LOD3 等級房屋模型

本研究選定 6 棟測試區內地標性或具特殊意 義之建物，建置OGC CityGML LOD3 等級之三維 房屋模型與擬真紋理貼圖，包括國父紀念館、臺北 市政府、臺北國際會議中心、捷運大安站、臺北市 議會與市府轉運站等。其中國父紀念館與臺北市議 會亦以地面光達掃描資料，配合近景攝影影像建置 高精細度模型。其餘四棟則以近景攝影影像建置。

在國父紀念館的測試例中，以點雲資料為主，

部分無點雲之遮蔽處則利用相鄰重複性的結構物 或是近景影像的輔助資訊予以補強。圖 14(a)為利 用套合完畢之空載光達點雲與其擬合之曲面，建立 具有連續曲率變化的弧形結構屋頂之成果。建立之 LOD3 模型最後藉由紋理資料庫與實地拍攝的影 像進行紋理敷貼(圖 14(b))以提升仿真之視覺效 果。另一項使用影像與光達資料重建的測試例為臺 北市議會，以近景影像所建立的 LOD2 模型為基

礎，萃取出附屬結構物的概略位置，佐以光達點雲 提供的細部三維資訊，有效率的建立出同時具有結 構細節與低資料量的LOD3 建物模型(圖 15)。紋理 影像採自航照、近景攝影與紋理樣板等三項來源。

臺北市政府與臺北國際會議中心是以 LOD2 模型為基礎，利用近景攝影測量之方法與流程建構 LOD3 等級房屋模型。圖 16 展示了 LOD2 模型與 LOD3 等級房屋模型在結構細節上的差異。圖 17(b) 為圖 17(a)之影像經過結構物件判釋規則後之中心 點位置，依照語意分析之規則，判定為門、窗戶等 物件。因為特徵區塊萃取的關係，此牆面經過辨識 後沒有突出物(如陽台)，再利用多張不同角度之影 像進行三維深度尺寸計算後，則可將窗戶依照設定 之門檻值加入模型中。臺北市政府(圖 18(a))與臺北 國際會議中心(圖 18(b))最後建成的 LOD3 模型於 圖18 所示。

大安捷運站為本次測試例中唯一與高架的道 路模型和商業大樓有連結的建物。相較於其他測試

例，並無完整的外牆與封閉空間，絕大多數為玻璃 帷幕與開放式的月台與通道。貫穿結構物主體的列 車軌道和橋墩也是一般建物少有的特殊結構，另外 還有一處連接商業大樓的通廊連結 LOD2 的建物 模型，建置的房屋模型如圖19 所示。市府轉運站 在本次測試例中有最高的複雜度，故採用CAD 資 訊所建立的 LOD2 模型與大量近景影像建置而 成。此建物在地面上的結構可約略區分為三個部 份，包含地上 31 層樓的國際觀光旅館、7 層樓的

百貨公司與連結之客運轉運站。建物外側有曲型的 玻璃帷幕與開放式的走廊連接了三個區域，在低樓 層處有大量的修飾結構。由於建物高度相當高，故 特 別 使 用 移 軸 鏡 頭 (Tilt-Shift Lens)(Canon, 2009) ，重建結果如圖 20 所示。移軸鏡頭的平移 功能能讓相機拍攝時擁有較大的成像圈，以利保持 像平面與牆面的平行，避免一般鏡頭傾斜拍攝時所 造成的透視投影變形，傾角功能則用於對焦所用，

避免失焦情形的發生，提供更好的紋理資訊。

(a)

(b)

圖14 國父紀念館三維模型紋理敷貼之成果

圖15 臺北市議會 LOD3 模型

(a) (b)

圖16 LOD2 模型與 LOD3 等級房屋模型在結構細節上的差異

(a) 經過影像修補後之真實牆面 (b) 結構物件判釋影像區塊中心示意圖 圖17 特徵區塊萃取成果

(a) 臺北市政府

(b) 臺北國際會議中心

圖18 近景攝影測量與語意分析建置成果

圖19 大安捷運站 LOD3 模型

圖20 市府轉運站 LOD3 模型