大型木造建筑物的计算机仿真和质量控制

利用传统测量方法和现代测绘技术相结合,对大型木造建筑物进行计算机三维模型构造并以此对整个重建工程进行测量监控,也对一些新的设备和技术在占建筑领域的应用作了有益的尝试。结果表明,在占文物古建筑维护和重建过程中,用计算机三维仿真来保存完整数据资料和对施工过程进行质最监控是一种合适的方法。     

三维激光扫描仪在古建筑数字化保护中的应用

三维激光扫描仪相比较传统的对古建筑的测绘工作具有速度快、信息全、无接触、误差小等无法比拟的优点，近年来在古建筑修缮、重建中得到广泛应用。本文以郑氏宗祠数字化重建为实例，使用Trimble TX8激光扫描仪，基于Realworks、Sketchup软件，构件了郑氏宗祠三维模型，并尝试对斗拱精细构件进行重建，实现了古建筑三维数字化存档。并且本文对古建筑数字化保护的技术路线、外业数据采集、内业数据处理、数字三维模型重建相关技术进行了详细阐述和总结。     

三维激光扫描结合BIM技术的古建筑三维建模应用

完备的图纸资料是古建筑加固、修缮的关键,当前大量古建筑的现存资料不能满足修缮的要求,因此对古建筑建立电子信息档案意义重大。原有建筑信息获取方法通过传统人工测绘结合CAD来实现,此方法效率低、成本高且测量过程中容易对古建筑造成二次破坏。鉴于此,依托青岛市广兴里里院,将三维激光扫描技术与BIM技术相结合,对古建筑从获取点云数据到特征线提取再到创建三维模型全过程进行研究,以期为损坏的古建筑进行恢复、再现和重建提供技术支持。研究表明,该技术能够达到建模精度,效率高,在测量过程中可避免对古建筑的破坏,可以为类似工程提供借鉴参考。     

基于三维激光扫描点云数据的古建筑建模

针对传统古建筑数字化技术的不足和接触测量对建筑物造成"二次伤害",以西北民族大学蝴蝶厅异地重建项目为例,提出了一种结合三维激光扫描技术和现代测量技术以及本体思维进行室内外一体化三维建模的研究思路。首先给出了基于三维激光扫描技术的建模流程;其次,对点云数据处理和三维实体重建两个核心步骤,重点对点云数据的配准拼接、去噪简化和提取轮廓线、三维几何建模和纹理贴图等步骤进行详细论述。本体思维用于基于三维激光扫描的古建筑三维建模,可以有效指导古建筑构件分类建模,提高建模效率。结果表明:三维激光扫描技术适用于具有高复杂度几何特征的蝴蝶厅精细化、真实感建模,为西北民族大学蝴蝶厅古建筑文化遗产未来的开发、保护、维修、恢复重建与虚拟地理环境等提供高精度的数据基准。     

基于LiDAR技术的古建筑复杂曲面三维重建

随着信息技术和测绘科学的迅猛发展,传统的空间数据获取模式已经不能满足现在的信息化需求。三维激光扫描技术的出现,推动了现代化测绘技术的发展,其高精度、快速的非接触式扫描测绘方法改变了传统空间数据采集模式。古建筑文化遗产的三维数字化保护是目前社会的研究热点,利用三维激光扫描技术来重建古建筑独特复杂的表面模型,为古建筑数字化管理和修复提供数据参考是一个很有意义的事情。本文以利用地面三维激光扫描系统构建古建筑三维模型为研究对象,通过洞窟类实例对古建筑点云数据处理和NUBRS三维模型复杂曲面重建技术进行研究与探讨。     

快速处理大数据量三维激光扫描数据的技术研究

为解决由于利用三维激光扫描仪进行模型重建过程中数据量大而造成的在数据读取、数据处理及三维显示等方面速度低下、操作不流畅等问题,结合当前计算机软、硬件技术的现状,分析激光扫描数据本身的特点,提出基于内存映射文件技术、虚拟内存技术、多线程技术、数据库技术及用OpenGL快速显示三维模型的技术等解决手段,同时在WindowsXP操作系统上,利用Vc++6.0给予了具体的程序实现,以古建筑室内激光扫描数据作为试验数据,实践表明了文章提出的技术手段在现有的计算机条件下,较好地解决数据量大、数据处理和显示速度慢的问题。     

三维激光扫描技术在旧城改造古建筑保护中的应用

三维激光扫描技术可以快速、高精度获取海量点云数据,在旧城改造和古建筑保护中发挥重要作用。详细阐述了三维激光扫描技术的流程及关键技术,并以某市古建筑群为实验区,进行了三维模型的重建,重建成果可用于古建筑群的辅助修复、模拟还原。     

近景摄影测量在毗庐塔数字化重建中的应用

古建筑作为古文物的重要组成部分,具有极高的考古价值。记录和保存古建筑物的外形数据,能够为日后古建筑的修缮工作提供数据支持,可作为历史数据保存到数据库中,供考古研究日后检索查阅。因此人们尝试采用各种方法对古建筑进行数宁化重建。本文以唐朝古塔毗庐塔为例,介绍了罐于近景摄影测量的古建筑数字化重建过程,为古建筑数字化重建工作提供一个应朋实例。     

三维激光扫描技术在古建筑保护中的应用

三维激光扫描技术是一种全新的测绘手段,可以对待测绘物体进行全方位、各角度、内外全面和无接触式的数据采集,越来越多的应用到各个行业,在古建筑保护中,三维激光扫描仪具有远程测绘、不接触古建筑本体、对古建筑本体伤害性小等特点,在古建筑勘测中受到越来越多的重视。本文介绍了三维激光扫描技术在古建筑保护的应用方向。详细论述了三维激光扫描外业在采集古建筑数据的要求和方法,针对古建筑彩绘的外业三维数据采集和影像数据采集提出了具体的采集方法和精度要求。针对古建筑点云数据进行了各种数据配准方法的比较,提出在古建筑数据配准时适合大小场景古建筑的配准方法。以点云剖面的形式辅助古建筑专业人员绘制手工测绘图纸,同时结合法式测绘对古建筑整体形变、梁架形变、柱子形变和墙体形变进行分析。由于自身的特点和优势,三维激光扫描技术在古建筑勘测领域的应用会越来越广泛和深入。     

空地多数据互辅融合技术在大型牌式古建筑重建的应用

由于大型牌式古建筑自身单体窄高、面饰构件灵活百怪,单一建模技术因自身数据采集的局限性,难以单方面建立全面的大型牌式古建筑三维模型电子档案。针对此问题,本文以桂北灌阳县月岭村月岭"孝义可风"牌坊为研究对象,提出了一种空地多数据互辅融合三维模型重建方式,以倾斜摄影与三维激光扫描为主,地面近景多视角拍照为辅的采集方案,重建完整精细的大型牌式古建筑文物三维模型电子档案,并完成了数据融合偏差验证、数据融合前后的模型完整性分析与精度对比评估。该方法可为大型牌式古建筑档案的建立提供新的思路,在文物保护方面具有广泛应用前景。     

三维激光点云联合无人机影像的古建筑重建

古建筑保护是当下测绘领域的热点研究课题,非接触测量是克服传统方法数字化不足、容易造成"二次破坏"的有力举措。本文以哈尔滨红霞街99号外侨私邸为例,提出了一种将三维激光扫描技术和无人机航测技术相结合进行古建筑重建的研究方案。基于三维激光扫描仪和无人机获取的古建筑内外点云数据和影像数据,利用点云数据生成正射影像并绘制平、立、剖面图,创建三维模型,最后以实地量取的建筑物尺寸数据为参考分析得出图纸和模型误差。结果表明：利用三维激光点云联合无人机影像能够高效地进行建筑图纸恢复,创建高精度精细化的三维模型,为古建筑保护提供了一种全新的思路。     

基于虚拟现实的龟山汉墓虚拟重建研究

基于虚拟现实技术的优势和特点,介绍其在古建筑虚拟重建中的应用,并针对其在古墓虚拟重建方面应用先例较少的现状,提出基于虚拟现实的古墓虚拟重建方案,并以龟山汉墓为例,利用Multigen Creator实时建模软件进行三维建模,在Vega Prime实时视景仿真软件环境和VC 环境中进行渲染和开发,建立古墓虚拟重建系统,实现了三维模型重现、三维场景渲染和漫游等功能。古墓的虚拟重建,不仅可以在虚拟环境中重现璀璨的墓葬文化,发展"古墓旅游业",还可运用到古墓的数字化保护、考古学、古代测量技术研究等方面。     

面向保护需求的虎丘塔虚拟修复

针对虎丘塔古建筑存在损坏等情况，本文通过虚拟修复对其进行保护，首先利用三维激光扫描仪进行数据采集获得虎丘塔的点云数据，再根据邻域相似原则对古建筑破损部位进行虚拟修复，使用Faro Scene和Geomagic Qualify对虎丘塔点云数据进行配准和去噪，最后通过切片和最小二乘拟合方法将选中的几何块绕旋转中心旋转一定角度进行虚拟修复。实验结果表明，在三维平面上误差在-0.013 2～0.013 2 m的点云为97.53%。本文方法精度较高能够有效修复破损的虎丘塔，可以为其他古建筑的保护提供一定的借鉴意义。     

三维激光扫描技术在古建筑测绘中的应用

传统的古建筑测绘方法需要消耗大量的人力物力,工序繁杂、效率低,而且容易造成古建筑的损坏。三维激光扫描技术采用非接触的方式能够精确获取到古建筑的空间几何信息,通过密集的点云数据可快速复建出三维模型和二维专题图。本文以南京鸡鸣寺药师佛塔为例,对三维激光扫描技术在古建筑测绘中的应用情况进行了探讨,经验证,使用该技术可快速获取古建筑的现状信息,对于实现古建筑的三维可视化、建立数字化档案具有重要的意义。     

三维激光扫描在保俶塔数字化测绘中的应用

目前我国的许多古建筑维修、保护都面临缺少建筑物结构图、破坏程度评估等困难。本文给出了基于地面三维激光扫描仪获取的点云数据和数码相机获取的彩色照片来实现保俶塔真三维建模的方法,详细介绍了三维激光扫描数据处理、三维模型重建、纹理映射和数字化测绘表达的方法和流程,其数字化测绘成果对保俶塔的保护研究提供科学依据。     

基于地面三维激光扫描数据的快速建模

三维激光扫描技术具有速度快、精度高、自动化程度高并且不与物体直接接触等诸多优点,现已应用于古建筑保护、数字城市、工业生产、地形测绘等不同领域。本文利用地面三维激光扫描仪对校内樱花园手形建筑物进行扫描,获取该目标物的点云数据,并对获取的点云数据进行拼接、去噪处理。同时,利用点云数据处理软件Geomagic对目标物进行快速的三维模型重建并达到了预期的效果。     

无人机倾斜摄影测量技术在古建筑保护中的应用

随着社会经济的不断发展,全国各地的古建筑在不同程度上受到破坏,历史悠久的建筑文化遗址正在面临着严峻的考验,古建筑的保护工作成为当下关注的焦点。基于对古建筑预防性保护的目的,本文采用无人机倾斜摄影测量技术,以西藏某区域藏传佛教寺庙为例,阐述了无人机倾斜摄影测量的基本原理及其在古建筑保护中的应用流程,并通过实测古建筑特征点和特征边长,对构建的古建筑三维模型进行了精度分析。结果表明：通过无人机倾斜摄影测量技术生成的古建筑三维模型具有高精度的空间信息和丰富的纹理信息,模型精度达到了厘米级,对于古建筑保护工作具有较高的参考价值。     

地面三维激光扫描系统内外业一体化研究

为了提高地面三维激光扫描系统作业效率及成果质量,以RIEGL VZ-400地面三维激光扫描系统为研究对象,介绍了扫描系统的主要组成和工作原理,推导了系统的数学模型;分析了扫描系统内外业一体化作业流程,提出了提高系统测量精度、作业效率和成果质量建议;对天安门广场华表古建筑进行了三维扫描测量实验,给出了数据采集、数据处理和模型重建的基本方法和结果;实验结果真实细致的反映了华表的三维形貌和纹理特征。     

基于数字摄影测量的虚拟现实技术与三维城市景观的可视化研究

阐述了利用数字正射影像（DOM）和数字高程模型（DEM）进行地形环境虚拟现实研究的原理，方法和实践，着重论述了基于OperGL技术构造真实三维城市景观模型的有关原理以及在计算机上实现城市三维景观的重建与实时动态立体显示的有关技术。     

LiDAR与影像集成的真实感建筑物三维重建研究进展

真实感建筑物三维重建是摄影测量、计算机视觉界研究的热点和难点,一般来说包括三维几何模型重建与表面纹理恢复两个方面。本文立足于LiDAR与影像集成的三维重建技术,以三维重建过程为线索,从三维几何模型重建、表面纹理恢复两个方面,梳理归纳不同的LiDAR与影像集成方案,聚焦于数据处理的方法、算法、策略,对最新的研究成果进行总结与分析。