植物三维重建，我们可以实现什么？

其实，无论是在欣赏好莱坞三维影片，还是沉浸在逼真的大型游戏中，场景内郁郁葱葱的丛林、如梦如幻的植被、参天的大树、精细逼真的花草树叶，对于提升三维场景的真实感和舒适感都具有至关重要的作用。

▲游戏场景中的植被三维重建（图片来源网络）

▲游戏场景中的植被三维重建（图片来源网络）

此外，除了应用于虚拟现实展示和数字娱乐仿真，树木的三维模型在生态环境建设、城乡景观设计、古树名木保护、遥感测绘、国土资源调查以及现代农林业应用等方面，也都发挥重要的作用。

▲林业三维扫描点数数据

手持三维扫描林木三维绿量解决方案

项目背景：

传统林业生态调查数据采集困难，能够获取的结构信息有限，而且智能性较低，主要靠人为手动测量，传统方式以胸径尺、轮尺、卷尺等接触式测量为主，外业工作量较大；

▲图片来源网络

技术难点：

树木三维数据采集工作具有极大的挑战性，由于树木形体高大，细枝丰富，使用常规的便携工具很难准确快速测量，叶片和枝干之间不仅存在严重遮挡，还有大量重复的几何和纹理结构。

▲图片来源网络

解决方案：

本方案采用SLAM技术，在地面进行手持移动式三维扫描，自动拼接数据，获得树木整体的完整数据。

▲树木三维扫描现场

▲树木三维扫描现场

采集整体林业数据后，得到现场植被的等比例三维点云数据。导入配套后处理软件，依照点云可精确拟合出主干、枝干等等模型数据，进行单株分析。

▲单株树木三维模型数据

▲整体林业点云数据

并且系统可自动区分植被信息，将各个植被进行单木分割，按不同颜色分别显示，方便对植被株数统计。

▲植被与地面数据自动分离，生产DEM

▲植被一键自动识别，单木分割

获取到的树木点云具有各种所需的真实信息，也可进行测量树高，胸径，胸高断面积、面积计算、体积计算、切面计算等。

▲三胸径点云切片

使用配套专业分析软件对模型进行地形提取统计即可快速计算植被全部成果，拟合结果可以保存为csv文件，其中包含树编号、树的位置和树冠树径尺寸信息。

▲三维扫描树木信息表

小结

使用三维扫描技术不仅能快速、有效获取林业三维数据。并对树木实时、动态变化的树冠特征以及树木结构等信息进行有效捕捉，提供高分辨率的三维点云数据，进而有助于构建按精准的单木三维模型。