【演講紀錄】利用無人機(UAV)進行數位3D建模-都市規劃資訊系統實習

講題

利用無人機(UAV)進行數位3D建模

講者

林揚洺 佳昇工程管理顧問股份有限公司 測量工程員

時間

110 年 3 月 9 日 14:10~17:00

地點

都計系館50302教室

演講說明

本堂實習課程結合目前新興且熱門之互動式視覺科技3R(VR/AR/MR),利用立體製圖技術建置3D建模成果。該技術已廣泛應用於建築、測繪、規劃、防災等領域上。本堂課程將透過無人機(UAV)3D建模以及先進空間資訊技術,以期將建築、地形及地景所組成之3D空間模型予以加值應用。

本次課程由授課老師與講者帶領同學至台南市安南區大眾廟進行無人機實地操作與拍攝,之後透過實機操作攝影內業處理,包含測量相片的拼接與點雲的產生等,以利後續課程將擬真場景整合進遊戲引擎進行互動的技術訓練。

演講紀錄

講座的開始,講者首先講述無人機(UAV)的操作示範,並接續說明無人機(UAV)操作的程序、飛行排程、相片處理與相關法規。依據現行法規規範,操作無人機必須在操作者目視範圍內,且須遵守禁飛區管制及飛航高度限制。因此講者叮嚀同學未來操作時應避免觸法。

接著,講者介紹無人機之操作程序。首先組裝無人機葉片、相機雲台,檢查機身有無損壞,接著啟動無人機,將遙控器連結手機啟動。待無人機確認連線成功後,講者提醒同學開啟DJI GO 4以確認無人機飛行高度,同時利用相機環繞360度確認行徑路線沒有障礙物。最後在上傳飛行排程後始可執行任務。拍攝結束後,由控制人員操作水平的移動,使無人機安全降落於穩固平地。

講者針對飛行排程也有詳細之介紹。首先利用相關軟體,包含Drone Map、DJI GO 4、Pix4D capture等,確認禁飛區域及無人機排程控制。林工程員講述在飛行前應特別注意建物、太陽黑子及電塔等干擾環境、禁航區的規範,同時事先確認飛行程序並定期維護如飛行器、遙控器、電池、記憶卡等硬體設備。另需額外注意的部分包括操作人員注意力不可離開空拍機及搖桿,也應避免單人出任務以確保操作安全。講者認為唯有安全精準的操作,才能讓成果與所欲達成的目標一致。

接著,講者針對照片處理也有詳細介紹。首先利用無人機拍攝之照片、影片加以製作成為點雲模型與三角網模型,透過Pix4D mapper軟體加以處理,軟體會自動匹配影像中的特徵點,並利用空間三角測量定位形成點位資訊(座標、顏色),透過系統反覆操作後生成點雲模型,這便是照片轉譯的成果。

講者針對飛行資格現行法規也提點同學,除了禁飛區之外,操作無人機人員需要經民航局的無人機測驗後,方可操作無人機。其中證照的等級可分為年滿16歲可申請、需專人在旁學習操作證;年滿18歲,通過學科測驗的普通操作證以及年滿18歲、體格正常、通過學科與術科測驗的專業操作證。

演講的最後,講者不忘提醒同學變焦鏡頭對於空間解算是很麻煩的,所以其使用上比較偏向展示、遊玩的性質,如果要製作精細的地形使用定焦的相機比較適合。另外因電塔會有磁場影響飛機的GPS定位,同學操作時應把其對於無人機的影響納入考量。講者最後也補充擬真場景、互動是對於以往僅以影片呈現,更真實的模擬都市的環境,而無人機便是達成操作人員之目標的關鍵工具,因此鼓勵同學日後可善用該科技於各項研究之中。