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1、第３１卷第６期遥感技术与应用Vol．３１No．６２０１６年１２月REMOTESENSINGTECHNOLOGYANDAPPLICATIONDec．２０１６引用格式:HeYuanrong,ZhengYuanmao,PanHuoping,etal．RealThreeＧdimensionalModelingandApplicaＧtionofComplexConstructionbasedonthePointCloudData[J]．RemoteSensingTechnologyandApplication,２０１６,３１(６):１０９１Ｇ１０９９．[何原荣,郑渊茂,潘
2、火平,等．基于点云数据的复杂建筑体真三维建模与应用[J]．遥感技术与应用,２０１６,３１(６):１０９１Ｇ１０９９．]doi:１０．１１８７３/ji．ssn．１００４Ｇ０３２３．２０１６．６．１０９１基于点云数据的复杂建筑体真三维建模与应用何原荣１,２,郑渊茂１,潘火平１,陈鉴知３(１．厦门理工学院计算机与信息工程学院,福建厦门３６１０２４;２．中国科学院城市环境与健康重点实验室,中国科学院城市环境研究所,福建厦门３６１０２４;３．贵州财经大学管理科学学院,贵州贵阳５５００２５)摘要:传统建筑物三维建模方法费时费力、精度低、采用接触式测量,且仅能获得建筑物少量特
3、征点及线状数据.与传统测量方法相比,地面三维激光扫描技术(TerrestrialLaserScanner,TLS)方法可快速、高效、非接触式地获取建筑物表面高精度三维信息,因此其较传统建筑物三维建模方法优势显著.以古田会议旧址为研究对象,首先介绍了研究目标的主要特征以及点云数据采集方案;其次以高复杂度建筑物建模为需求出发,详细阐述了点云数据预处理及建筑物三维模型重建相关核心技术及方法;并重点讨论了与其相关的点云数据配准拼接、去噪简化、二维轮廓线提取、三维实体重建;最后实现古田会议旧址高复杂度三维几何模型重现,并采用先进的３D打印技术按１∶４０比例尺制作３D打印点
4、云数据的微缩模型.通过与实地测量数据对比分析得知,采用地面三维激光测量方法采集点云数据的建筑物建模精度优于传统测量方法.此研究成果可应用于古田会议旧址等文化遗产的文物修复、变形监测、虚拟重现等方面.关键词:地面三维激光扫描;点云;古田会议旧址;复杂建筑;三维建模;３D打印中图分类号:TP３９１．４１;P２０８文献标志码:A文章编号:１００４Ｇ０３２３(２０１６)０６Ｇ１０９１Ｇ０９１引言其是文化遗产的数字化领域成为研究的热点.如[７]Pesci等对意大利两座斜塔进行了三维数字化模地面三维激光扫描技术(TerrestrialLaser型构建,结果为斜塔的监测和维护
5、提供了准确数据Scanning,TLS)是一种新兴的高精度立体扫描技[８]来源;Allen等利用了三维激光扫描技术对MiＧ术,又称为“实景复制技术”,该方法可突破传统测量chelangelo雕像进行了扫描并且进行了三维重建;方法单点测量的局限性,并具有非接触式、高效率、Stamos等[９]使用三维激光扫描技术重建了圣皮埃高精度获取物体表面三维点云数据的优势.目前,尔大教堂.李必军等[１０]从三维激光扫描点云数据三维激光扫描技术已在林业、地形测绘、智慧城市、中提取出了的建筑物特征线并恢复建筑物的三维模工业测量、变形监测、数字文化遗产保护及修复等多[１１]型和可视化
6、表达;赵煦等通过纠正的数字影像纹个领域得到了广泛的应用,如古建筑文物保护、道路理映射到云岗石窟点云上,生成完整的三维景观,并[１Ｇ６][１２]建模、海洋勘测、自然灾害监测、数字城市等,尤实现文物立面的三维重建;赵彬等等开展了三维收稿日期:２０１６Ｇ０８Ｇ１８;修订日期:２０１６Ｇ１０Ｇ３０基金项目:国家自然科学基金面上项目(４１５７４０１１),福建省自然科学基金面上项目(２０１６J０１１９９),福建省测绘地理信息科技创新项目(２０１５J１４).作者简介:何原荣(１９７７－),男,福建漳州人,博士后,副教授,主要从事地图制图学与地理信息工程研究.EＧmail:he
7、yuanrong＠１２６．com.通讯作者:郑渊茂(１９９１－),男,福建漳州人,硕士研究生,主要从事三维激光扫描技术及应用研究.EＧmail:zhengyuanmao＠yeah．net.１０９２遥感技术与应用第３１卷几何模型的纹理映射技术研究,其基于ICP算法实准需要通过预先布置反射标志来拟合.本文选择球现了点云与纹理数据的配准并较好地解决了纹理数形靶标作为同名特征点的反射标志,该标志在任意据间的平滑处理.这些研究均已获得了良好的成方向上均可以获得足以拟合几何球心的点云,可避果,但罕见有关复杂砖木建筑物真三维建模的报道.免平面靶标因角度问题而形成的靶标变形和因
8、入射当前,全国各地的红色
