一种基于三维激光点云建模的技术方案

随着数字化城市建设的推进,大规模建筑物需要完成三维模型的工作,传统根据全站仪采集数据制作模型的方法效率低下,特别是针对复杂建筑、煤化厂、炼化厂等厂区装置进行建模,显得更加困难。本文提出了利用三维激光仪扫描点云数据进行三维建模的方案,可以大大缩短外业数据采集的时间,减少外业工作量。     

基于多源激光点云数据的大型互通式立交桥及道路实景建模

大型立交桥的三维实景模型是数字城市建设的重要内容之一，可以为桥下空间梳理提供所需的实景三维参考数据。本文从实际生产应用的角度出发，针对三维模型生产周期长、点云采集工作量大且易存在数据“空洞”等问题，研究了基于多源三维激光点云数据进行大型互通式立交桥三维建模的方法，并得出了可行的数据采集和三维建模方案。以天宁寺桥为试验对象，利用车载、背包以及手持三维激光扫描系统采集高精度、高密度的三维点云数据，同时利用EPS实现半自动化立交桥结构线采集，参考点云数据基于3D Max平台实现对立交桥、河道及附属设施的三维建模，证明了利用多源点云数据进行大型互通式立交桥建模的可行性和有效性。     

基于点云数据的建筑物建模方法

建筑物三维模型重在数字城市、场景重现、虚拟现实中应用广泛,三维激光扫描技术作为一种新的技术方法,在建筑物三维建模中应用越来越多。本文以三维激光扫描技术获取的点云数据为数据源,以一仿古建筑为研究对象,对点云数据进行优化处理,并用不同的建模方法进行三维建模,对比分析了每种方法的优缺点和适用范围,最后采用几何建模方法进行纹理贴图,得到真实的三维模型。     

徕卡三维激光扫描系统在建筑物精细建模中的应用

三维激光扫描技术作为一种新的测绘技术手段改变了传统的测量模式,利用三维激光扫描技术可以快速、高效、连续地获取海量的点云数据,通过处理可以快速得到被测目标的三维模型。本文主要结合徕卡Scan Station P40三维激光扫描系统介绍其在复杂建筑物精细建模中的应用,通过对点云数据及建模精度分析,得出了有益的结论。     

基于Geomagic Studio的雕像三维建模

采用Trimble GX200三维激光扫描仪,获取了目标雕像的点云数据,基于Real Works Survey Advanced 6.4软件,完成了不同站点间的数据拼接;采用逆向工程软件Geomagic Studio 12,分别对拼接完成的点云数据,进行了降噪和三维建模处理(包括生成三角网、填补点云漏洞、曲面平滑等);通过实测数据处理与分析,给出了处理过程中的相关结果,并指出了相关的注意事项,为三维激光扫描技术在三维建模及古物重建等方面的应用提供了案例参考。     

多源点云数据融合的建筑物精细化建模

三维建模技术能够实现建筑物的数字化存档，在古建筑保护与修复和现代建筑规划与改造中具有不可替代的作用。针对倾斜摄影测量和三维激光扫描建模技术中建筑物模型存在的问题，本文提出了一种倾斜摄影测量和三维激光扫描生成三维点云模型相融合的建筑物精细化建模方法。选用无人机和三维激光扫描仪作为试验设备，利用ContextCapture、SCENE软件完成点云拼接、生产和编辑，通过ICP算法完成点云精细匹配，实现多源点云数据融合建模；对比单一建模方法模型，从纹理结构和模型精度两方面对融合建模模型进行质量评价。结果表明，融合建模模型纹理清晰，几何结构完整，模型距离中误差和高差中误差的均值均低于倾斜摄影测量模型的值，接近三维激光扫描模型。     

三维激光点云自动化建模思路探索

点云数据自动化应用时,尤其是三维自动化建模过程中,传统的点云自动化处理技术难以实现。点云自动化建模是一个复杂的过程,涉及对象识别、点云处理、参数化建模等多个领域。本文结合三维激光扫描技术,针对不同的项目和应用方向对三维模型成果的不同需求,对现阶段各个行业和方向的三维模型成果及构建方法进行了汇总和分析,进一步提出了3种三维激光点云自动化建模的新思路和可行性分析,并分析了自动化建模思路的优势和应用方向。     

Trimble Realworks在点云数据真三维建模中的应用

三维激光扫描技术是近年来出现的新技术,其应用取决于点云数据的建模质量。将点云数据导入Trimble Realworks,经过数据配准、点云降噪、模型创建、曲面构建等处理,生成三维模型,并将三维模型与点云模型进行比较。试验表明,采用Trimble Realworks软件进行点云数据三维建模,大大提高了建模质量。     

车载激光扫描在城市大型立交桥三维建模中的应用

城市大型立交桥的三维可视化是数字化城市建设的重要课题,为解决常规三维建模过程中存在的制作周期长、工作量大以及多层立交桥存在遮挡导致数据缺失等诸多问题,结合车载激光扫描系统的特点及优势,本文提出采用车载激光扫描进行城市大型立交桥三维建模技术实现方法,得到了一套可行的数据采集工艺和三维建模技术实现方案。以北京西三环南路丽泽桥三维建模为例,进行了立交桥车载扫描外业点云数据采集、内业数据处理、三维边线提取、立交桥三维建模,从而证明车载激光扫描系统用于建立高精度城市立交桥三维模型的可行性。     

利用点云数据进行三维可视化建模技术研究

依据三维激光扫描仪的工作原理,阐述点云数据处理、数据提取与快速建模的全过程工作原理。以某一建筑物扫描为例,先获取其点云模型数据,并对点云数据采取不同的方法进行拼接处理,且对因拼接方法不同而产生的误差进行比对分析,选取出最优的拼接方法;然后对点云数据进行合并、去噪等处理;最后使用建模工具从点云数据模型中获取建筑物的各立面线划图,完成快速精准的三维可视化建模。     

利用3ds Max与三维激光扫描技术生成三维建筑模型的研究与实践

针对目前城市建模方法制作的建筑模型存在建模过程繁杂、生产效率低、数据精度不高的不足,提出了一种结合三维激光扫描技术与3ds Max生产建筑模型的方法。首先对3ds Max三维建筑模型生产的流程和方法进行了研究,然后应用三维激光点云数据对建筑模型进行了高度校正,最后采用与1∶500地形图及全站仪量测的建筑结构尺寸相比较的方法对建筑模型的数学精度进行了检验。结果表明,该方法能够快速生成外观效果逼真、数学精度高的三维建筑模型。     

基于机载LiDAR数据的大型立交桥自动提取与建模方法

提出一种基于机载LiDAR数据的大型立交桥建模方法。在提取立交桥数据点的基础上,采用先分割后建模策略,提出并实现立交桥结构自动分割方法,将复杂的交汇、分叉结构分割成多个结构简单的区段。在建模过程中,从轮廓中确立约束边,采用全约束三角网建模方法,建立立交桥三维可视化模型。最终利用区段建模信息结合先验知识检测并恢复被遮挡的结构,实现完整结构的真三维建模。试验结果表明,设计及流程在复杂结构立交桥的建模问题上可以取得令人满意的结果。整个模型在地理位置,几何尺寸以及拓扑关系上均与实际地物保持一致,具备三维浏览以及交互式操作的条件。对模型质量和算法效率的分析进一步说明其可行性与有效性。     

基于倾斜摄影线特征的建筑物模型快速重构方法

针对以点云为基础进行建筑物三维建模时存在的点云数量庞大、构网复杂等问题,提出了一种基于倾斜影像线特征进行建筑物三维模型快速重构的方法。首先对三维线特征进行仿射平面剖分以及构建特征角点;然后以特征角点为引导基于拓扑顺序进行平面构建;接着采用各种规则构建与补充平面边界形成平面块,对模型进行精纠正后生成最后的建筑物三维模型。实验结果表明,该方法可基于线特征自动完成建筑物三维模型的重构,建模效率远高于基于点特征的三维建模,且精度符合要求,其为非精细化城市建筑模型的快速批量自动构建提供了高效且实用的解决方案。     

三维激光扫描技术在天津市历史文化街区三维模型库建立中的应用探讨

利用地面三维激光扫描技术,获取历史文化街区内建筑、场景的高精细的点云数据,将点云与1∶500比例尺的DLG平面文件进行匹配,获取建筑的平面及高程信息。根据获取成果制作天津市历史文化街区重点保护建筑、场景的高精细三维建模,实现历史文化街区内各类建筑、场景的三维仿真,建立数字化档案库。为历史建筑的保护提供数字化档案信息,可以永久的记录城市面貌、建筑风貌以及文化底蕴,实现历史文化街区的保护、复原、修缮、规划及研究等工作。     

基于移动激光扫描点云数据和遥感图像的建筑物三维模型快速建模方法

建筑物的三维建模是城市三维建模和可视化的重要组成部分。本文提出一种基于点云数据与遥感图像的建筑物三维模型快速建模方法。首先,运用改进的RANSAC法从点云数据中提取建筑立面,根据立面区分平顶建筑与人字形屋顶建筑;在此基础上,进一步对建筑物的高度进行提取;之后,利用区域增长法从遥感图像中提取建筑物屋顶轮廓,利用形态学方法对提取出的轮廓进行规则化处理,并基于Freeman链码提取轮廓角点,得到规整的轮廓;最后,根据提取出的建筑高度属性对屋顶轮廓拉伸并进行纹理映射,实现对建筑物的三维重建。通过实例证明,提出的方法能快速、高效地实现建筑物三维模型的重建。     

融合激光扫描和多视图影像的模型重建技术

针对在复杂的扫描环境下,三维激光扫描点云数据容易缺失、噪点多,点云预处理难度大且效果不理想,进而影响后期模型重建精度和效率的问题,该文对融合三维激光扫描和多视图影像重建两种技术进行了研究,提出了一种全新的快速精细化模型重建方法。结合某工程实例,基于分块建模的思想,运用该方法完成了数字三维模型的重建工作。实验结果表明,该方法可以建立高精度的三维模型,并在很大程度上提高了建模的效率。     

Erdas在三维建模中的应用

以某大学为例,进行三维景观的研究,三维建模主要分为2个方面,建筑物的建模和地形的建模.首先是利用3DSMax进行校园的建筑物初步的建立,完成建筑的框架构造,然后在Erdas Image中结合遥感影像数据进行地面模型建立,最后将建立好的模型和影像进行匹配,完成三维建模,实现对空间信息查询的基本操作,并说明建模的地理意义.     

激光扫描技术在重庆罗汉寺文物保护工程中的应用

介绍了三维激光扫描技术和相关点云处理软件,应用三维激光扫描技术对重庆罗汉寺文物保护工程进行了数据采集、数据预处理、建筑特征提取、点云建模和三维仿真系统建立,该项目的实施对三维激光扫描技术在文物保护方面的应用具有典型的代表意义和社会经济价值。     

地面三维激光扫描技术在建筑立面图制作中的应用

为解决传统测量技术获取建筑数据效率低,数据不够精确且无法准确体现建筑立面现状的问题,提出了将地面三维激光扫描技术应用于建筑立面图的数据采集、处理及立面图生成方法。根据三维激光扫描特点、现场情况及立面图的要求,设计出自由设站的数据采集方案。经过点云特征配准,生成建筑点云模型并快速完成建筑立面图的制作。结合北京市某大街建筑物立面测绘工程,将该技术流程应用于实践。结果表明利用三维激光扫描技术可以提高建筑现状数据采集效率,保证数据质量,降低数据处理的复杂程度,能够快速、精确地绘制建筑物立面图。     

三维激光扫描与倾斜摄影测量的高陡崖三维建模

针对三维激光扫描仪在数据采集过程中,受到多重因素的限制,难以完整的获取物体表面三维数据的难题,该文采用融合多种数据源的方法来获取地物表面完整的三维数据。该文结合三维激光扫描技术和无人机倾斜摄影测量技术对大理苍山石门关世界地质公园的高陡崖进行三维数据采集。以地面三维激光点云数据为基础,融合无人机倾斜摄影测量点云数据,得到研究区域完整的三维点云,对融合后的多点云进行编辑处理、重建得到高陡崖完整的三维模型。文中对多点云融合建模("点云+点云"融合建模)及单一点云建模后模型融合("模型+模型"融合建模)进行模型比较分析,得出这两种方法所建三维模型基本一致,并总结了两种建模方法的优势和不足。这两种技术及方法的结合不仅解决了高陡崖数据采集的难题还为类似的工程提供参考。