其域创新参与北理珠 地下河数字艺术影像与洞口轨道立体影院工程

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重建地下河溶洞三维模型

日前,应北京理工大学珠海学院邀请,其域创新参与“英德地下河数字艺术影像工程与洞口轨道立体影院工程”,对该景区洞穴景观、洞内水道、周围环境进行了厘米级采集,并重建出一个立体生动的地下河溶洞三维模型。

项目组研讨溶洞地形测量方案,桌面展示灵光 L1 空间扫描仪
项目组研讨溶洞地形测量方案,桌面展示灵光 L1 空间扫描仪

▲与项目组老师就溶洞地形数据测绘进行研讨交流

项目背景:暗河溶洞的三维采集难题

广东英德密集分布着上千座石灰岩山峰,溪涧、岩洞,古建筑点缀其间,是广东省最长、最密集的峰林景区。

英德仙桥地下河是亚洲最长的地下河溶洞,也是清远市重点旅游项目。全旅游路线分为两段暗河和一段明河,本项目计划在第二段暗河安装全息投影和整体艺术灯光工程,打造全新的“溶洞沉浸式数字剧场”。

按高程着色的英德地下河暗河点云数据与走向
按高程着色的英德地下河暗河点云数据与走向

该项目涉及在暗河环境下的高空作业,且灯光和投影带有叙事功能,其设计比一般溶洞更为复杂,当前还没有可供直接参考的成功应用案例。

为了进行准确设计,项目方需要通过勘探和测量的准确溶洞三维数据,论证安装点,形成安装方案。

采集方案:灵光 L1 手持扫描完成溶洞点云采集

作业人员乘船手持灵光 L1 沿河道开展手持三维扫描
作业人员乘船手持灵光 L1 沿河道开展手持三维扫描

此前,对于这类暗河溶洞的测绘,传统架站式设备、人工等手段都难以实现。但在灵光 L1 的帮助下,作业人员只需手持设备,通过步行、乘船等方式,就可以对区域内的植被、洞穴、水道、设施等要素进行高精度的采集。

灵光 L1 在清远喀斯特溶洞洞口进行激光雷达扫描
灵光 L1 在清远喀斯特溶洞洞口进行激光雷达扫描

▲船行采集

尽管喀斯特地区地形复杂,景观类似多样,但灵光 L1 采用 Multi-SLAM 算法,通过激光点云、高精度惯导等模块,辅助视觉模块进行多源数据融合重建,实现实时建模、高精度、便携易用等特性,让整个采集过程变得非常轻松。

溶洞内部钟乳石与洞顶结构的三维点云成果
溶洞内部钟乳石与洞顶结构的三维点云成果

▲溶洞河道漫游

景观设计有数可依:溶洞三维数据支撑灯光工程

北京理工大学珠海学院老师介绍,本次采集建模暗河长达1300米,平均宽度约16米,洞顶离水面最低为1.2米,采集的三维数据主要用以了解溶洞的发育走向及景观形态、尺寸等空间信息。

地下河景区游船与设施的实景重建成果,用于旅游规划
地下河景区游船与设施的实景重建成果,用于旅游规划

▲还原景区设施

通过灵光 L1 采集的三维数据,景区可以更准确直观地进行景观硬件设施规划、艺术灯光工程设计等工作,布设 3D 数字全息动画及演出项目,为来到英德仙桥地下河景区的游客提供更新奇有趣的游览体验。

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