空拍機到 3D 視覺化流程案例
本教學中 Lumion 共同創辦人 Pjotr van Schothorst，將跟讀者們分享空拍機如何與現有建築視覺化工作流程進行整合，包含挑選空拍機，圖像重構還原場景等，並透過實際案例與各位分析，這樣的工作流程所帶來的優勢。
建築師和設計師通常需要知道該如何一個設計會如何與真實環境結合後會是如何的。當客戶和非建築師們紛紛轉向追求如相片般擬真的視覺圖或動畫，也將能夠更了解建案本身以及設計師的意圖。當在Lumion 中作業時， 一些功能像是OpenStreetMap(OSM) 以及衛星地表，都能夠為你的設計提供一些背景的來龍去脈。這很適合用建築物在那種城市景觀或鄉村環境的建案，但這些功能還是有些瓶頸。舉例來說，OSM 只能提供粗略、白色的建築物造型，而衛星地圖也都是很平坦的東西，也常常沒有更新。甚至解析度低到無法讓客戶去辨別。
這不禁讓我思考著一定有更好的方法來改善這些背景建築物而不需要犧牲畫面的擬真度。因此，我嘗識了幾種選項，從Google Maps 以及Google Earth SDKs 開始，但這些服務並無法允許它們的資料被Google Maps 以及Earth 以外的環境如建築視覺化使用。其中一個方法是使用一系列由無人機空拍的相片來產生3D 建築模型。這個技巧有時候會用在工地或監控建造過程，但對於建築設計和視覺化來說還不這麼廣泛的使用。為了測試其可能性，我們使用一個「空拍機到3D」的工作流程在幾個真實的建案設計中。依我的經驗來說，我們為那些非3D 專家的建築師引導出一個足夠簡單的流程。使用一台現代的無人機和RealityCapture 的軟體，現在是有可能捕捉下一個300x300 公尺的區域，並且產生足夠品質的貼圖，來呈現出擬真的背景在Lumion 做視覺化使用。
01. 買一台空拍機
空拍機愈來愈便宜了，小型且續航力佳的款式愈來愈多。以這個工作流程來說，我使用 DJI Mavic Air。它售價 80 元美金，重量少於一公斤，並且一顆電池可以飛上 20 分鐘。DJI Mavic Air 能夠飛行約 10 公里的距離，並且紀錄 4K 影像和 4000x3000 大小的圖片。這非常足夠為建築設計的背景產生高品質的 3D 環境。
02. 捕捉空拍影像
透過一個叫 Drone Harmony 的程式來控制空拍機。第二步就是捕捉下需要的區域圖片。Drone Harmony 呈現讓你能在地圖上繪製想要的範圍，並且計算空拍機的飛行路線，捕捉的相片會自然與前一張重疊約 60% 的範圍。這些重疊的範圍對於建構自動生成 3D 模型是必需要的。
03. 將圖片匯入至RealityCapture
當有許多不同的軟體都能夠合併空拍圖片產生 3D 模型。但我認為 RealityCapture 是最理想的。RC 能自動對齊所有圖片，然後就產生好 3D 模型，並加入貼圖以及偵測模型品質。這真的只需要幾分鐘的手動作業，最多一小時就能夠生成一個 3D 環境模型了。
04. 切除較低細節和不需要的物件
如果模型的品質很好，下一步驟是切除較不精細和不需要的範圍，並且簡化3D 模型成較小尺寸的版本。視模型的尺寸和複雜度，可以保留在3 萬至100 萬三角度數的模型。
05. 將模型匯入至 Lumion
在將3D 空拍模型匯入至Lumion 之後，你可以裝點一些樹木、車輛或人物等等。你也可以從SketchUp 或其它3D 軟體中匯入建築設計到另一個圖層上。進行動畫或靜態圖彩現。
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實際運用案例一 : Nesselande Project / Studio Aaan
實際運用案例二 : Westpoint Apeldoorn Project / Paul Spaltman
經驗總結
成本總覽
| 項目 | 使用的物件 | 費用(歐元) |
| 無人機 | DJI Mavic Air | 800 |
| 4 顆額外電池 | DJI Mavic Air | 300 |
| 無人機外箱 | DJI | 75 |
| 控制無人機的筆電 | Lenovo 10 | 300 |
| 無人機的控制固定器 | DJI | 45 |
| 無人機控制軟體 | Drone Harmony(Beta) | 0 |
| 3D 創作軟體 | Reality Capture | 99 |
| 總額 | 19 |
關於作者
Pjotr van Schothorst
於 1998 年與 Roger Hammond 共同創立 Act-3D，專注於研發高品質的可視化技術，加快工作流程，以便讓 AEC 專業設計師使用。最大熱情為推廣Lumion 軟體普及世界建築產業中。
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