[发明专利]基于点云数据的复杂建筑体三维建模方法

说明书

本发明公开一种基于点云数据的复杂建筑体三维建模方法，包括如下步骤：步骤1，对建筑体进行激光扫描，获取完整的建筑表面激光点云数据；步骤2，构建建筑体的二维线划图；步骤3，重建三维实体模型。此种建模方法可克服传统建模方法的局限性，实现快速、精确、高效率地建立建筑物三维模型。

技术领域

本发明涉及一种建模方法，特别涉及一种基于点云数据的复杂建筑体三维建模方法。

背景技术

地面三维激光扫描技术(Terrestrial Laser Scanning,TLS)是一种新兴的高精度立体扫描技术，又称为“实景复制技术”，该方法可突破传统测量方法单点测量的局限性，并具有非接触式、高效、高精度获取物体表面三维点云数据的优势。目前，三维激光扫描技术已在林业、地形测绘、智慧城市、工业测量、变形监测、数字文化遗产保护及修复等多个领域得到了广泛的应用，如，古建筑文物保护[1-2]，道路建模[3]，海洋勘测[4]，自然灾害监测[5]，数字城市[6]等，尤其是文化遗产的数字化领域成为研究的热点。如Pesci[7]等对意大利两座斜塔进行了三维数字化模型构建，结果为斜塔的监测和维护提供了准确数据来源；美国Washington大学等[8]利用了三维激光扫描技术对Michelangelo雕像进行了扫描并且进行了三维重建；Stamos等[9]使用三维激光扫描技术重建了圣皮埃尔大教堂。李必军等[10]从三维激光扫描点云数据中提取出了的建筑物特征线并恢复建筑物的三维模型和可视化表达。赵煦等[10]通过纠正的数字影像纹理映射到云岗石窟点云上，生成完整的三维景观，并实现文物立面的三维重建。赵彬等[11]等开展了三维几何模型的纹理映射技术研究，其基于ICP算法实现了点云与纹理数据的配准并较好地解决了纹理数据间的平滑处理。这些研究都已获得了良好的成果，但罕见有关土楼类复杂建筑三维建模的报道。

其中涉及到的参考文献有：

[1]周俊召,郑书民,胡松,等.地面三维激光扫描在石窟石刻文物保护测绘中的应用[J].测绘通报,2008(12):68-69.[ZHOU Junzhao,ZHENG Shumin,HU Song.Applicationof Terrestrial 3D Laser Scanning to Surveying and Mapping of Cultural relicsProtection in Grottoes Carved Stone[J].Bulletin of Surveying and Mapping,2008(12):68-69.]

[2]李滨.徕卡三维激光扫描系统在文物保护领域的应用[J].测绘通报,2008(6):72-73.[LI Bin.Application of Leica 3D Laser Scanning System In the Field ofCultural Relics Protection[J].Bulletin of Surveying and Mapping,2008(6):72-73.]

[3]张毅,闫利,崔晨风.地面三维激光扫描技术在公路建模中的应用[J].测绘科学,2008,33(5):100-102.[Zhang Yi,YanLi,Cui Chenfeng.Application of Terrestrial3D Laser Scanning to Highway Modeling[J].Science of Surveying and Mapping,2008,35(5):100-102]

[4]李杰,孙楠楠,唐秋华,刘森波,周兴华.三维激光扫描技术在海岸线测绘中的应用[J].海洋湖沼通报,2012,3,90-95.[Li Jie,SUN Nannan,TANG Qiuhua,LIU Senboand ZHOU Xinghua.Application of Three-Dimensional Laser Scanning TechnologyIn Coastline Surveying[J].Transactions of Oceanology and Limnology.2012,3,90-95.]