开辟了一条切实可行的全新路径，引领行业迈向更加高效、智能的未来。
倾斜建模作为一项关键技术路线，通过多角度影像数据融合，有效地实现了城市级场景的初步三维化。然而，随着AI技术的发展，3DGS（3D Gaussian Splatting）——一种新兴的三维场景表示和渲染技术，进入实景三维人的视野；它通过使用一组3D高斯函数来建模场景，实现了从图像到3D对象的高效、逼真渲染。但通过研究发现，将3DGS技术应用于大城市三维重建，还存在不小的技术难题：
针对以上技术难点，大势智慧提出了一种全新的技术路径——倾斜高斯泼溅OPGS（Oblique Photo Grammetry Gaussian Splatting），使得用户能够在常用的重建农场计算节点下，实现了城市级地理场景3DGS成果的高质量、高效率生产以及实时渲染。重建大师7.0针对倾斜摄影数据重叠度低引发的训练挑战，即计算量大且收敛困难，引入了基于稀疏图像补偿的高分辨率图像场景复杂度自适应训练加速技术，有效确保了3DGS训练的高质量与高效率。同时，针对城市级地理场景3DGS成果渲染时可能出现的卡顿问题，重建大师7.0通过构建精细的多层次细节数据体系并优化数据组织策略，结合CPU-GPU异步协同渲染方法，实现了OPGS成果的流畅实时渲染。在解决以上两大难点后，重建大师7.0在原有的2D正射生产、3D网格生产的基础上无缝扩展OPGS成果的生产，在空三BLOCK成果下进行3DGS重建，沿用重建的空间框架，进行3D OPGS成果提交；同时与常规3D重建路径的重建时间基本一致，在同样的操作与流程下，能够获取高质量的3D OPGS成果。这一系列创新打造了一款从倾斜摄影测量高斯飞溅（OPGS）技术训练到实时渲染的一站式全流程软件工具解决方案，极大地降低了硬件门槛，使得在重建农场配置的硬件上就能轻松产出城市级的3D OPGS成果。经过测试,在基于重建农场2.0以及深信服EDS高性能存储的支持环境下，使用重建大师7.0，仅用时109.1小时即可生产32.5平方公里的高质量的城市级OPGS成果，模型分辨率优于3cm。通过测试，我们可以发现，OPGS方法在表达复杂镂空结构，如电线杆、步梯、杆状路灯时，展现出更显著的优势，其呈现效果更精准。在重建农场2.0的支持下，我们采用重建大师7.0 OPGS方法对2公里区域进行了高效三维建模。生产过程中利用5厘米高分辨率影像，整个过程仅用时10.7小时。最终生成的场景中，植被栩栩如生，路灯杆等地物细节完整，围墙等结构也精确无误，省去了后续修模的步骤。基于实景三维模型生成的TDOM成果中，建筑物边缘处常出现锯齿状拉花，无法符合质检要求。而基于OPGS成果，不仅仅能可视化，还可以优化建筑物边缘“锯齿”、“扭曲”等错投影问题，保持TDOM细节正确。另外，植被的边缘细节往往无法充分展现，尤其是外围的树杈细节容易被忽略，这导致在生成的TDOM上，树木常出现聚集一团、细节失真的现象，严重影响了视觉真实感和信息的准确性。相比之下，基于OPGS方法生成的TDOM成果，在树木边缘的表达上展现出了显著的优势。树木的边缘线条清晰分明，叶间穿透效果真实自然，不仅提升了视觉效果，更确保了信息的精准传达。
三、Dasviewer 3.4实现OPGS成果的可视可用
目前在重建大师生成高效的多层次数据组织的成果前提下，Dasviewer3.4基于CPU-GPU异步协同方法实现了3D OPGS的实时渲染。用户可以在Dasviewer3.4中加载3D OPGS成果，并可以进行多角度浏览、量测。大势智慧创新性地提出了倾斜高斯泼溅（OPGS）方法，并将其集成于专业三维建模软件重建大师中。这一创新不仅为大家提供了全新的实景三维视角，也让实景三维的质量得到了看得见的提升。如需体验重建大师7.0，请前往大势智慧官网-软件下载 ，或者扫描下方二维码添加Das小助理获取，欢迎大家下载！
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