[发明专利]一种建筑物的虚拟三维重建及场景创建方法

说明书

本发明提供一种建筑物的虚拟三维重建及场景创建方法：参照实体建筑物，重建建筑物的虚拟三维模型；在虚拟环境中绘制所述虚拟三维模型的虚拟场景；在三维窗口的所述虚拟场景中漫游，观察并调整虚拟场景装配效果；对建筑物虚拟三维模型的虚拟场景进行指定格式的导出。本发明针对建筑物的离散性和无序性，结合建筑物重建方法和场景创建方法，可以达到精确快速的三维重建和场景创建效果。

技术领域

本发明涉及三维图像领域，具体地，涉及一种建筑物的虚拟三维重建及场景创建方法。

背景技术

建筑物三维重建是获取建筑物三维结构信息的重要手段，在城市规划、灾害监测、通信设施建设和数字城市等领域具有非常广泛的应用。长期以来,它一直是摄影测量、遥感、计算机视觉、模式识别以及测绘等领域长期研究的重要课题。目前国际上具有代表性的研究机构有瑞士的苏黎世工业大学、德国的波恩大学、英国的牛津大学、法国国家信息与自动化研究所以及美国的南加州大学等。国内的研究机构主要有武汉大学、华中科技大学以及中科院遥感所等。建筑物三维重建逐渐成为计算机图形学，计算机视觉的研究热点。

场景创建是将虚拟物体添加和放置到用于制作动画或游戏的虚拟场景中的过程。现在无论是在游戏、动画、广告宣传还是建筑设计等领域，场景创建与三维建模已经分成了两个相对独立的阶段，所以现如今业内都是基于一个已存在的对象库进行场景创建。

本领域大多数的研究和成果都是基于通常情况下具有正常外观的建筑物，对规则的建筑物进行区域检测和三维模型重建。然而，对于楼房呈现出不规则形状，离散性和无序性，以及不可预期性，使得直接用这些数据进行网格重建，难以找到合理的规则，将会产生巨大的误差，甚至导致三维重建失败，严重影响了三维重建的效果。而对于场景创建，现在一般采用基于二维鼠标键盘界面进行操纵，这种方式有着大量的菜单、模式、部件需要切换，这对于初学者来说会有畏惧感，这些技术缺陷都制约着本领域的技术发展。

发明内容

基于本领域对于建筑物重建和场景创建的技术缺陷，本发明提供了一种建筑物的虚拟三维重建及场景创建方法，结合建筑物重建方法和场景创建方法，可以达到精确快速的三维重建和场景创建效果。

一种建筑物的虚拟三维重建及场景创建方法，其特征是，包括：

步骤1，参照实体建筑物，重建建筑物的虚拟三维模型；

步骤2，在虚拟环境中绘制所述虚拟三维模型的虚拟场景；

步骤3，在三维窗口的所述虚拟场景中漫游，观察并调整虚拟场景装配效果；

步骤4，对建筑物虚拟三维模型的虚拟场景进行指定格式的导出。

优选地，所述步骤1，参照实体建筑物，重建建筑物的虚拟三维模型，包括：通过采样，获取实体建筑物上的离散原始点，原始边和原始面，

优选地，所述步骤2，在虚拟环境中绘制所述虚拟三维模型的虚拟场景，具体包括：

步骤2.1，绘制和调整虚拟场景墙壁，实时在虚拟环境中生成三维墙壁；

步骤2.2，添加虚拟场景所需的地板；

步骤2.3，添加虚拟场景所需的天花板；

步骤2.4，添加虚拟场景所需的家具和摆设。

优选地，所述步骤2-1，绘制和调整虚拟场景墙壁，实时在虚拟环境中生成三维墙壁，具体包括：

步骤2.1.1，采用单线描图方式绘制场景墙壁草图；

步骤2.1.2，选定墙壁顶点进行拖动调整，改变三维场景中的墙壁位置；

步骤2.1.3，绘制不规则的曲面墙壁时，通过调整场景中对应墙壁的直线进行调整；