在中国古建筑保护与数字化重建领域，复杂场景的全要素、高精度建模一直是个技术难题。单一的地面扫描或空中摄影技术，往往难以兼顾建筑顶部与立面的精细化呈现，要么精度不足，难以还原斗拱、雕花等细节；要么效率低下，大场景建模动辄耗时数月。

依托多年深耕古建筑数字化领域的经验积累，天宝耐特技术团队创新推出LCC空地融合技术解决方案，并深度结合3D高斯泼溅（3DGS）前沿算法，成功实现厘米级精度实景模型的快速构建。在新会学宫三维重建项目中，天宝耐特凭借这套技术方案，高质量完成古建全要素建模，为古建筑数字化保护提供了可复制、可推广的全新范式。

一、核心技术：3D高斯泼溅，实时高精度建模的推动者

3D高斯泼溅（Gaussian Splatting）是用于实时辐射场渲染的3D高斯分布描述的一种光栅化建模技术，它允许实时渲染从小图像样本中学习到的逼真场景，独特融合了可微分管道和基于点的渲染技术的优点。

这项技术类似于计算机图形学中的三角形光栅化，可以实时渲染，将多个视点的所采集的图像转换为点云，并将点云转换为带参数的高斯分布，进行光栅化、深度测试和像素着色等操作。对比传统技术，3D高斯泼溅技术无需繁重的后期处理，渲染速度大幅提升，建模成本也更具优势，完美适配古建筑“细节多、场景大”的建模需求。

其自动化处理流程主要包括三个阶段：

1. 基于相机配准获得的稀疏点云，使用3D高斯分布对场景进行初步表达；

2. 对高斯分布进行交叉优化与密度控制；

3. 借助快速可视感知渲染算法，完成高效训练与实时渲染。

二、技术支撑：空地协同，全方位采集

古建筑建模的关键，在于“全方位无死角采集”——地面的柱础、墙面的壁画要拍清，屋顶的脊兽、高处的匾额也不能漏。为此，天宝耐特技术团队创新推出的“地面扫描+空中采集+空地融合”的技术矩阵，以灵光L2 Pro扫描仪、Matrice 4E无人机为硬件支撑，搭配LCC 空地融合技术，实现新会学宫全要素数据采集。

1. 地面细节采集：灵光L2 Pro手持三维激光扫描仪

这是一款旗舰级手持三维激光扫描仪，具有机身体积小巧、重量轻，易于携带和操作的优点，深度集成了多源感知模块，结合AI智能，带来高质量的点云数据。

主要参数：

• 测程：0-120m/0-300m

• 扫描速率：32万/秒或64万点/秒

• 高精度：相对精度1~2cm；绝对精度3~5cm

• 像素：全景彩色相机4800万×2

• 特色功能：视觉辅助定位、实时真彩点云、实时RTK融合

2. 空中数据获取：Matrice 4E 航测无人机

针对古建筑的高空结构（如屋顶、塔楼），大疆Matrice 4E无人机提供“精准航拍+贴近摄影”，其配备4/3英寸广角相机和机械快门，结合RTK模块，能覆盖高精度专业测绘、精细化表面巡检等场景。

• 多相机系统：广角（24mm）、中长焦（70mm）、长焦（168mm），满足从整体屋顶到脊兽细部的拍摄需求；

• 激光测距：正入射量程1800米，测距精度 ±（0.2 + 0.0015×D），确保航拍数据与地面数据精准匹配；

• 智能航线：支持贴近摄影虚拟航线规划，一次作业完成异形建筑（如古塔、弧形屋顶）的精细化测量，避免重复飞行。

3. 数据融合处理：LCC空地融合技术

LCC空地融合功能支持将无人机拍摄的空中图像与地面采集数据进行融合处理，从而实现多视角、多尺度的一体化建模。通过自研算法与3DGS技术优化，可自动化生成超逼真的大场景三维模型，快速构建厘米级精度实景三维模型。对比市面同类型技术，LCC技术具有7大核心优势：

三、作业流程：新会学宫LCC空地融合重建

1. 倾斜摄影参数设置

• 测区范围：覆盖目标外2-3米，将石碑、围栏等附属物纳入采集；

• GSD选择：在飞行难度与精细度间取得平衡，建筑密集区可适当提高GSD；

• 航线高度：高于测区内最高建筑，确保屋顶完全纳入采集范围；

• 重叠率：航向、旁向重叠度 85%，避免数据断层；

• 倾斜角度：建议45°，建筑越高、立面越复杂，可适当增大角度，还原墙面雕花细节。

2. 起降点照片拍摄

起降点照片是地面与空中数据融合的“桥梁”，需严格遵循以下要求：

• 固定地物选择：选取空中、地面均可直视的物体（如古建前的石碑、固定石墩），距离起降点 20-40m 最佳；

• 拍摄规范：每组照片相邻重叠度＞80%，最低处距地面 0.5m，最高处高于倾斜摄影航高；使用WGS84坐标系，确保RTK固定解状态，避免虚焦、过曝；

• 数量要求：至少4个起降点、8个方向，确保数据融合无偏差。

3. 外业数据采集

天宝耐特技术团队采用“空中+地面”同步采集模式，分工协作完成数据采集：

• Matrice 4E 空中倾斜测量：按照预设航线，完成学宫整体建筑的空中数据采集，重点获取屋顶、塔楼等高空结构信息；

• Matrice 4E 贴近摄影测量：针对学宫脊兽、匾额等细微结构，通过贴近摄影模式近距离采集细节数据；

• 灵光L2 Pro室内外扫描：技术人员手持设备，完成学宫殿内、廊道、地面柱础、墙面壁画等区域的扫描，确保地面细节无遗漏。

Matrice 4E空中倾斜测量

Matrice 4E贴近摄影测量

灵光L2PRO 室内外扫描

4. LCC空地融合

采集完成后，天宝耐特技术团队通过 LCC空地融合技术，将空中与地面数据进行自动化融合处理，结合优化后的3DGS算法，快速生成新会学宫厘米级精度实景三维模型，最终输出“可看、可测、可漫游”的数字成果。

在新会学宫三维重建项目中，天宝耐特不仅凭借LCC空地融合技术解决了古建筑建模中的“顶部空白”难题，更以自动化、高效率、轻量化的技术优势，为古建保护与传承开辟了新路径。

从传统测绘到科技复刻，从“保护”到“活化”，LCC 空地融合技术正为古建筑赋予新的数字生命。未来，天宝耐特将持续探索前沿技术与文化遗产保护的结合，让更多千年古建在数字世界中“永存”，让文化传承更有温度、更具活力！