面向个人移动平台的室内三维模型数据重构研究

针对室内三维导航的需求及个人移动平台资源、计算能力有限之间的矛盾,在顾及三维模型渲染质量和效率的基础上,从模型轻量化的角度,采用数据库技术,构建了针对三维实体模型数据的SLMATV数据组织和管理方案(场景-模型层-模型-外观-三角形-顶点),该方案通过合理的数据重构和数据优化,部分采用以空间换时间的策略,有效降低了数据冗余,提升数据传输和绘制的效率,降低计算开销,为高逼真度的三维模型可视化绘制奠定了数据基础和数据保证。实例测试表明,该方案可以有效实现三维实体的轻量化建模,可在保证渲染效率和质量的基础上,为移动平台室内三维应用提供可视化的数据源。     

城市空间三维地图及其在智慧城市中的应用

对城市空间三维地图相关的关键技术进行了系统梳理,结合深圳市拟建设的"数字政府"基础时空平台——"深圳市可视化城市空间数字平台"开展实例研究。结果表明,从二维地图可视化提升到城市空间的三维地图可视化,需要从现有的空间数据模型、数据组织与调度逻辑、地图可视化表达方法等方面开展研究,形成城市级的三维数据可视化表达核心框架,满足各类城市应用可视化渲染与仿真需求。     

基于三维激光扫描技术的室内场景及管道系统的模型重建

研究利用三维激光扫描技术进行室内场景及管道系统的模型重建方法,使用Z+F 5006H三维激光扫描仪对室内场景及管道系统进行点云数据采集,对采集的点云数据进行高精度拼接和自动特征提取,根据提取的特征进行室内场景及管道系统的三维建模。研究结果表明:使用三维激光扫描技术对室内场景及管道系统的三维建模,精度较高、可视化效果较好。能够满足工程施工与设计的精度要求,为室内管道工程的改扩建提高较为珍贵的参考数据。     

基于八剖面临近点计算法的三维可视化研究

首先获取遥感影像并进行几何校正与配准,再基于八剖面临近点计算法提取高精度的DEM,然后利用ArcScene的可视化功能,从而实现了影像数据的三维可视化显示。使用八剖面临近点计算法进行提取DEM,除了可以减少"阶梯"地形带的误差,还大大提高了地形的三维可视化的精度。     

融合深度相机点云与光学影像的室内三维建模

针对传统的对点云进行拼接建模的方法无法得到较好的室内三维模型的问题,该文提出了一种融合Kinect点云与光学影像数据的室内三维建模方法:首先,利用Agisoft Photoscan软件对Kinect获得的彩色影像进行处理获得大量三维点,并与拼接后的Kinect点云进行融合,从而弥补Kinect点云缺失严重的现象;然后,针对不同的物体利用不同的方法对融合后的点云数据进行处理,并通过"孔洞算法"提取其边界点;最后,将边界点进行处理从而完成室内三维场景模型。实验结果表明,该文方法能够提供质量较高的三维点云数据,并且能得到较好的室内三维模型。     

室内三维定位分类、方法、技术综述

室内三维技术是辅助室内人员快速定位导航、商业人员对室内业务统计分析决策、应急救援力量快速实施救援的重要手段.近年来,室外定位、导航、路径规划、可视化分析等技术已发展成熟,而室内位置服务需求(定位、导航、路径规划)正处于初始发展阶段.为快速推进室内三维技术发展,本文对目前市面上应用集中的几种室内三维定位技术方法进行了归纳和探讨,介绍了从不同角度对室内三维定位进行分类,各定位技术的原理和方法,以及基于室内三维原理与方法衍生出的主流室内定位技术,对比分析各定位技术的优缺点及在室内三维中的应用,总结了目前室内三维定位技术存在的问题与未来的研究方向.     

智慧城市时空数据三维可视化设计与关键技术

随着数据内容的不断增加,特别是新型测绘产品数据的扩展延伸,智慧城市时空大数据的三维可视化面临着新的机遇与挑战.针对时空大数据三维可视化所面临的数据集成、数据组织优化以及资源合理分配等问题,设计了面向三维可视化的时空大数据集成内容及其相应框架,并针对数据集成存储、细节层次构建和计算资源调度等关键技术开展了研究,为构建多源...     

基于B/S的室内地图信息系统研发

随着定位、导航和可视化技术的发展,位置服务已深入人们的生活,定位导航技术逐步由室外转向室内。目前,室外定位导航技术的发展已相当成熟,但是由于建筑数据量巨大、内部结构复杂,以及GPS定位在室内的局限性,影响了室内定位服务的发展。建筑场所的复杂化催生了人们对室内地图的需求,促进了室内地图服务技术的发展。当前的室内地图系统多数基于传统的关系型数据库,具有潜在的运行不稳定、数据量小、数据更新和优化困难等问题,急需一个高效的数据库来存储这种海量、多样性的室内地图数据。本文基于MongoDB数据存储方案,设计实现了基于B/S的室内地图服务系统。系统实现了MongoDB数据库结构设计以及相关地图操作,包括地理空间数据的入库与展示、数据查询、用户管理等功能。同时,系统基于Cesium加载并显示三维数据模型,基于MongoDB的图形绘制功能进行室内地图的展示,并实现三维大场景到室内地图的切换功能。     

基于Skyline的三维空间数据网络发布

三维场景中三维地形模型和建筑模型等结构复杂,纹理丰富,使得三维数据被称为"海量"数据库,给三维场景在IE浏览器中的的快速加载与显示增加了难度。本文在分析评价现今网络三维可视化方面使用较广泛的软件和技术模式的基础上,介绍Skyline系列软件关于提高三维数据的传输效率的关键技术,并针对此问题进行设计实验,对软件的实用性的进行分析和评估。     

一种顾及精细层级的室内拓扑模型

针对室内精细化管理的需求,提出了一种顾及精细层级的室内拓扑模型。该模型首先将室内空间构件分为“主体对象-连通对象-虚拟对象”三种类型;接着以主体对象为基准,在垂直方向上又将室内空间划分为“楼栋-楼层-房间-设备”4个级别,并抽象出虚拟对象实现对对象的二次划分;然后针对同级别对象和跨级别对象建立了拓扑组织规则;最后结合三维引擎Cesium.js对模型进行了管理可视化验证。结果表明,该数据模型能够有效地满足精细场景的数据管理需求。     

数码城市GIS中建筑物室外与室内三维一体化表示与漫游

介绍了数码城市中室外与室内场景的数据管理及可视化等关键技术，对室外与室内场景进行了综合比较，讨论了室内外场景一体化的表示思想。     

From 2D and 3D GIS for CyberCity

In order to understand the 3D landscape with many high buildings in a city, the 2D GIS has to be extended to 3D GIS. The further development of CyberCity has to include various applications of 3D scenes from the outdoor scenes to the indoor ones. In thispaper, some key techniques, such as data management method and dynamicalvisualization method for the outdoor and the indoor scenes, are discussed. The indoor scene is compared with the outdoor one. The idea of integratedrepresentation of the outdoor and the indoor scenes in CyberCity GIS is discussed. Funded by the open research fund program of LIESMARS (No. 010302).     

室内三维点云空间自动划分与规则化方法北大核心CSCD

精准空间划分是实现室内语义建模与拓扑结构重建的重要基础。三维点云作为常用的室内空间数据载体,如何基于三维点云进行室内空间语义信息提取与规则化具有重要意义。本文提出了一种基于形态学分割方法实现室内场景的分割,并结合矢量规则化方法完成分割场景的规则化。首先,基于区域增长算法与线性拟合方法提取空间分割要素,通过平面投影生成二进制影像,进而利用距离变换和分水岭算法完成空间分割;然后,对空间分割要素进行线性拟合,进行室内空间格网划分,采用矢栅叠加方法实现空间要素规则化;最后,通过4组实际场景(包含3组ISPRS数据集及1组实际场景采集数据)进行数据验证。试验结果显示,本文提出的室内空间分割与规则化方法可以准确快速地完成室内空间要素的提取。     

最小割与深度学习联合优化的室内粘连点云分割方法

随着数字城市的发展,城市三维模型重建对三维点云结构化的需求与精度要求越来越高。如何有效准确地分割室内语义模型与三维重构是当前研究的热点问题。点云分割分类是室内点云结构化的重要基础,如何将粘连点云构件进行准确分割并用于室内点云结构化,是当前城市建模的难点。本文提出了一种面向室内粘连点云数据的分割分类方法。首先,利用深度学习网络处理室内点云数据;其次,对点云数据进行标签分类,得到目标标签点云;然后,利用欧氏算法对目标点云进行聚类分割,通过室内语义构件包围盒信息计算各目标中心点坐标与水平半径;最后,利用点云最小割实现室内粘连点云的准确分割。利用3组室内场景中获取的数据对分割方法的精度及有效性进行了验证。结果表明,该分割优化方法具有较高的精度与数据完整性。     

From 2D to 3D GIS for CyberCity

In order to understand the 3D landscape with many high buildings in a city, the 2D GIS has to be extended to 3D GIS. The further development of CyberCity has to include various applications of 3D scenes from the outdoor scenes to the indoor ones. In thispaper, some key techniques, such as data management method and dynamicalvisualization method for the outdoor and the indoor scenes, are discussed. The indoor scene is compared with the outdoor one. The idea of integratedrepresentation of the outdoor and the indoor scenes in CyberCity GIS is discussed.     

RGB-D SLAM在室内高精度三维测图中的应用

高精度三维测图是室内三维制图的重要支撑,基于三维激光雷达扫描技术的三维测图成本高,需要提前布置标靶,在室内复杂环境中易导致数据不完整;基于图像序列的三维重建建模时间长,易受多种因素影响。针对以上问题,本文将RGB-D SLAM技术应用于室内高精度三维测图中。通过将深度相机与SLAM技术相结合,计算相机位姿并恢复三维空间信息,获取室内三维点云模型,并以目标物实际量测为基准评价密集点云精度。试验结果表明,该方法可快速获取精度较高的三维点云模型,成本低且效率高,能够较好地满足应用需求。     

一种基于体素的室内三维连通图自动生成算法

为了能快速计算室内导航路径,必须使用简单的数据结构表达室内复杂的路径导航信息,室内三维连通图就是一种较好的手段。但是传统的室内精细建模重在几何模型的构建和纹理数据采集,缺乏室内三维连通图的构建。针对广泛存在室内几何模型提出一种基于体素的室内三维连通图自动生成算法,对建筑物内部进行分割和填充,将室内空间划分为离散的导航空间,通过自动语义关联提取连通关系,最终生成室内空间三维连通图。     

Colour Hue and Texture Evaluation for 3D Symbolization of Indoor Environments Using RGB-D Data

In this work an evaluation procedure of the use of colour hue and texture for 3D symbolization of indoor environments using RGB-D data is presented. The main characteristics of the proposed method involve RGB-D cameras to collect colour and depth data and the evaluation of the visual variables colour hue and texture combined with visual aspects such as lighting and camera configuration for the symbolization of 3D indoor environments. High quality coloured point clouds of indoor environments are obtained with the Kinect sensor and then registered and processed in order to create 3D models. These sets of point clouds can be detected, recognized and classified under one of the three following main categories: ceiling, wall or floor. After classification is done, the resulting point clouds are properly treated as 3D triangular meshes in the MeshLab software. These meshes are then filtered to form complete surfaces which are then refined before being considered for visual variable application. We evaluated the proposed method on several indoor environments to show that it efficiently combines the colour and depth data obtained from RGB-D cameras with different parameters defined for the visual variables colour hue and texture for 3D symbolization of indoor environments.     

数码城市中建筑物三维CAFM研究

提出了一种室内空间的楼层房间结构多边形剖分方法，讨论了数码城市中室内三维CAFM的数据管理、基本功能的实现和可见性算法。     

低成本大视场深度相机阵列系统

在测距传感器不断轻量化、小型化以及室内外地图一体化导航应用的驱动下,三维（3D）室内移动测量成为当今研究和应用的热点,在室内建模、室内定位等新兴领域中的应用越来越广泛。3D室内移动测量系统通常配备激光扫描仪、全景相机、惯性测量单元（inertial measurement unit,IMU）系统和里程计等传感器,虽能实现3D室内点云数据的采集,但其距离传感器-激光扫描仪价格昂贵且便携性较差。彩色深度（RGB depth,RGB-D）相机为低成本3D室内移动测量系统构建提供了新的距离成像传感器选择,但主流型号RGB-D相机视场角小,继而导致数据采集效率远低于传统激光扫描仪,难以做到点云数据的完整覆盖与稳健采集,且易造成同时定位与制图（simultaneous localization and mapping,SLAM）过程中跟踪失败。针对以上问题,构建了一种低成本室内3D移动测量系统采集设备,通过组合多台消费级RGB-D相机构成大视场RGB-D相机阵列,提出了一种阵列RGB-D相机内外参数标定方法,并通过实验检验了设计系统采集的点云数据的精度。