基于多视影像的三维数码城市快速自动建模方法的研究

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数码城市三维建模方法的研究

数码城市三维建模方法的研究

( ) 种类 型的三 维城市 实体 的建模 。 1多
( ) 量数据 的组织 和管 理 。 2海
信息来构建 三维城市模 型。同时 , 于一 些城 市建筑 物 鉴
( ) 种复杂 的三 维空 间关 系的表 达 以及 操作 。 3各 ( ) 维空 间数据 的存储 管理 以及查 询和 检索 。 4三
方便地建立 起大范 围地形或 者整个城 区的景 观模型 , 因
此这种方法 可 以得到 广 泛 的应 用 。但 是 这种 方法 构造 的城 区景观 由于 纹理 的 失真 , 缺乏 真实 感 , 且不 易 提 并 取地面三维 对象 , 以对地 表 单个 三维 对 象进行 建 模 , 难
无法构建大 量的城 市 建筑 三维模 型 及城 市相 关设 施 的
三维数 据模 型是 关于三 维空 间数据组 织 的概 念 和 方法 , 映了现 实世 界 中三 维 空 间实 体 与实 体 之 间 的 反
2 城 市 三 维 建模
2 1 三维 建模方 法 .
相互关系 , 是建立一个富有管理机能和操作机制三维
系统 的基 础 。基 于 三维 数 据 模 型 的 三 维 城 市 建 模 方
关 键 词 : 码 城 市 ; 维建 模 ;DG S 数 三 3 I
1 引 言
全球化 、 信息 化是未 来城 市经 济发展 的 总趋 势 , 实 现 城市信 息 化 是 一 个 城 市 融 入 全 球 化 浪 潮 的必 要 条 件 。城市 信息 化最 显著 的特 征 就 是 “ 字 城 市 ” 建 数 的 立 。数字 城市是 综合运 用 G S 遥 感 、 测 、 I、 遥 网络 、 多媒 体 和虚拟 仿真等 高技术 手段 , 对城 市 的基 础设 施 、 功能 机 制等进 行采集 、 动态 监 测 管理 和辅 助 决 策支 持 的技 术 服务系 统 。数 字城市具 有 使城市 地理 、 源 、 态环 资 生 境 、 口、 人 经济 、 会等 系统数 字化 、 社 网络化 、 虚拟 仿真 、 优化 决策 和实现 可视化 等强 大功能 。数码 城 市作 为数 字城市 的三维可 视 化 表现 , 为人 们 在 处理 城 市 复 杂 系

基于数字摄影测量技术的三维建模

基于数字摄影测量技术的三维建模

基于数字摄影测量技术的三维建模许丽雯广州城市职业学院广东广州510000【摘要】为了对制造业信息化的发展起到有效的推动作用,必须要对机械三维建模进行不断的研究和创新。

随着软件工程技术的不断进步,在CAE/CAM/CAD等各种较为成熟的商业软件的有效带动下,三维建模技术使机械产品的设计理念得到了根本的改变,工程设计人员的设计方向开始从传统的二维空间逐渐的向三维空间进行转变。

因此必须要针对机械三维建模进行分析和探讨。

【关键词】数组摄影测量;三维建模;纹理映射1.2.引言在机械行业当中对三维建模技术的广泛应用,使产品的设计出现了极大的变革。

现在世界上很多发达国家都在对三维模型的构建与应用进行不断深入的研究。

当今社会的数字化程度变得越来越高,与此同时,在进行机械制造的时候包含的信息必须要表现出三维世界,而不可以只是停留在二维的基础上,这不仅仅是技术的不断进步,更是时代的必然要求。

1.2.三维3D建模概述三维建模技术在现代工程设计过程当中是一种基于特征的参数化设计方式,其不急呢具有特征建模的优势,同时还具有参数建模的特征。

三维3D建模可以动态的修改和显示三维几何模型,而且工程设计人员的意图也可以从对尺寸的重新标注当中被反映出来,这样就能够促进三维3D建模效率的极大提升,现在针对三维数字模型进行建模主要包括以下几个方面的技术:首先是对三维制作软件予以直接的使用,其中包括对三维动画设计软件以及计算机辅助软件等工具的运动进行建模,采取这种技术能够将机械的材质特征以及结构逼真的表示出来,从而能够使包括构想、交互以及沉浸在内的虚拟现实技术基本上得到满足,尤其是其针对机械当中不规则的形状以及零件等具有非常好的效果。

然而如果机械的组成比较复杂,针对其中的每个模型都采用这种方式进行建模,不仅会浪费资金,还具有费时以及费力的特点[1]。

其次是对传统GIS的二维线划数据进行直接利用,采取这种技术可以将相应的纹理加在建筑物表面上,然而采用这种技术具有较大的局限性。

基于图像的三维重建技术研究

基于图像的三维重建技术研究

基于图像的三维重建技术研究一、本文概述随着科技的不断进步和计算机视觉领域的快速发展,基于图像的三维重建技术已成为当前研究的热点和前沿。

本文旨在对基于图像的三维重建技术进行深入的研究和分析,探讨其原理、方法、应用以及未来的发展趋势。

本文将介绍三维重建技术的基本概念、发展历程和应用领域,为后续研究提供背景和基础。

重点阐述基于图像的三维重建技术的核心原理和方法,包括图像采集、特征提取、相机标定、三维建模等关键步骤,以及近年来出现的深度学习、神经网络等新技术在三维重建中的应用。

本文还将对基于图像的三维重建技术在不同领域的应用进行详细介绍,如文化遗产保护、城市规划、医疗诊断、机器人导航等,以展示其广泛的应用前景和社会价值。

对基于图像的三维重建技术的发展趋势进行展望,提出未来可能的研究方向和应用领域。

通过本文的研究,旨在为相关领域的研究人员和技术人员提供全面的技术参考和启发,推动基于图像的三维重建技术的进一步发展和应用。

二、基于图像的三维重建技术原理基于图像的三维重建技术主要依赖于计算机视觉和图像处理的相关算法和理论,通过从二维图像中提取深度信息,进而恢复出物体的三维形状和结构。

这一过程涉及多个关键步骤,包括特征提取、相机标定、立体匹配和三维模型构建等。

特征提取是三维重建的基础。

通过算法识别图像中的关键点和特征,如角点、边缘等,这些特征在后续的三维重建过程中起着重要的作用。

这些特征点不仅帮助确定图像间的对应关系,也为相机标定和立体匹配提供了依据。

相机标定是确定相机内外参数的过程,包括相机的内参(如焦距、主点等)和外参(如相机的位置和方向)。

准确的相机标定对于后续的三维重建至关重要,因为它直接影响到三维点的计算精度。

接着,立体匹配是基于两幅或多幅图像,通过寻找相同特征点在不同图像中的对应关系,以获取深度信息的过程。

这一步骤依赖于特征提取的准确性和算法的效率。

立体匹配的结果直接影响到后续三维模型的精度和细节。

根据相机参数和立体匹配的结果,可以通过三角测量等方法计算出物体的三维坐标,从而构建出物体的三维模型。

城市三维地理信息系统中三维模型的快速构建方法

城市三维地理信息系统中三维模型的快速构建方法

城市三维地理信息系统中三维模型的快速构建方法1. 前言城市三维地理信息系统作为一种基于三维空间的地理信息系统,可以为城市规划、公共安全、旅游、交通等领域提供实时描述城市空间特征的解决方案。

其中,三维模型作为城市地图的核心内容,是城市三维地理信息系统的重要组成部分。

本文将介绍城市三维地理信息系统中三维模型的快速构建方法。

2. 常见的三维模型构建方法在城市三维地理信息系统中,三维模型构建方法主要有以下几种:•手工建模:使用三维建模软件(如Blender、3ds Max)手动创建三维模型,需要较长的时间和丰富的建模经验;•激光扫描:利用激光扫描仪扫描建筑、景观等物体,生成点云数据,再进行数据处理和三维建模,需要设备和技术投资成本较高;•摄影测量:通过拍摄建筑、景观等物体的照片,进行三维重建,需要较高的摄影技术和附加设备成本,同时对照片的光照、颜色等要求较高;•自动化建模:利用先进的三维建模软件(如CityEngine),通过规则定义、半自动化建模等方式生成三维模型,适用范围较窄,需要对源数据质量和建模算法有一定的要求。

3. 基于特征提取的三维模型快速构建方法在城市三维地理信息系统中,快速构建三维模型是一项迫切的需求,基于特征提取的三维模型快速构建方法可以有效地提高构建效率。

该方法主要包括以下步骤:3.1 数据采集采用先进的3D激光扫描仪、遥感卫星图像或无人机航拍图像等设备,获取城市空间的高精度三维数据,最终生成相应格式的点云、影像或矢量数据。

3.2 特征提取利用特征提取算法(如物体识别、轮廓线提取、纹理特征提取等),从采集到的数据中提取出建筑、树木、道路、水系等空间特征。

这些特征可以是单一的点、线、面等,也可以是复杂的模型构成要素。

3.3 特征匹配对采集到的数据进行三维配准,精确定位和匹配特征点或特征线段等空间要素,同时去除噪点和冗余数据。

3.4 模型重建利用特征提取和匹配结果,使用三维建模软件(如AutoCAD、SketchUp、Rhino等)进行快速建模,生成相应的三维模型。

测绘技术中的三维城市建模和城市可视化技术

测绘技术中的三维城市建模和城市可视化技术

测绘技术中的三维城市建模和城市可视化技术一、引言近年来,随着城市化进程的不断加速,城市规模不断扩大,城市发展的需求也越来越高。

传统的二维地图无法完全满足对城市空间的精细化展示和管理需求。

因此,三维城市建模和城市可视化技术应运而生。

本文将介绍这两项技术在测绘领域的应用和发展。

二、三维城市建模技术1. 数据采集三维城市建模技术首要任务是采集城市数据。

目前主要采用的方法有激光雷达、航空摄影和卫星遥感等技术。

激光雷达技术通过测量激光束的反射时间来获取地面和建筑物的三维坐标。

航空摄影则使用航空摄影机进行拍摄,并结合空中三角测量原理进行测量和定位。

卫星遥感则通过卫星图像获取城市地貌和建筑物的信息。

这些数据采集方法能够快速、准确地获取城市的地理信息。

2. 数据处理采集回来的原始数据需要经过一系列的处理才能生成可视化的三维城市模型。

主要包括数据预处理、数据匹配和规范化等步骤。

对于激光雷达数据,可以通过去噪、滤波和配准等算法进行处理。

航空摄影和卫星遥感数据则需要进行影像纠正和图像拼接等处理。

3. 模型构建在数据处理完毕后,可以利用模型构建算法生成三维城市模型。

常用的方法有体元法、三角网格法和物体分解方法等。

体元法将城市区域划分为立方体体元,每个体元内的空间属性用统计值表示。

三角网格法则将建筑物和地形转化为一系列三角形组成的网格模型。

物体分解方法则将建筑物拆分成一系列基本物体,然后进行重组。

三、城市可视化技术1. 可视化形式城市可视化技术通过将三维城市模型呈现为视觉效果,使管理人员和公众更直观地了解城市空间信息。

常见的可视化形式包括立体图、真实场景仿真和虚拟现实等。

立体图通过三维呈现城市地形和建筑物的高度和形状,使人们能够更清晰地了解城市空间结构。

真实场景仿真则通过各种技术手段模拟真实环境,使人们仿佛置身其中。

虚拟现实则通过虚拟显示设备将人们带入一个全新的虚拟空间。

2. 应用领域城市可视化技术在各个领域都有广泛的应用。

基于空间信息技术的城市三维快速建模方法研究

基于空间信息技术的城市三维快速建模方法研究

基于空间信息技术的城市三维快速建模方法研究谭仁春彭清山邓凌雯(武汉市勘测设计研究院湖北武汉430022)摘要:本文提出一种城市三维快速建模方法,以3DGIS技术所追求的精确数据为出发点,向虚拟现实所追求的逼真效果靠拢。

该方法的主要思路和技术特点是充分尊重和利用现有城市测绘信息资源,通过研究各种模型要素的特点、开发各种人机交互辅助工具和制定相应的技术流程来实现即精确又逼真的城市三维快速建模技术方法。

该方法既提高了城市三维人工建模的效率又保证了城市三维模型的逼真效果,在武汉市城市三维建模工作中得到有效应用,实践证明该方法方便、稳定、高效,在城市三维建模行业中具有推广价值。

关键词:城市三维建模、3DGIS、虚拟现实Research of Fast 3D Urban Modeling Method based on SpatialInformation TechnologyTan Ren-chun,Pen Qing-shan,Den lingwen-ling(Wuhan Geotechnical Engineering and Surveying Institute, Wuhan 430022, China)Abstract: this paper put forward a fast urban 3D modeling method, which starts from accurate data pursued by 3DGIS technology and toward reality inpression pursued by visual reality. The main think and technic characteristic of this method is that respecting and utilizing urban surveying information resource, investigating characteristic of model, empoldering assistant tools and establishing workflow,in order to get accurate and vivid urban 3D model. This method enhance efficiency and ensure realistic effect of urban 3D modeling. Since the method was applied in Wuhan urban 3D modeling, it has been proved that the method is convenient、steady、efficient and should to be generalized in urban 3D modeling.Keywords: urban 3D modeling; 3DGIS; visual reality1、引言经过近十年的研究和发展,城市三维模型的建设和应用越来越普遍。

基于倾斜摄影测量技术的三维数字城市建模

基于倾斜摄影测量技术的三维数字城市建模

基于倾斜摄影测量技术的三维数字城市建模随着城市的快速发展和现代化建设,对城市地理信息的获取和管理要求也日益增加。

传统的城市地图和建筑模型已经不能满足现代城市管理和规划的需求,因此三维数字城市建模成为了城市地理信息领域的热门话题。

倾斜摄影测量技术作为数字城市建模的一种重要手段,正逐渐成为城市地理信息获取和建模的主流技术之一。

倾斜摄影测量技术是一种利用特殊角度和高精度摄影测量仪器对物体进行多角度、多方位拍摄,并通过空间三角测量和影像匹配等技术获取物体表面信息的技术。

倾斜摄影测量技术可以利用航空摄影或地面摄影的方式获取城市建筑、地貌、道路等地理信息,并能够高精度地还原建筑物的立面和地形的细节,实现对城市地理信息的高度精确和真实地模拟。

在数字城市建模中,倾斜摄影测量技术具有以下几个显著的特点和优势。

倾斜摄影测量技术凭借其高精度、高分辨率的特点,能够在短时间内获取大范围的地理信息,且能够实现对建筑物、地貌、道路等细节的高度精确还原,为城市地理信息的获取和建模提供了有力的技术支持。

倾斜摄影测量技术在数据获取和处理方面具有高效性和自动化程度高的特点,通过摄影测量仪器和影像匹配软件可以实现对大规模地理信息的自动化采集和处理,大大提高了工作效率和数据质量。

倾斜摄影测量技术具有较高的成本效益,在获取城市地理信息和建模过程中可以降低成本的投入,其所获取的地理信息和建模结果也能够为城市规划、环境保护、灾害防治等方面提供科学的依据和支持。

基于倾斜摄影测量技术的三维数字城市建模在城市规划、管理和应急响应等方面具有广泛的应用前景。

倾斜摄影测量技术可以为城市规划和管理部门提供高精度、真实的城市地理信息,为城市规划和管理决策提供科学的依据和参考。

在城市日常管理和维护中,基于倾斜摄影测量技术的数字城市建模还可以为城市管理部门提供城市设施、交通流量、环境质量等方面的信息,帮助城市管理部门更好地了解和管理城市。

倾斜摄影测量技术还可以为城市环境保护、自然资源管理、国土规划等领域提供丰富的地理信息资源,为环境监测和灾害预警等工作提供科学的数据支持。

智慧城市的三维建模及数据可视化技术

智慧城市的三维建模及数据可视化技术

智慧城市的三维建模及数据可视化技术智慧城市是指基于物联网、云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术的城市。

在智慧城市建设过程中,三维建模及数据可视化技术是不可或缺的一环。

一、三维建模技术三维建模技术是指将城市的地理信息、道路、建筑物等要素用计算机模拟出来,形成具有立体感的数字市容数字模型。

三维建模技术可以提供真实感的空间感知,可以通过模拟和实时展示方式提高城市规划、管理的效率以及城市建设的透明度。

三维建模技术还可以为城市建设提供高质量的虚拟漫游、虚拟展示、虚拟预览等功能。

目前三维建模技术已被广泛应用于城市规划、城市建设、城市管理、公安等领域。

三维建模技术可以为规划人员提供真实的城市模型,从而更好的规划城市;城市建设者可以应用三维建模技术进行设计和施工,提高施工效率;城市管理者可以利用三维建模技术提高城市管理工作的效率;公安机关可以应用三维建模技术进行模拟演练和智能监控。

二、数据可视化技术数据可视化技术是将城市数据用图形方式展示出来,从而使数据更具有直观性和可理解性。

数据可视化技术可以帮助城市管理者快速分析和处理城市数据。

在智慧城市建设中,数据可视化技术是智慧城市的核心技术之一。

数据可视化技术可以将城市数据用数字图像、流程图、量表图、条形图、柱状图、饼状图、地图、热力图等方式展示出来。

这些图形可以帮助城市管理者更好地分析城市各项指标,从而及时发现问题并采取有效的治理措施。

三、三维建模技术与数据可视化技术的结合三维建模技术和数据可视化技术在智慧城市建设中具有重要的意义。

三维建模技术可以构建一个真实、立体、高度逼真的城市模型,而数据可视化技术则可以在城市模型中展示城市数据,从而使数据更具有可读性和可理解性。

当三维建模技术和数据可视化技术相结合时,可以构建一个高度逼真的虚拟智慧城市。

在这个虚拟智慧城市中,城市管理者可以实时监测城市各项指标,如交通、环保、安全等,从而能够及时发现问题并采取有效措施。

四、三维建模技术与数据可视化技术的应用三维建模技术与数据可视化技术已经被广泛应用于智慧城市建设中。

面向智慧城市建设的三维建模关键技术研究与应用分析

面向智慧城市建设的三维建模关键技术研究与应用分析

面向智慧城市建设的三维建模关键技术研究与应用分析随着城市人口的增加和经济的发展,城市的规划和建设成为一个重要的议题。

智慧城市 (Smart City) 的建设是现代城市发展的一个重要方向。

智慧城市的建设需要以数据为基础,通过各种技术手段将城市的各项数据进行整合、分析和应用,实现城市管理的高效化和智能化。

三维建模技术在智慧城市建设中具有重要的应用价值。

本文将重点研究和分析面向智慧城市建设的三维建模关键技术及其应用。

一、三维数据采集技术三维数据采集是三维建模的基础,它直接影响着三维模型的精度和质量。

目前,常见的三维数据采集技术包括激光雷达、摄影测量、遥感技术等。

其中,激光雷达技术是一种非常先进、高效、精准的三维数据采集技术,可以快速地获取目标物体的三维数据信息,是三维建模的重要工具之一。

二、三维建模算法三维建模算法是三维建模的核心,其可分为传统三维建模算法和基于深度学习的三维建模算法。

传统三维建模算法主要包括多边形网格建模、参数曲面建模、实体建模等方法。

基于深度学习的三维建模算法则采用卷积神经网络 (CNN) 进行特征提取和三维重建,其速度和精度都优于传统方法。

三、三维建模软件平台三维建模软件平台则是实现三维建模的重要工具,包括3ds Max、Maya、Blender等。

这些软件应具有易用性、高效性和灵活性等特点,以适应不同的三维建模需求。

四、三维建模应用与案例分析三维建模技术在智慧城市建设中有着广泛的应用。

例如,在城市规划和设计中,三维建模技术可以帮助设计师更加直观地了解城市空间和地形属性,同时也为公众提供了更加真实、准确的城市展示。

在城市管理和运营方面,三维建模可以帮助城市管理部门监测城市空气质量、交通流量、公共设施等,提高城市管理的精细化和智能化水平。

以深圳为例,深圳市政府利用三维建模技术建立了全市的数字地图,实现了城市空间的可视化管理和智能分析。

该数字地图不仅涵盖了城市的基础设施和公共设施,还包括了自然环境、人口分布和交通状况等数据信息。

多视角立体三维重建方法研究共3篇

多视角立体三维重建方法研究共3篇

多视角立体三维重建方法研究共3篇多视角立体三维重建方法研究1多视角立体三维重建方法研究立体三维重建是计算机视觉领域中的一个重要研究方向,它能够利用多个视角的图像信息,还原出真实世界中的三维模型,并为图像和视频处理、虚拟仿真等领域的发展提供基础支持。

多视角立体三维重建方法是其中的重要一类,它通过多幅拍摄同一物体的图像,提取出不同视角下的信息,再将它们融合在一起,生成物体完整的三维模型。

本文将重点介绍多视角立体三维重建方法的相关研究进展及其应用领域。

一、多视角立体三维重建方法的基本原理多视角立体三维重建方法是利用多个摄像机或单个摄像机在不同位置拍摄同一物体的方法,以获取该物体不同视角下的信息。

在获得多幅图像之后,通过图像的匹配与融合,形成物体的三维表示。

整个流程可概括为:1、标定摄像机:标定摄像机相对空间位置和内部参数,以获得摄像机的外部和内部参数。

2、采集图像:在不同的位置和角度下,采集物体的多幅图像。

3、匹配图像:通过图像特征提取、匹配和筛选等过程,找到图像间的一一对应关系。

4、计算深度:通过计算三角测量、立体匹配等方法,获得物体表面上各个点的深度信息。

5、融合三维信息:将不同视角下的深度信息融合,生成物体完整的三维模型。

该方法主要适用于对静态场景进行三维建模,对于动态物体的建模需要考虑时间因素,例如,对于一个动态物体的一段时间内的变化,需要合并不同时间段的点云数据,生成其完整的三维模型。

除此之外,在具体应用中,多视角立体三维重建方法也存在一些挑战,例如,对于一些固有缺陷严重、表面反光度高的物体,会导致部分信息获取不到,从而影响三维重建的精度。

二、多视角立体三维重建方法的发展历程多视角立体三维重建方法的应用历史比较悠久。

早在20世纪90年代,该方法就被广泛应用于建模和增强现实领域。

但是,由于当时硬件设备、图像处理能力等方面的发展不完善,该方法的研究和应用受到了较大限制。

近年来,随着计算机视觉、计算机图形学、深度学习等领域的快速发展,多视角立体三维重建方法也得到了进一步的发展,主要表现在以下几个方面:1、相机技术的发展:近年来相机技术迅速发展,如全景相机、深度相机、高速相机等相机的出现,使得多视角立体三维重建方法能够更加精确地采集不同视角下物体的信息。

基于多视角图像重构的三维建模技术研究

基于多视角图像重构的三维建模技术研究

基于多视角图像重构的三维建模技术研究三维建模技术一直是计算机视觉领域中的一个重要研究方向,它的应用涉及各个领域,如游戏、动漫、建筑、医疗等。

随着科技的不断进步,新兴技术的涌现,使三维建模技术的研究得以迅速发展,其中基于多视角图像重构的三维建模技术得到了广泛的应用。

本文将对其进行探讨和分析。

一、多视角图像重构技术的优势多视角图像重构技术可以通过多个图像拼接成一个完整的三维模型,其最大的优势在于提供更多的细节信息,使得三维模型的真实性和精确度得以大幅提升。

同时,多视角图像重构技术的应用范围很广,其可以应用于各种领域,如文化遗产的保护、工业产品的设计、医疗治疗等方面。

二、多视角图像重构技术的实现方法多视角图像重构技术的实现方法大致可分为两种:基于点的方法和基于区域的方法。

基于点的方法是通过对多个图像上的共同点进行匹配,从而确定它们在三维空间中的位置关系,进而构建三维模型。

而基于区域的方法则是通过对图像中的区域进行识别和匹配,进而构建三维模型。

三、多视角图像重构技术的应用多视角图像重构技术在各个领域都有着广泛的应用。

下面将对其在一些行业中的应用进行介绍。

1、建筑行业在建筑行业中,多视角图像重构技术可以用于建筑物的现场勘测,通过对建筑物的多张照片进行拍摄和处理,可以得到一个高精度的三维模型。

这使得建筑物的属性、规划等方面的问题都可以得到更好的解决。

2、文化遗产保护文化遗产保护一直是一个重要的领域,多视角图像重构技术可以应用于文物的数字化保护和修复。

通过对不同视角下的照片进行处理,可以得到文物的高精度三维模型,并且可以修复文物的受损部位。

3、医疗行业在医疗领域中,多视角图像重构技术也得到了广泛的应用。

比如,医学影像中的CT和MRI等技术可以提供高精度的2D图像,这些图像可以通过多视角重构技术进行处理,从而得到精确的3D模型,用于手术规划、实验室研究等方面。

四、多视角图像重构技术的未来发展目前,多视角图像重构技术仍然存在着一些问题,比如复杂场景下的误差问题、遮挡问题等。

基于视觉测量的三维建模技术研究

基于视觉测量的三维建模技术研究

基于视觉测量的三维建模技术研究近年来,随着计算机技术的不断进步,三维建模技术也得到了空前的发展。

基于视觉测量的三维建模技术是其中的一种,它可以利用图像处理和计算机视觉技术,通过对多张图像的处理和分析,实现三维模型的构建。

一、什么是基于视觉测量的三维建模技术?基于视觉测量的三维建模技术是一种利用图像处理和计算机视觉技术,实现三维模型构建的方法。

这种方法不需要进行物理测量,只需要拍摄多张物体的照片,通过对这些照片进行处理和分析,在计算机上生成三维模型。

二、基于视觉测量的三维建模技术的原理是什么?基于视觉测量的三维建模技术主要依赖于数学模型和计算机视觉技术。

通过对拍摄的多张照片进行处理和分析,得到相机位置和姿态等信息,从而计算得出物体在三维坐标系中的位置和形状。

其中,最重要的是对照片间的特征点进行匹配和对应,这一步骤需要利用计算机视觉技术来实现。

三、基于视觉测量的三维建模技术的优点有哪些?1、非接触式:基于视觉测量的三维建模技术不需要对物体进行接触式的测量和扫描,避免了物体受损和变形等问题。

2、快速高效:相比传统的测量方法,基于视觉测量的三维建模技术可以在较短的时间内完成整个过程,提高了工作效率。

3、精度高:该技术可以通过多角度、多次测量和处理,消除误差和噪声,提高了测量精度。

4、灵活性强:基于视觉测量的三维建模技术可以用于各种不同形状的物体,无论是有机体还是刚性体都可以实现三维建模。

四、基于视觉测量的三维建模技术的应用广泛基于视觉测量的三维建模技术已经广泛应用于工程设计、文化遗产保护、医学研究、数字娱乐等领域。

例如,在工程设计中,该技术可以用于制造过程的模拟和分析,提高了产品的质量和效率。

在文化遗产保护中,该技术可以用于建筑结构和雕塑等文物的保护和修复。

在医学研究中,该技术可以用于人体器官的三维重建和手术操作的模拟。

在数字娱乐领域,该技术可以用于游戏设计和虚拟现实等方面。

五、总结基于视觉测量的三维建模技术是一种快速高效、精度高、灵活性强的三维建模方法,可以广泛应用于工程设计、文化遗产保护、医学研究、数字娱乐等领域。

基于计算机视觉技术的三维建模与渲染研究

基于计算机视觉技术的三维建模与渲染研究

基于计算机视觉技术的三维建模与渲染研究一、前言随着信息技术的发展,计算机视觉技术成为了当前的热点。

在三维建模和渲染领域,计算机视觉技术也得到了广泛应用。

本文将介绍基于计算机视觉技术的三维建模和渲染的研究状态与发展。

二、三维建模技术1、三维模型的构成三维模型是由一个或多个三维图形组成的,三维模型通常具有物体的真实表面和深度信息。

三维模型通常由可见的面或曲面组成,这些面或曲面共同构成了整个模型。

此外,三维模型中通常还会包含一些复杂的纹理和材质,以提供更加真实的效果。

2、三维模型的建模方法三维建模方法可以分为两大类:手工建模和自动建模。

手工建模是指使用人工手绘工具对三维模型进行精细的设计和建模,而自动建模则是使用计算机算法和程序自动生成模型。

目前,手工建模方法主要使用于动画制作领域,在影视、游戏和虚拟现实领域被广泛应用。

自动建模技术则在模型生成、形状变换和材质生成等方面起到了重要的作用。

三、三维渲染技术1、渲染的概念渲染是指将三维模型的表面、贴图、材质、光照等信息转化为二维图像的过程。

渲染的目的是使建模所得到的数据更加真实、逼真。

2、渲染的过程渲染的过程通常分为三个阶段,分别是几何处理、光线追踪和图像处理。

几何处理是指将三维模型中的表面和形状信息转化为计算机可以处理的数学模型。

在这个过程中,需要进行表面处理、纹理映射和纹理过滤等操作。

光线追踪是指通过光线与模型表面的交点来计算模型表面的光照。

在这个过程中,需要计算几何的交点、表面的反射和折射等信息,以模拟真实世界中的光照效果。

图像处理是指对渲染结果进行后处理,包括对图像进行降噪处理、颜色校正、亮度调整等操作,以获得更加真实的视觉效果。

四、计算机视觉技术在三维建模与渲染领域的应用1、纹理立体重建纹理立体重建是指通过多张拍摄到的相似静态图片重建三维场景。

基于计算机视觉技术,可以通过矩阵分解、直线检测等算法对图片进行处理,从而有效提取出图片中的纹理信息,快速生成三维模型。

利用摄影测量技术进行城市三维建模

利用摄影测量技术进行城市三维建模

利用摄影测量技术进行城市三维建模摄影测量技术是一种通过摄影机拍摄城市建筑物,利用计算机图像处理和空间数据处理方法,生成城市三维模型的技术。

在过去的几十年里,随着计算机技术的飞速发展,摄影测量技术逐渐成为城市规划、土地管理和物业开发的重要工具。

为了进行城市三维建模,首先需要获取城市建筑物的图像数据。

这一过程通常使用航空摄影或卫星遥感技术来实现。

航空摄影利用专门的航空摄影机在特定高度上拍摄城市地区的照片,而卫星遥感则利用卫星上的传感器获取地面图像数据。

无论使用哪种方法,我们都需要保证图像的质量和准确性,以便后续的数据处理和分析。

一旦获取了城市建筑物的图像数据,接下来的步骤就是数据处理和建模。

首先,我们需要对图像进行校正和配准,以确保各个图像之间的一致性。

然后,利用计算机视觉技术和图像处理算法,对图像进行特征提取和点云生成。

这一步骤可以通过自动化软件完成,也可以通过人工辅助进行。

随着点云的生成,我们就可以开始进行城市三维建模了。

建模的目的是根据点云数据和图像信息,创建出城市建筑物的准确三维模型。

这一步骤通常使用计算机辅助设计(CAD)软件或三维建模软件来完成。

通过根据点云数据进行建模,我们可以生成高度、宽度和深度准确的建筑物模型。

模型的精度和细节可以根据需要进行调整和改进。

除了建立静态的城市三维模型,摄影测量技术还可以用于创建动态的城市模拟。

通过使用计算机图形学和动画技术,我们可以将三维建模与真实的城市环境相结合,创建出高度真实感的城市模拟。

这种模拟可以用于城市规划和交通仿真,帮助政府和规划师更好地理解城市的发展需求和交通状况。

除了在城市规划和土地管理方面的应用,摄影测量技术还可以在物业开发和建筑设计中发挥重要作用。

通过使用摄影测量技术,建筑师可以更好地理解和利用建筑物周围的环境条件,提高建筑物的风格和功能性。

此外,摄影测量技术还可以用于测量建筑物和土地的几何形状和尺寸,帮助设计师更好地进行施工和工程管理。

城市三维建模技术方案

城市三维建模技术方案

城市三维建模技术方案引言城市三维建模技术是指利用计算机技术和空间信息技术对城市进行三维模拟和可视化。

通过对城市的建筑、道路、地形等要素进行高精度的建模,可以帮助城市规划者和决策者更好地理解城市结构、发展趋势以及影响因素,从而为城市规划和管理提供科学依据。

本文将介绍一种城市三维建模技术方案,包括数据采集、建模方法、可视化与应用等内容。

数据采集城市三维建模的第一步是数据采集,主要包括地理数据和图像数据的获取。

地理数据获取地理数据获取可以通过多种方式实现,常用的方法有激光雷达扫描、航空摄影以及卫星遥感。

激光雷达扫描可以高精度地获取地面和建筑物的三维坐标信息,但成本较高;航空摄影可以通过航拍获取大面积地理数据,但分辨率较低;卫星遥感可以获取全球范围的地理数据,但分辨率较差。

根据不同的需求和预算,可以选择合适的方法进行地理数据采集。

图像数据获取图像数据获取一般采用无人机进行航拍,通过高分辨率的航拍图像可以获取城市建筑物的外观信息。

无人机具有灵活性高、成本较低等优势,可以方便快速地获取图像数据。

建模方法在数据采集完成后,需要对获取的数据进行处理和建模,以生成城市的三维模型。

地理数据处理地理数据处理主要包括数据预处理、数据配准和数据融合等环节。

数据预处理包括去除噪声、修复缺失信息等操作;数据配准是将不同数据源的地理数据进行匹配,保证数据的一致性;数据融合是将不同的地理数据进行融合,得到一幅全面准确的地理模型。

图像数据处理图像数据处理是将航拍图像进行处理,提取出建筑物的轮廓和纹理信息。

常用的方法包括图像分割、特征提取、纹理映射等。

建模算法建模算法是将处理后的地理数据和图像数据进行融合,生成三维模型的核心环节。

常用的建模算法有多视几何算法、立体视觉算法、三角测量等。

根据不同的建模需求,可以选择适合的算法进行建模。

可视化与应用通过城市三维建模技术生成的三维模型,可以进行可视化展示和应用。

可视化展示利用三维建模技术,可以将城市的三维模型以虚拟现实的方式进行展示,使得观察者能够沉浸其中,更好地理解城市的结构和特征。

基于数字摄影测量的城市建筑三维快速建模方法

基于数字摄影测量的城市建筑三维快速建模方法

基于数字摄影测量的城市建筑三维快速建模方法张智安;赵燕;颜秉军;吴萱桥【摘要】数字城市的基础地理数据库正在由传统的二维形式向三维形式转变,建设城市三维模型已成为数字城市工程的重要基础工作.作为城市三维模型的核心构成部分,建筑模型的数量巨大,生产成本高.数字摄影测量技术为建筑矢量数据的采集提供了有效途径,但要进一步缩减三维建模的工作量,需要对基于矢量线条的建筑结构识别、建筑体面构造以及各种复杂建筑构型等方法和算法进行研究,并开发辅助人工的建筑三维建模软件系统.该文以数字城市测量提取的建筑结构线为基础,对计算机三维建模中涉及的关键算法进行研究,提出了一种城市建筑三维快速建模的方法.【期刊名称】《山东国土资源》【年(卷),期】2017(033)008【总页数】5页(P75-79)【关键词】快速建模;三维模型;测绘技术;数字城市【作者】张智安;赵燕;颜秉军;吴萱桥【作者单位】山东省遥感技术应用中心,山东济南 250013;龙口矿业集团有限公司,山东龙口 265701;龙口市国土资源局,山东龙口 265701;山东黄金金创集团有限公司大柳行金矿,山东烟台 265615【正文语种】中文【中图分类】P231基于数字摄影测量的城市建筑三维快速建模方法张智安1,赵燕2,颜秉军3,吴萱桥4(1.山东省遥感技术应用中心,山东济南 250013 ;2.龙口矿业集团有限公司,山东龙口 265701;3.龙口市国土资源局,山东龙口 265701;4.山东黄金金创集团有限公司大柳行金矿,山东烟台 265615)摘要:数字城市的基础地理数据库正在由传统的二维形式向三维形式转变,建设城市三维模型已成为数字城市工程的重要基础工作。

作为城市三维模型的核心构成部分,建筑模型的数量巨大,生产成本高。

数字摄影测量技术为建筑矢量数据的采集提供了有效途径,但要进一步缩减三维建模的工作量,需要对基于矢量线条的建筑结构识别、建筑体面构造以及各种复杂建筑构型等方法和算法进行研究,并开发辅助人工的建筑三维建模软件系统。

基于WorldView-3卫星多视角数据的三维实景建模技术研究

基于WorldView-3卫星多视角数据的三维实景建模技术研究

基于WorldView-3卫星多视角数据的三维实景建模技术研究祝晓坤【摘要】目前亚米级立体卫星影像因其不受空域限制且重访周期短,已逐步成为航空摄影的有益补充,用于满足城市大比例尺地形图更新测绘的需要.而随着航空倾斜摄影测量技术在三维实景建模中的广泛应用,卫星影像平台的发展也让高分辨率卫星大倾角数据进入到我们的视野,研究基于高分辨率、多视角的立体卫星影像在三维实景建模应用的原理和方法具有实际意义.本文首次定制获取了三景不同倾角的WorldView-3卫星数据,其中两景是常规小倾角0.31 m多光谱立体影像一景是大于45°的0.5 m大倾角、多光谱卫星影像.本文对其三维实景建模的工艺和关键技术包括对基于卫星影像的纹理提取和自动映射技术、不同地物的采集方法进行了探讨,并提出星载高分立体多视角影像在三维建模方面的优劣势.【期刊名称】《城市勘测》【年(卷),期】2017(000)005【总页数】6页(P6-11)【关键词】倾斜摄影测量;WorldView-3;三维实景建模;多视角;卫星影像【作者】祝晓坤【作者单位】北京市测绘设计研究院,北京 100038【正文语种】中文【中图分类】P236倾斜摄影测量是在同一飞行平台上搭载多角度航摄仪,同时从垂直、倾斜等不同的角度采集影像的技术,它可以获取地面物体更为完整准确的信息[1]。

航空倾斜摄影的出现带来了技术的革新,早在2008年第21届国际摄影测量与遥感大会和2011年第53届德国摄影测量周,倾斜摄影技术都是大会讨论的关键议题,引起广大学者的浓厚兴趣。

与传统航空摄影获得的垂直拍摄影像不同,倾斜摄影能够获取多个视角的影像,从而使得采集侧面信息成为可能;此外因具有较高的分辨率和较大的视场角,可以获取同一地物高分辨率纹理影像和高精度几何信息,并部分解决了单一角度地物遮挡问题[2]。

可以说,倾斜摄影为三维建模提供了现势性高、真实性强的纹理和几何信息,成为当今快速三维建模的一个研究热点,其搭载平台也从大飞机,到直升机和无人机,灵活多变。

基于倾斜摄影测量技术的三维数字城市建模

基于倾斜摄影测量技术的三维数字城市建模

基于倾斜摄影测量技术的三维数字城市建模倾斜摄影测量技术的出现,为三维数字城市建模提供了全新的可能性。

倾斜摄影测量技术是一种利用特殊的摄影设备和数据处理方法,通过多角度和多方向拍摄城市建筑物和地形地貌,从而获取高精度的三维地理信息数据的技术。

倾斜摄影测量技术不仅可以实现高精度的城市建筑物立体模型,而且还可以在不同时间段获取城市地貌的立体信息,为城市规划、管理和应急预案等提供重要的数据支持。

本文将主要介绍基于倾斜摄影测量技术的三维数字城市建模,并探讨其在城市管理和规划领域的应用前景。

倾斜摄影测量技术通过使用特殊的倾斜摄影设备,在行驶过程中以自由式录制城市建筑物和地形地貌的图像,再利用数据处理软件对这些图像进行融合处理,从而生成精确的三维地理信息模型。

倾斜摄影测量技术相比传统的巡航航空摄影或立体摄影,能够在更短的时间内获取更加详细和真实的城市地图和三维地理信息数据。

基于倾斜摄影测量技术的三维数字城市建模,可以实现通过三维模型展示城市建筑物、地貌地形和城市规划。

通过这种方式,不仅可以更加清晰、真实地展示城市的空间信息,还可以对城市的立体信息进行实时更新和维护。

这对城市规划、应急管理、城市维护等领域具有重要的意义。

通过倾斜摄影测量技术获取的城市数字模型,可以实现对城市的可视化规划。

规划人员可以根据三维模型对城市建筑物的体积、高度、密度等参数进行分析,从而更好地指导城市规划和设计。

倾斜摄影测量技术还能实现对城市景观、绿化等方面的真实展示,为城市规划提供更为全面的数据支持和参考。

城市管理是城市运行和发展的重要环节。

基于倾斜摄影测量技术的三维数字城市建模,可以为城市管理提供重要的数据支持和决策依据。

未来,随着倾斜摄影测量技术的不断发展和完善,基于这种技术的三维数字城市建模将会成为城市规划和管理的重要工具。

在城市规划中,这种技术将为城市布局和设计提供更为真实、全面的数据支持;在城市管理中,这种技术将为城市基础设施建设和运行管理提供更为精细、高效的数据支持。

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2 .中 国科 学 院上 海 技 术 物 理研 究所 ,上 海 2 0 8 ) 0 0 3
摘 要 : 出了一种 基于多视 影像 的三维数码 城市快速 自动建模 的方 法. 提 首先获取 重建 区域 的多视 ( 多角度) 影像 ,经过 数 字摄 影 测量处 理 之后, 自动获取 地 面 的三维信 息, 然后 在人 工干预 下半 自动地 获取建 筑 物 的几何 信 息,并 自动从 多视 影 像 中提 取建 筑物
屋 顶 和 墙 面 的纹 理 ,建 立 建 筑 物 的 三 维 模 型 ,最 终 建 立 重 建 区 域 的 三 维 场 景 。 实 验 结
果表 明,该 方法是 可行 的、有效 的。 关键 词:数码城 市;三维建 模 ;多视 影像
中 图 分 类 号 : T 711 P 5. 文献 标识码 : A
2 S a g a ntt t f eh ia y is Chn s a e f c n e, h n h i 0 0 3 C ia . h n h i si eo c nc l sc, ieeAcd my o i cs S a g a I u T Ph Se 2 0 8 , hn )
1 引 言
随着城市规划 、 建筑景 观设计 、 三维导航 以
ZHENG Sh n y W ANG Zh. e 2 YANG a , u —i 1 ih . Fn YU . ANG ir i Hui W Ru—u

f. c o l f mo eS n iga dI fr t nE gn eig Wu a nvri , u a 4 0 7 ,C ia I S h o o Re t e s n o mai n ie r , h n U iest W h n n o n y n 3 0 9 hn ;
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文 章 编号 t 17-7520)40 1-5 6288 ( 7 -0 8 0 0 0
基 于 多视 影 像 的 三 维 数 码 城 市 快 速 自动 建 模 方 法 的 研 究
郑 顺义 ,王 志和 ,杨 帆 ,余 卉 ,王瑞 瑞
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