三维激光扫描技术在石化企业管道建模中的应用

三维激光扫描是一种速度快、效率高、实时性强并且精度高的采集目标表面点云数据的技术,在测绘领域得到了广泛的应用。本文结合工程实例,论述了三维激光扫描技术在石化企业管线测量中的应用,并提出了依据点云数据对管道进行三维模型重建的方法,包括外业踏勘测站布设、数据采集与多站数据配准等工作,最后结合相关软件实现了管道三维模型的重建。     

三维技术辅助设计地下管道内套新管的应用

既有管道由于自身弯曲和多处沉降导致其三维模型十分复杂,常用的三维管道设计软件不可用,若以测量的纵断面图为依据进行平面层次的设计则存在极大的不可靠性,因而只能利用计算机三维图形技术解决。这里研究采用三维技术辅助既有地下给排水管道内套新管的设计,用三维碰撞检测算法来趋近获取最大管径,并采用基于四元数的球面线性插值法进行三维圆弧的拟合,从而实现对复杂管道的三维建模。采用基于三角形单元的碰撞检测方法,具有简便、适用的特点。基于高效三维引擎Open Scene Graph开发了三维建模及碰撞检测演示软件并对某设计项目进行察看、验证,证实了此方法的正确性。     

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。     

实景三维的单体化模型重建

针对实景三维模型在实际使用中需要单体化的问题,提出一种基于实景三维模型的单体化模型重建技术.基于实景三维模型、空三成果、倾斜摄影航片和手持拍摄照片进行三维模型的重建,并进行了实验.结果表明,该方法能够快速完成三维模型重建,重建的三维模型有较高的还原度和精度,满足LOD(Levels of Detail,多层次细节)3级别模型的要求.     

倾斜摄影三维模型单体化研究及智慧城市应用

本研究通过对倾斜摄影数据快速获取建筑物三维模型技术的相关核心算法的设计、关键技术的攻关,制定了一套高效率、高质量、低成本地利用倾斜摄影数据快速地进行建筑物三维模型重建的处理技术和方法,为其在国家测绘与其他相关领域的数字城市建设和应用提供技术保障,结合三维地理信息平台为各政府部门提供数字化、精细化的应用。     

三维激光点云联合无人机影像的三维场景重建研究

采用空-地多源数据融合技术进行三维场景精细重建研究:以三维激光扫描激光点云为基础,获取地面可视地物的三维空间信息,以无人机航拍获得的正射影像为辅助,获取地物顶部三维空间信息,以3ds Max软件为建模工具对三维场景进行重建,系统研究了数据采集、数据预处理、三维模型构建、三维场景重建等关键技术。实例结果表明,重建的三维场景及模型精度能满足小范围场景建设需要。     

三维模型几何质量评价方法

随着三维可视化技术的广泛应用,高精度三维模型在生产应用中具有迫切需求。然而,目前大部分研究集中在如何提取三维空间信息,而对重建后三维模型的质量问题研究相对较少。本文将三维模型分解到基元点、基元线和基元面,提出了一种评价三维模型几何质量方法。以南京大学校园为实验区,针对人工建模获得的三维建筑物模型,随机选取其中30个模型进行了质量评价实验。该研究能有效对三维模型的几何质量进行定量评价,对人工或自动三维建模作业有重要的指导意义。     

一种用于等值线数据重建目标三维模型的算法

利用等值线数重建目标三维模型在实际工程中有着广泛的应用.在研究现有的利用等值线数据重建目标三维模型的方法后,提出一种基于等值线图形形状相似性变换的三维表面重建办法.试验结果表明,该方法比现有的利用等值线数据重建目标三维模型的方法能更好地实现三维表面重建.     

倾斜影像的三维纹理快速重建

针对三维城市模型重建,提出了一种利用倾斜影像实现城市模型纹理快速重建的方法。该方法基于摄影测量计算机视觉理论,在事先处理得到城市建筑物数字表面模型的基础上,利用共线方程计算物方与像方的几何投影关系,获得建筑物的三维信息与纹理信息。通过一定的最优算法选择出地物面的理想纹理,实现城市建筑物纹理的自动提取及稠密建筑物纹理的遮挡处理。真实影像纹理重建的结果表明:应用本文方法进行三维城市模型纹理重建具有自动化程度高、效果逼真、成本低的特点,为快速、大面积的城市真三维模型纹理重建提供了一种有效的实现途径。     

利用三维激光扫描技术进行工业设备三维重建及变形分析

提出一种应用三维激光扫描技术对大型复杂工业设备通过三维重建进行变形监测的新方法。首先,应用三维激光扫描仪对工厂设备进行扫描,把扫描得到的多站数据进行拼接,得到完整的点云模型;然后应用三维重建软件对点云模型进行一维实体模型重建。最后,应用三维重建模型和点云模型制作出检测位置的剖面图和平面图,通过与原始数据的对比,检测工业...     

基于航空立体影像对的复杂房屋三维拓扑重建

对利用航空影像对重建复杂房屋三维模型进行了研究，提出了拓扑链、外拓扑和内拓扑的概念，分析了复杂房屋的内拓扑和外拓扑的三维重建，构造了复杂房屋的三维拓扑数据模型。基于此模型设计了双向搜索算法，用于自动构建复杂房屋的三维拓扑面，从而实现了复杂房屋的自动三维拓扑重建。实验证明，本文提出的双向搜索算法是很稳健、高效的。     

高精度矢量数据的路面三维自动建模方法

为了解决路面手工三维建模速度慢、工作量大等问题,本文面向规范化处理的高精度矢量数据,对不同路口进行精细化设计,自动生成路面三维模型。首先使用道路高精度三维信息采集软件,在获取的点云数据中半自动化提取准确的道路边线、道路标识线等矢量信息;然后针对不同路口进行精细化线形设计,提出连续四边形重建方法、弯道平滑处理方法、交叉口重建方法及路面标识线投射重建方法;最后对提取的高精度矢量数据进行规范化处理,在满足路面线形设计要求后,借助MAXScript脚本实现路面三维自动化建模。以车载移动测量系统获取的某段道路点云数据进行试验,验证了该方法的可行性和有效性。     

人物雕塑模型三维表面建模方法探究

三维激光扫描是一种通过激光测距方式实现三维物体表面空间数据获取的技术。本文介绍了一种利用三维激光扫描技术并结合相应软件对人物雕塑模型三维表面进行重建的方法。该方法通过三维激光扫描仪获取目标模型表面精确的点云数据,在对点云粗拼接的基础上进行精确拼接,以三角网的形式重构雕塑表面,并结合逆向软件进行纹理映射及其接缝处理以实现3D模型表面重建。结果表明,利用该方法可以实现对人物雕塑模型3D表面的快速有效重建。     

城市管网三维建模技术研究

设计了城市管网三维模型的逻辑结构,介绍了基于Super Map的管网三维建模技术,解决了管网拓扑模型中的假节点、流向等问题,并以大连石化矿区燃气管网建模为例,详细介绍了在Super Map中三维建模技术的具体步骤。     

三维模型几何质量评价方法北大核心CSCD

随着三维可视化技术的广泛应用,高精度三维模型在生产应用中具有迫切需求。然而,目前大部分研究集中在如何提取三维空间信息,而对重建后三维模型的质量问题研究相对较少。本文将三维模型分解到基元点、基元线和基元面,提出一种评价三维模型几何质量的方法。以南京大学校园为试验区,针对人工建模获得的三维建筑物模型,随机选取其中30个模型进行质量评价试验。结果表明该研究能有效地对三维模型的几何质量进行定量评价,对人工或自动三维建模作业有重要的指导意义。     

三维建模系统的综述

一个完整的三维模型重建系统由数据获取、图像分割、图像配准、几何建模和纹理建模五个基本模块构成。其中,图像分割与图像配准算法是三维建模领域的重要研究内容。对基于距离图像和光学强度图像的三维模型重建系统进行综述,对距离图像的分割、距离图像的配准这两项关键技术进行分析和总结,分析比较各种距离图像分割算法和各种图像配准算法。最后,分析比较目前国际上几个典型的三维建模系统。     

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。     

基于VC、Opengl和Directx的三维景观浏览

以VC、Opengl和Directx为基础,创建三维景观浏览场景;结合3DS MAX 6.0和Photoshop,三维建模、纹理映射,处理模型纹理,建立三维景观模型;并将构建的精细三维景观以3DS模型形式读入到创建的场景中,并最终实现在场景中任意漫游、碰撞检测、雾的探测、阴影、阳光光源位置的控制、播放音乐等诸多功能。     

基于三维狄洛尼三角网的曲面重建算法

随着三维激光扫描技术应用领域的不断拓展,对点云数据三维建模的需求越来越迫切。曲面重建技术作为三维建模的核心技术之一,在逆向工程、计算机视觉、计算机制图以及虚拟现实等技术领域都有着非常广泛的应用前景。本文提出一种基于三维狄洛尼三角网的曲面重建算法,其本质是一种结合了曲面生长算法思想的贪心算法,即在一定约束条件下,按照最优三角形选择标准,算法从预先构建好的三维狄洛尼三角网中,逐个筛选出最优三角形添加到生长曲面上,最终输出由一系列显式三角形所组成的流形曲面。这种方法对比目前主流的隐式曲面重建算法具有参数依赖性较小、不需要计算法线等优点,并且能够重建地形扫描、建筑物扫描和精细化扫描的点云模型。利用此算法对多种点云模型进行曲面重建试验,结果表明该算法生成曲面质量好、重建效率高、实用性强,能够很好地应用于三维建模领域。     

基于碰撞检测的交互式三维场景漫游系统研究与实现

交互漫游是三维虚拟场景的重要组成部分,也是实现虚拟现实沉浸感和交互性的关键所在,本文重点对交互式三维场景漫游的相关关键技术,包括键盘漫游、路径漫游、碰撞检测、天空构建等进行了研究。并且,为了保证以不同方式对任何场景进行漫游,本文研究了多种漫游器,并实现快速方便的切换。利用贝塞尔曲线获取平滑的漫游路径,消除漫游时转角的抖动问题;实现实时的动态检测;利用球形的天空盒构建一个逼真的天空模型。将该成果应用到三维近海场景,取得了很好的效果。