體元分析的三維建筑物模型結(jié)構(gòu)化分割方法

針對(duì)復(fù)雜三維建筑物模型的柵格化問題,在分析、比較當(dāng)前主流的幾種矢量柵格化方法的基礎(chǔ)上,提出基于區(qū)域連通性和置信度分析的可疑區(qū)域生長法實(shí)現(xiàn)建筑物模型表面柵格化,再采用奇異值分解(svd)方法解算建筑物空間平面描述參數(shù),內(nèi)插dbm柵格的高程。試驗(yàn)結(jié)果表明,可疑區(qū)域生長法可以完全避免柵格化產(chǎn)生的噪音,復(fù)雜度低;采用svd方法可以抵抗各種病態(tài),穩(wěn)健求解表面參數(shù)。

三維建模是虛擬現(xiàn)實(shí)的核心,建模方法的選擇,模型的優(yōu)劣,直接關(guān)系到場(chǎng)景漫游時(shí)系統(tǒng)的性能和藝術(shù)表現(xiàn)力。本文以我校省級(jí)課題《基于vrp的虛擬校園的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》中三維建筑模型創(chuàng)建為例,對(duì)比不同的建模方法,探討如何選擇合適的三維建模方法,使三維建筑模型更符合虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的要求。

采用人機(jī)交互方法按照一定順序提取建筑物角點(diǎn),根據(jù)近似點(diǎn)位進(jìn)行角點(diǎn)位置的糾正,按照影像自動(dòng)定向的結(jié)果計(jì)算模型的三維坐標(biāo),建立三維建筑物模型。實(shí)驗(yàn)證明,這一方法能有效地實(shí)現(xiàn)速度和逼真度的兼顧。特別是對(duì)于一些僅需小范圍的建筑物建模場(chǎng)合,例如三維制導(dǎo)時(shí)的目標(biāo)區(qū)域,采用該方法進(jìn)行建模不失為一種簡(jiǎn)單而有效的方法。

目前虛擬校園系統(tǒng)的建設(shè)越來越得到各大高校的高度重視,本文以吉林建筑大學(xué)內(nèi)的建筑為對(duì)象,在制定完整、詳細(xì)、可操作的工作流程基礎(chǔ)上,通過三維激光掃描儀獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù),用cad取得矢量數(shù)據(jù),通過3dsmax對(duì)校園場(chǎng)景進(jìn)行建模和貼圖紋理數(shù)據(jù)的優(yōu)化等。結(jié)果表明,三維激光掃描技術(shù)配合3dsmax建模為\"數(shù)字校園\"更加完善的三維場(chǎng)景重現(xiàn)的基本思路和方法。

三維城市模型(3dcm)的研究是近年來gis領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè)研究熱點(diǎn),在交通、地質(zhì)、礦山、城市測(cè)繪、環(huán)保等方面有著十分重要的研究意義。對(duì)3dcm而言,目前還缺少一個(gè)統(tǒng)一、完備的數(shù)據(jù)模型,作者對(duì)gis的數(shù)據(jù)進(jìn)行了建模,以三維城市建筑物可視化模型為例,提出了基于obj標(biāo)準(zhǔn)模型文件的面向?qū)ο蠼ㄖ锶S數(shù)據(jù)模型。用實(shí)例論證了模型的正確性和高效性

三維激光掃描(terrestriallaserscanning,tls)技術(shù)作為一種全自動(dòng)高精度立體掃描技術(shù),是繼gps空間定位之后的有一項(xiàng)新興測(cè)繪技術(shù)。本文首先對(duì)三維激光掃描儀的測(cè)距和工作原理進(jìn)行闡述,然后運(yùn)用tls技術(shù)對(duì)某建筑物進(jìn)行掃描和建模處理。其中,著重對(duì)基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)構(gòu)建精細(xì)化建筑三維模型的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行探索。此外,還對(duì)tls技術(shù)外業(yè)掃描和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理的全過程進(jìn)行探索和總結(jié)。最后,對(duì)tls技術(shù)相較于傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行探討,并對(duì)tls技術(shù)的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。

傾斜航攝儀的發(fā)展提高了三維實(shí)景模型生產(chǎn)的自動(dòng)化程度,降低了生產(chǎn)成本。但目前軟件自動(dòng)生成的\"一張皮\"數(shù)據(jù)難以掛接gis屬性數(shù)據(jù),因此有必要從三維實(shí)景模型中提取單體建筑物。針對(duì)此目的,本文提出了一種結(jié)合幾何、紋理及語義信息的提取方法。首先利用幾何、顏色以及語義信息將實(shí)景模型的三角面片分為地面、植被、建筑物立面和建筑物屋頂4類,然后通過組合驗(yàn)證建筑物立面和屋頂形成單體建筑物。采用\"街景工廠\"生產(chǎn)的2組三維實(shí)景模型數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),提取結(jié)果完整度大于90%,正確率高于93%。實(shí)驗(yàn)表明:本文方法能自動(dòng)從三維實(shí)景模型數(shù)據(jù)中提取單體建筑物,可為后續(xù)的屬性數(shù)據(jù)掛接提供基礎(chǔ)。

傾斜航攝儀的發(fā)展提高了三維實(shí)景模型生產(chǎn)的自動(dòng)化程度,降低了生產(chǎn)成本.但目前軟件自動(dòng)生成的\"一張皮\"數(shù)據(jù)難以掛接gis屬性數(shù)據(jù),因此有必要從三維實(shí)景模型中提取單體建筑物.針對(duì)此目的,本文提出了一種結(jié)合幾何、紋理及語義信息的提取方法.首先利用幾何、顏色以及語義信息將實(shí)景模型的三角面片分為地面、植被、建筑物立面和建筑物屋頂4類,然后通過組合驗(yàn)證建筑物立面和屋頂形成單體建筑物.采用\"街景工廠\"生產(chǎn)的2組三維實(shí)景模型數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),提取結(jié)果完整度大于90％,正確率高于93％.實(shí)驗(yàn)表明:本文方法能自動(dòng)從三維實(shí)景模型數(shù)據(jù)中提取單體建筑物,可為后續(xù)的屬性數(shù)據(jù)掛接提供基礎(chǔ).

傾斜航攝儀的發(fā)展提高了三維實(shí)景模型生產(chǎn)的自動(dòng)化程度,降低了生產(chǎn)成本。但目前軟件自動(dòng)生成的＂一張皮＂數(shù)據(jù)難以掛接gis屬性數(shù)據(jù),因此有必要從三維實(shí)景模型中提取單體建筑物。針對(duì)此目的,本文提出了一種結(jié)合幾何、紋理及語義信息的提取方法。首先利用幾何、顏色以及語義信息將實(shí)景模型的三角面片分為地面、植被、建筑物立面和建筑物屋頂4類,然后通過組合驗(yàn)證建筑物立面和屋頂形成單體建筑物。采用＂街景工廠＂生產(chǎn)的2組三維實(shí)景模型數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),提取結(jié)果完整度大于90%,正確率高于93%。實(shí)驗(yàn)表明：本文方法能自動(dòng)從三維實(shí)景模型數(shù)據(jù)中提取單體建筑物,可為后續(xù)的屬性數(shù)據(jù)掛接提供基礎(chǔ)。

討論了3dsmax和pandadxexporter相結(jié)合的建模方法,闡述了模型構(gòu)建和模型優(yōu)化的過程,介紹了模型整合等后期處理工作,為城市三維建筑模型的構(gòu)建工作提供了一種新思路,研究了該方法的可行性。

在數(shù)字城市建設(shè)中,作者提出了利用三維激光掃描獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行建筑物模型構(gòu)建的方法.在詳細(xì)介紹三維激光掃描基本原理和總結(jié)建筑物幾何建模方法的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)研究了三維激光掃描數(shù)據(jù)處理方法以及利用三維激光掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行建筑物特征點(diǎn)提取的方法和過程.對(duì)利用三維激光掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行建筑物模型構(gòu)建工作中應(yīng)注意的問題進(jìn)行了說明.最后,作者利用一組三維激光掃描數(shù)據(jù)構(gòu)建了一幢建筑物的幾何模型,這為三維激光掃描在數(shù)字城市建設(shè)中的應(yīng)用做了有益的探索.

采用人機(jī)交互方法按照一定順序提取建筑物角點(diǎn),根據(jù)近似點(diǎn)位進(jìn)行角點(diǎn)位置的糾正,按照影像自動(dòng)定向的結(jié)果計(jì)算模型的三維坐標(biāo),建立三維建筑物模型。實(shí)驗(yàn)證明,這一方法能有效地實(shí)現(xiàn)速度和逼真度的兼顧。特別是對(duì)于一些僅需小范圍的建筑物建模場(chǎng)合,例如三維制導(dǎo)時(shí)的目標(biāo)區(qū)域,采用該方法進(jìn)行建模不失為一種簡(jiǎn)單而有效的方法。

地物三維模型是地理要素和景觀的三維表達(dá),是地物幾何、紋理、屬性信息的集成。由于其所含地理信息的豐富性及空間表達(dá)的逼真性,地物三維模型在城市空間信息管理、城市空間形態(tài)和分布的計(jì)算分析與模擬等眾多應(yīng)用中呈現(xiàn)出巨大的潛力,使其成為\"智慧城市\(zhòng)"建設(shè)的重點(diǎn)。文章研究了基于多源數(shù)據(jù)的大型建筑物室內(nèi)外一體化三維建模的地物數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)容,以及基于3dmax的室內(nèi)外場(chǎng)景的精細(xì)化建模方法,并對(duì)天津師范大學(xué)室外場(chǎng)景以及體育館室內(nèi)場(chǎng)景和全空間管網(wǎng)進(jìn)行三維建模實(shí)驗(yàn)。

本文提出一種實(shí)際、方便快捷地基于2維照片進(jìn)行建筑物三維重建的方法。首先對(duì)普通相機(jī)拍攝的照片采用尺度不變特征（sift）完成特征點(diǎn)的提取與描述,采用高斯算法過濾掉最鄰近匹配產(chǎn)生的錯(cuò)誤匹配點(diǎn),求出相機(jī)的投影矩陣,根據(jù)后方交會(huì)求得點(diǎn)云數(shù)據(jù),由用戶選擇需要建模的輪廓,貼上紋理,完成三維建筑物模型的構(gòu)建。試驗(yàn)證明,該方法僅使用普通的照片,通過簡(jiǎn)單的人工操作,即可完成復(fù)雜的三維模型重建工作,非專業(yè)認(rèn)識(shí)也可以十分迅速的從二維照片中建立完整的三維模型。

在城市空間三維表現(xiàn)中,針對(duì)復(fù)雜自然景觀的地形地貌大多采用不規(guī)則三角網(wǎng)tin模型表現(xiàn)。為節(jié)約存儲(chǔ)空間,在參照jpeg壓縮技術(shù)中的用戶興趣域編碼思想(roi)結(jié)合邊收縮算法的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)用戶興趣域以外的其它區(qū)域進(jìn)行簡(jiǎn)化,只對(duì)用戶興趣域保持較高分辨率。本算法在簡(jiǎn)化過程中同時(shí)生成過程文件,保證了模型連續(xù)多分辨率的重建。

2010年2月 第1期 城市勘測(cè) urbangeotechnicalinvestigation&surveying feb.2010 no.1 文章編號(hào):1672-8262(2010)01-29-04中圖分類號(hào):p205文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:a 建筑物三維景觀模型的質(zhì)量檢查及評(píng)價(jià)方法探討 朱紫陽 * ,許耿然,王炎城,胡海駒,區(qū)永洪 *收稿日期:2009)06)01 作者簡(jiǎn)介:朱紫陽(1980)),男,工程師,主要從事基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)生產(chǎn)工作。 (廣東省國土資源廳測(cè)繪院,廣東廣州510500) 摘要:針對(duì)目前三維模型質(zhì)量控制規(guī)范的滯后,本文介紹了建筑物三維景觀模型的主要檢查內(nèi)容和檢查方法,然后 在現(xiàn)有規(guī)范的基礎(chǔ)上,根據(jù)工程應(yīng)用的實(shí)際情況,采用缺陷扣分法,制訂了一套初步的缺陷分類

針對(duì)目前三維模型質(zhì)量控制規(guī)范的滯后,本文介紹了建筑物三維景觀模型的主要檢查內(nèi)容和檢查方法,然后在現(xiàn)有規(guī)范的基礎(chǔ)上,根據(jù)工程應(yīng)用的實(shí)際情況,采用缺陷扣分法,制訂了一套初步的缺陷分類標(biāo)準(zhǔn),并應(yīng)用于我國南方某城市的建筑物三維景觀模型的檢查工作。

無人機(jī)航測(cè)技術(shù)具有非接觸測(cè)量、效率高、信息豐富等優(yōu)點(diǎn),在數(shù)字城市建設(shè)中正發(fā)揮著越來越重要的作用。本文以某建筑物為研究對(duì)象,提出了一種基于無人機(jī)影像的建筑物三維模型重建方法,首先使用無人機(jī)對(duì)建筑物的屋頂及墻面拍攝,再進(jìn)行影像匹配生成密集點(diǎn)云；然后使用掃描儀對(duì)無人機(jī)無法拍攝的墻面進(jìn)行掃描,并將掃描點(diǎn)云與影像生成點(diǎn)云配準(zhǔn)；最后對(duì)點(diǎn)云預(yù)處理,再進(jìn)行三角網(wǎng)構(gòu)建,使用3dsmax構(gòu)建精細(xì)化模型,并對(duì)模型進(jìn)行質(zhì)量評(píng)估。結(jié)果表明,該方法可以獲得建筑物精細(xì)化的三維模型。

建筑物是地震災(zāi)害的重要受災(zāi)體,準(zhǔn)確的建筑物空間分布信息是災(zāi)害評(píng)估、應(yīng)急救援及震后重建的重要依據(jù)。建筑物基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的獲取主要靠野外調(diào)查,耗時(shí)耗力,為更好的獲取建筑物的高精度數(shù)據(jù),本文中采用傾斜攝影測(cè)量技術(shù)進(jìn)行區(qū)域建筑物三維模型構(gòu)建,為研究區(qū)建筑物數(shù)據(jù)的獲取提供支持。以無人機(jī)低空影像采集平臺(tái)采集的吐魯番市主城區(qū)影像信息為基礎(chǔ),基于軟件平臺(tái)進(jìn)行航片信息與pos信息的空三解算,計(jì)算出密集的三維點(diǎn)云、數(shù)字正射影像及不規(guī)則三角網(wǎng),進(jìn)而完成研究區(qū)建筑物三維模型的構(gòu)建。結(jié)果表明:此方法構(gòu)建的三維模型能夠反映區(qū)域真實(shí)地物地貌,數(shù)據(jù)處理過程全自動(dòng)化,大大提高了生產(chǎn)效率。建立的研究區(qū)建筑物三維模型精度較高,可用于區(qū)域建筑物基本信息的識(shí)別,補(bǔ)充了現(xiàn)有數(shù)據(jù)獲取主要依靠野外調(diào)查的不足,數(shù)據(jù)獲取方式簡(jiǎn)單、省時(shí)省力。

采用攝影測(cè)量方法獲取規(guī)則建筑物的幾何模型與表面紋理，重建其真三維圖形?？捎靡詳U(kuò)展攝影測(cè)量制圖系統(tǒng)，以適應(yīng)現(xiàn)代規(guī)劃、設(shè)計(jì)領(lǐng)域決策可視化要求，產(chǎn)生較大比例尺的大區(qū)域景觀圖。

提出了一種基于cad工具的小品建模工藝流程,著重介紹了建模的思路、技術(shù)方法和需要注意的關(guān)鍵問題。

隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，二維數(shù)據(jù)已經(jīng)不能滿足需要，作為城市的最基本單位，建筑物的三維空間數(shù)據(jù)所能反映的信息更加豐富、直觀。本文從三維空間數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、建筑物三維數(shù)據(jù)模型建立和建筑物表面紋理獲取三個(gè)方面對(duì)建筑物三維數(shù)據(jù)模型構(gòu)建進(jìn)行了闡述，對(duì)提高城市信息管理與服務(wù)具有一定的意義。