基于照片序列的三維建筑模型制作.pdf

1、數(shù)字城市已成為繼互聯(lián)網(wǎng)之后的新詞匯,受到人們越來越多的關(guān)注。數(shù)字城市中最基礎(chǔ)的是三維數(shù)字城市建模,它為城市的管理,城市的建設(shè)提供了一個非常有效的途徑?，F(xiàn)今數(shù)字城市建模主要有分為幾種方法:第一,幾何造型的方法,該方法利用專業(yè)的建模軟件,例如MAYA,3DsMAX,AutoCAD等建出城市模型。第二,利用精密設(shè)備采集建筑物點云方法進(jìn)行模型重建。第三,基于照片序列或者視頻的方法,運用計算機(jī)視覺的技術(shù)進(jìn)行模型的重建。近年來,第三種建模技術(shù)得到人

2、們越來越多的關(guān)注,因其具有成本低,建模速度快等優(yōu)點。本文基于第三種照片序列的重建方法,制作了一個交互式的建筑物建模系統(tǒng),可以從一組無序的照片序列中生成一個具有真實感效果的建筑物模型。
　　 首先,必須知道每幅照片對應(yīng)的相機(jī)參數(shù)和觀察場景的三維點云,這需要對一系列照片進(jìn)行預(yù)處理操作。利用計算機(jī)視覺中經(jīng)典的SIFT方法進(jìn)行兩兩照片之間的特征點匹配,之后通過解基本矩陣的方法找到具有對極幾何性質(zhì)匹配的特征點,利用這些特征點信息,采用運動

3、結(jié)構(gòu)分析技術(shù)恢復(fù)出建筑物結(jié)構(gòu)3D點云和每幅照片對應(yīng)的相機(jī)參數(shù)。
　　 其次,進(jìn)行了預(yù)處理工作之后,在我們制作的交互式系統(tǒng)中,使用者可以通過在照片上描繪建筑物的輪廓,利用預(yù)處理得到的3D點云信息和相機(jī)信息,系統(tǒng)可以自動生成建筑物分片模型。之后,對每一個3D面片進(jìn)行一些編輯與修正操作,諸如平面之間縫合,編輯平面邊界,自動生成新平面,平面加厚與擠入等。經(jīng)過這些操作中的一種或幾種之后,可以生成建筑物的幾何模型結(jié)構(gòu),最后分別對每一個面片采