Thiết bị bay không người lái với ứng dụng công nghệ lập bản đồ và khảo sát công nghệ cao đã làm nên cuộc cách mạng trong việc bảo vệ di sản văn hóa Lạc Sơn Đại Phật của Trung Quốc. Công nghệ này cung cấp một khả năng mới cho phép đo quang gầntrực tiếp tăng độ phân giải của kết quả mô hình chi tiết từng milimet.

Lạc Sơn Đại Phật được khai quật vào thời nhà Đường, có chiều cao 71 mét và là tác phẩm điêu khắc trên vách đá lớn nhất ở Trung Quốc. Vào cuối năm 2020, theo lời mời của Cục Di tích Văn hóa Lạc Sơn, Thành Đô Bring Grace Technology và Nam Kinh Weibo Intelligent Control đã triển khai hoạt động mô hình kỹ thuật số chính xác cao của Lạc Sơn Đại Phật với sự hỗ trợ của ứng dụng công nghiệp DJI. Chúng tôi sẽ giới thiệu cách hoạt động này được thực hiện từ các khía cạnh của thiết kế tuyến đường, thực hiện tuyến đường và tái tạo 3D. 

Các tuyến đường được thiết kế riêng cho Tượng Lạc Sơn Đại Phật

Lạc Sơn Đại Phật được đào từ trên núi vào trong, tạo thành một cấu trúc lõm phức tạp với phần trên nhỏ và phần dưới lớn, gây khó khăn lớn cho hoạt động này.

Đối với cấu trúc lõm cực kỳ bất thường như bức tượng khổng lồ Lạc Sơn Đại Phật, làm thế nào để thiết kế một lộ trình có đủ độ chồng chéo trong khi duy trì độ phân giải cố định là một thách thức lớn. Nhóm khảo sát này không áp dụng chiến lược thu nhận hình ảnh “từ khái quát đến chi tiết”:

1. MÁy bay không người lái thu thập mô hình sơ bộ

2. Sử dụng bản đồ số để xuất kết quả các điểm đám mây mô hình sơ bộ của tượng Phật

3. Xác nhận rằng cấu trúc khuôn thô đã hoàn thành, và trích xuất các thông số cần thiết cho thiết kế tuyến đường

4. Sử dụng phần mềm của bên thứ ba để lập kế hoạch tuyến đường cho các mục tiêu cấu trúc khác nhau

5. Nhập mô hình sơ bộ và tệp tuyến đường trong Bản đồ số để xác minh an toàn

Kết quả khuôn thô cần đáp ứng hai yêu cầu về cấu trúc hình học hoàn chỉnh và độ chính xác tuyệt đối cao: đạt được đồng bộ hóa thời gian micro giây và cung cấp dữ liệu POS cấp độ centimet theo thời gian thực, giúp cải thiện đáng kể độ chính xác tuyệt đối của kết quả mô hình.

Toàn bộ cấu trúc lõm của Lạc Sơn Đại Phật được chia thành ba phần: đầu, thân và chân. Phần mềm lập kế hoạch tuyến đường của bên thứ ba được sử dụng để tạo các sơ đồ lập kế hoạch tuyến đường cho ba phần của cấu trúc.

Để đảm bảo an toàn cho việc quay phim, nhóm vận hành đã sử dụng Bản đồ số để tiến hành kiểm tra tuyến đường. Sau khi hoàn thành lập kế hoạch tuyến đường, với sự trợ giúp của chức năng bay điểm tham chiếu của Bản đồ số , hãy nhập mô hình thô và tệp tuyến đường đã lên kế hoạch để xác minh nhiều chế độ xem. Bản đồ không chỉ có thể tái tạo chính xác vị trí điểm tham chiếu đã lên kế hoạch mà còn mô phỏng ảnh hưởng của hình nón vị trí điểm tham chiếu được chiếu trên mô hình dựa trên góc nghiêng và góc đã đặt, để kiểm tra độ an toàn và góc nghiêng của điểm tham chiếu của tuyến đường. góc chuyển hướng và cao độ hợp lý.

Không gian hoạt động an toàn hơn nhờ chuyến bay tự động + thủ công, máy ảnh full-frame

Đối với các di sản văn hóa như Lạc Sơn Đại Phật, việc đảm bảo an toàn cho các di tích lịch sử trong quá trình khảo sát và lập bản đồ là ưu tiên hàng đầu. Theo nhu cầu này, ưu điểm của DJI P1 full frame là đặc biệt rõ ràng. Cùng độ phân giải thiết kế là 1mm, khoảng cách tương đối của Phantom 4 RTK là 3,65m, trong khi khoảng cách tương đối của DJI P1 với ống kính tiêu cự 35mm là 8m và khoảng cách tương đối là 11m sau khi thay ống kính 50mm. Khoảng cách tương đối lớn hơn mang lại không gian hoạt động an toàn hơn và thu được hình ảnh dữ liệu độ phân giải siêu cao một cách hiệu quả.

M300 RTK được trang bị cảm biến tầm nhìn hai mắt sáu hướng, có khả năng tránh chướng ngại vật mạnh mẽ hơn và áp dụng thiết kế hệ thống nhiều dự phòng để đảm bảo an toàn bay trong môi trường phức tạp. Đường bay hỗ trợ phối hợp các điểm quay đầu và điểm dừng, giúp cải thiện đáng kể diện tích và hiệu quả khai thác.

Khó khăn của việc dựng mô hình tượng Lạc Sơn Đại Phật lần này còn đến từ kết cấu khu vực khảo sát rất phức tạp, dễ dẫn đến kết cấu rỗng, thiếu cấu trúc hình học. Nhờ khả năng xử lý hiệu quả của Bản đồ DJI và các thông số bên trong và bên ngoài chính xác của DJI P1, chỉ mất khoảng 13 phút để giải quyết phép tính ba lần chụp cho 1.000 bức ảnh và 35 phút cho 2.000 bức ảnh. Nó có thể nhanh chóng xác minh ba bức ảnh dữ liệu, trực quan Phản ánh những nơi cần bổ sung hình ảnh và giúp đội vận hành kịp thời điều chỉnh lộ trình và quy trình hoạt động.

Quá trình thực địa tổng thể rất suôn sẻ, việc thu thập dữ liệu của các bộ phận kết cấu chính được hoàn thành suôn sẻ chỉ trong nửa ngày, thậm chí còn có một số cảnh quay bổ sung thủ công được thêm vào để tăng sức mạnh dư thừa.

Công cụ mô hình hóa hiệu quả tối ưu: DJI Maps đã hoàn thành việc tái tạo 3D trong 32 giờ

Sau khi dữ liệu được thu thập, nhóm đã chọn Bản đồ DJI xuất sắc nhất để tái tạo 3D và tạo ra một mô hình tinh chỉnh đáp ứng các yêu cầu phân phối và kết quả mô hình đã được người dùng công nhận.

Tổng cộng có 4.537 bức ảnh được thu thập cho toàn bộ Lạc Sơn Đại Phật, đòi hỏi khối lượng công việc mô hình hóa nặng nề. Đối với loại dữ liệu ảnh bất thường này, quá trình tái tạo mô hình 3D tinh chỉnh đã được hoàn thành chỉ trong 32 giờ bằng máy độc lập của DJI Maps. Toàn bộ quá trình tạo mô hình là một cú nhấp chuột và hoàn toàn tự động mà không cần điều chỉnh thông số thủ công.

Mô hình 3D có độ chính xác cao phục dựng chính xác diện mạo ba chiều của Tượng Phật khổng lồ Lạc Sơn và các tác phẩm điêu khắc bằng đá xung quanh Tượng Phật khổng lồ. Các chi tiết hoàn chỉnh và rõ ràng, thậm chí cả rãnh thoát nước nằm ngang ẩn trên đầu của Đại Phật có thể được xác định một cách dễ dàng.

Bảo vệ di sản văn hóa đang là vấn đề nhức nhối của thế giới, Tượng Lạc Sơn Đại Phật đã bị mưa gió tự nhiên bào mòn trong suốt nhiều năm, rất khó thu thập và lưu trữ dữ liệu. Việc hoàn thành thành công sứ mệnh kỹ thuật số của Lạc Sơn Đại Phật cung cấp thông tin đa chiều, độ phân giải cực cao cho việc nghiên cứu và bảo vệ các di tích lịch sử sau này, đồng thời cũng xác minh khả năng chiến đấu thực tế của M300 RTK được trang bị DJI P1 trong đóng các ứng dụng đo quang học, làm cho các vấn đề khảo sát trên không không còn khó khăn nữa.

Geolink tổng hợp từ Agstech