建筑物三维模型重建的方法与实现

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1、大连理工大学硕士学位论文建筑物三维模型重建的方法与实现姓名：贾棋申请学位级别：硕士专业：计算机系统结构指导教师：郭禾20071218游戏机http://www.cafesgame.com/大连理工大学硕士学位论文摘要利用激光扫描仪获取的数据进行模型的三维重建是数字游戏、古建筑保护等领域的研究热点，并且具有广泛的应用前景。近年来随着激光扫描仪成本的降低和激光扫描技术的发展，基于激光扫描数据的建筑物模型重建技术吸引了越来越多人的研究兴趣。然而，由于真实场景的高度复杂性，使得重建出逼真而准确的三维模型仍存在着许多的问题和挑战。本文以与大连泰康公司合作的三维模型重建系统为背景，重点对建筑物表面的生

2、成技术进行研究。在建筑物初始模型建立方面，详细研究了模型重建各步骤的关键技术。首先运用扫描匹配的方法实现了车辆的局部定位，然后利用GPS全球卫星定位系统完成了车辆的全局定位，实现了建筑物模型初始点云的建立。为提取建筑物表面数据并移除杂点的影响，综合运用了数据配准、滤波、平滑等技术对建筑物的初始点云数据进行预处理。进一步应用目前最先进的三维点云处理软件Rapidform对点云模型进行处理，实现了对建筑物模型的网格化。在建筑物网格化简技术方面，总结和比较了目前流行的多种网格化简方法。重点分析了边折叠法。根据建筑物表面网格的特点，改进了原有的代价计算方法，消除了狭长三角形的影响，有效的维持了建筑

3、物模型特征。该方法在保证表面模型框架基本不变的前提下，在一定程度上减少了三角形网格数目并且保留了部分细节特征，尤其适用于具有大量网格的三维建筑物模型化简。在楼体表面纹理修补技术方面，深入分析了目前较流行的基于样例修补(hIpain咖窟)的图像纹理修补方法。重点讨论了Cfiminisi方法的原理，并将目前最成熟的抠像技术应用到纹理修补的方法中，使针对较复杂的目标物的提取成为可能。此外，为减少计算时间、提高修补效果，本文结合模糊聚类的图像分割方法实现了分区修补的目的。经过改进，该方法可以处理用于建筑物表面贴图的图像，移除图像中的遮挡物体，有效的还原建筑物表面纹理特征的原貌。关键词：三维建模；网

4、格化简；纹理修补游戏机http://www.cafesgame.com/大连理工大学硕士学位论文ReconstructionTechniquesof3DBuildingModelAbstract3Dmodelingtechnologybased011rangedataacquiredbylaser9既mnershasbroadapplications．suchasdigitizinghistoricsitesanddigitalamusement．Recently,、村tlldecreaseinthecostofscanlaseranddevelopmentinlaserscanningt

5、echniques．theinterestinthe3Dmodelingofrealse。alle9fromrangedataincreases．However,thellighcompI既ityoftherealworldresultsinmanydifficultiesandchallenges．Combiningthe3DgccnereconstructionprojectcooperatedwithDalianTaikangCompany,thedissertationpaymoreattentiontothesurfacemodelingtechniquesofthebuildi

6、ng．Themaintechniquesduringoriginalmodelroconslzuctionarediscussedingreatdetail．Inthefieldofrelativelocalizationtechniques．wefocusOnthes啪matchingbasedrelativelocalizationalgodthraICP(1terativeClosestPoint)．Andthen,theGPSbased蕾oballocalizationtechniqueisusedtogetthegloballocalization．Withdataregistr

7、ation,filter,smoothing,thesurfacemodelwithpointcloudisrebuilt．Inordertogetthemeshmodelofthebuilding,automaticpointcloudprocessingsoftwareisused．Theexperimentshowsthatthesoftwarecangeneratethemeshofthebuildingqmcl