面向三维激光扫描的真实感纹理映射技术研究

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1、硕士论文面向三维激光扫描的真实感纹理映射技术研究摘要随着三维激光扫描技术的飞速发展，逆向工程、虚拟现实、数字博物馆、数字城市等越来越多的领域开始运用点云和纹理照片建立具有照片级真实感的三维模型。精确的几何模型和逼真的纹理信息是真实感三维模型的两大核心内容，然而纹理信息却没像几何模型重建那样受到广泛关注。对于照片真实感的三维模型，实现具有视觉真实感的纹理映射技术尤为重要。本文针对真实感模型重建过程中纹理映射环节存在的问题进行了研究，并根据纹理映射原理、光照理论等给出解决方案，主要工作如下：(1)从实验室现有的设备出发，探讨了利用三维激光扫描

2、仪进行三维模型重建的相关原理和技术，进而提出纹理图像的光照对最终纹理映射结果的不利影响的问题，即重建出的模型纹理的颜色出现不连续和阴影；(2)针对模型纹理颜色不连续的情况，对纹理图像进行光照一致性调整，给出了纹理光照效果校正算法，先对光照差异较大的纹理图像进行全局校正，使不同的图像颜色达到全局一致，然后再进行局部校正，消除纹理间接缝；(3)针对模型纹理出现阴影的情况，对基于图像的纹理阴影消除算法进行改进，从模型的角度达到消除纹理图像阴影的目的。上述算法均在VC++平台下结合OpenGL进行了实现，并以本实验室三维激光扫描设备采集的实验数据

3、对算法进行了实验，验证了上述算法的有效性。关键词：三维激光扫描，真实感建模，纹理映射，光照一致性，阴影消除Abstract硕士论文Witlltherapiddevelopmentof3Dlaserscanningtechnology,thecreationofphotorealistic3Dmodelsusingrangeimageanddigitalphotographsisbecomingincreasinglypopularinawiderangeoffields，suchasReverseEngineering，VirtualRe

4、ality,DigitalLibraryandDigitalCity．Highprecisiongeometryinformationandrealistictexturedetailsaretwomainaspectsofrealistic3Dmodels，butthelatterhasn’tattractedenoughattentionastheformer．Realistictexturemappingtechniqueisparticularlyimportantforconstructingphotorealistic3Dmo

5、dels．Inthispaper,theproblemoftexturemappingforreconstructionof3Dmodelsisstudiedandsolvedbasedonprinciplesoftexturemappingandlightingtheory．Theprimaryworkofthispaperincludes：(1)Thetheoryandtechnologyofreconstructionof3Dmodelsarediscussed，谢tllthe3Dlaserscannerinourlaborator

6、yasanexample．Thentheadverseeffectsintexturemappingresultingfromilluminationconditionsofthetextureimagesarepresented：discontinuityandshadowinmodel’Stextureimageswhenthey’retaken、析tllcameras；(2)Theilluminationconsistencytechnologyisresearched．Atwo-stepcorrectionalgorithmfor

7、illuminationeffectsintextureimagesisgiven．Firstly,aglobalcorrectionisappliedtoreducetheobviousdifferencebetweentextureimagescausedbydifferentilluminationconditions，andthenalocalcorrectionisdonetoeliminatetheseamsneartheborderoftwotextureimages；(3)Toremovetheshadowsinthete

8、xtureimages，animprovementofshadowremovalalgorithmsimplybasedonimageisapplied，andthentheresultisr