經(jīng)3D高斯?jié)姙R技術(shù)重建的古樹。通訊員提供
和人一樣,寧波的古樹、古建也將擁有自己的三維畫像!
今天,記者從寧波市測繪遙感院獲悉,為了破解古樹、古建保護(hù)中的數(shù)字化難題,市測繪遙感院用上了一種名為3D高斯?jié)姙R(3DGS)的新技術(shù)。
3D高斯?jié)姙R是新興的三維場景重建技術(shù),就像用數(shù)百萬個智能水滴在虛擬空間作畫。這些彩色水滴以微小半透明橢球體呈現(xiàn),存儲著空間位置、顏色濃度以及透明度等信息。
當(dāng)數(shù)百萬個這樣的“數(shù)字顏料”在空中疊加,瞬間就能拼出光影流動的真實場景。
為什么要給古樹、古建構(gòu)建三維畫像?簡而言之,通過3D高斯?jié)姙R技術(shù),能夠為古樹、古建建立毫米級數(shù)字檔案庫,既可精準(zhǔn)支撐修復(fù)保護(hù)與動態(tài)監(jiān)測,又能通過沉浸式數(shù)字孿生系統(tǒng)進(jìn)行活化展示。
相比于傳統(tǒng)的建模方式,3D高斯?jié)姙R擁有3個技術(shù)優(yōu)勢,即高效實時、逼真場景、可擴展性。
樟岙村的這棵樟樹,樹齡為1219年。
目前,市測繪遙感院已運用這種技術(shù),對象山縣樟岙村的一棵1219年樹齡的樟樹以及鄞州區(qū)天童寺內(nèi)的千佛塔進(jìn)行場景測試,成功構(gòu)建古樹、古建的三維畫像。 市測繪遙感院空天遙感所負(fù)責(zé)人林昀介紹,借助3D高斯?jié)姙R技術(shù),工作人員精準(zhǔn)還原了樟岙村古樹的樹根、樹干、樹枝等各個部分的幾何形狀和紋理細(xì)節(jié)。還可實時量測古樹的高度、胸徑、冠幅等信息。 與此同時,工作可實現(xiàn)古樹生長態(tài)勢、病蟲害檢測等的動態(tài)可視化分析,從而為古樹的保護(hù)和研究提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持。
經(jīng)3D高斯?jié)姙R技術(shù)重建的千佛塔
在對千佛塔進(jìn)行三維畫像時,3D高斯?jié)姙R技術(shù)則通過對光影的精準(zhǔn)捕捉和處理,逼真呈現(xiàn)古塔表面不同材質(zhì)的質(zhì)感。例如塔身的石材部分,其粗糙的質(zhì)感和歲月侵蝕的痕跡清晰可見,塔檐上的木質(zhì)構(gòu)件亦完整保留了自然的木質(zhì)纖維與光澤。 千佛塔實拍圖 “用時空信息說話,在三維空間研判,靠時空知識決策已成為數(shù)字化進(jìn)程中的關(guān)鍵驅(qū)動力?!绷株澜榻B,測繪遙感院將持續(xù)聚焦3D高斯?jié)姙R技術(shù)開展攻堅,推動數(shù)字孿生成果轉(zhuǎn)化延伸至數(shù)字文保、古樹名木普查等領(lǐng)域,為寧波歷史文化遺產(chǎn)保護(hù)與生態(tài)文明建設(shè)提供三維空間底座。