大势智慧是一家专注于真实世界三维数字化重建及三维数据服务的高新技术企业,公司在城市三维建模、模型应用及语义化理解和文化遗产数字化保护领域具有的技术优势和丰富实践经验。
三维重建:有了比较准确的匹配结果,结合摄像机标定的内外参数,就可以恢复出三维场景信息。由于三维重建精度受匹配精度,摄像机的内外参数误差等因素的影响,因此首先需要做好前面几个步骤的工作
智慧应急安防
大势智慧是一家专注于真实世界三维数字化重建及三维数据服务的高新技术企业,公司在城市三维建模、模型应用及语义化理解和文化遗产数字化保护领域具有的技术优势和丰富实践经验。
三维重建:有了比较准确的匹配结果,结合摄像机标定的内外参数,就可以恢复出三维场景信息。由于三维重建精度受匹配精度,摄像机的内外参数误差等因素的影响,因此首先需要做好前面几个步骤的工作,使得各个环节的精度高,误差小,这样才能设计出一个比较准确的立体视觉系统。
车载装置上装有雷达和GPS/IMU,雷达可以获取车载装置到扫描点的距离与偏角,这样就可以得到扫描点在GPS坐标系中的三维坐标,而雷达与GPS都在车载上,两者的相对位置固定,于是又可以将点的GPS坐标系中的坐标转换为雷达坐标系中的坐标,而雷达坐标系是可以转化为大地坐标系的,这样每个扫描点在GPS坐标系中的坐标就转换为大地坐标系中的坐标。为了便于处理,再将大地坐标系中的坐标转换为本地坐标系中的坐标,事实上点云文件中的三维坐标指的是本地坐标系中的坐标。
3D建模的原理
3D建模的过程实际上是一个三维重建过程,这个过程包括点云数据预处理、分割、三角网格化、网格渲染。
由于激光扫描获取的数据中常常伴有杂点或噪声,影响了后续的处理,因此为了获取完整的模型,需要对点云数据进行一定的预处理,常用的方法有滤波去噪、数据精简、数据插补等。
分割是指将整个点云聚类为多个点云,每个点云对应独立的物体对象。分割算法大体上是先选定一个点,利用kd树计算以该点为中心的球,球内的点都属于该物体,球的半径设为一个阈值,之后遍历该物体的其他点都这么处理,会将点云分割成一个一个的物体。
为了便于后续的网格渲染,需要提前将点云进行三角网格化,采用的算法通常是凸包或凹包算法。
以上几步基本上已经得出了点云的空间拓扑结构,要得到逼真的物体,还需要网格渲染。网格渲染主要为纹理映射,就是将数码相机中的图像望网格上贴。
经过以上几步就完成了整个3D建模。
常见的三维重建表达方式
三角网格就是全部由三角形组成的多边形网格。多边形和三角网格在图形学和建模中广泛使用,用来模拟复杂物体的表面,如建筑、车辆、人体,当然还有茶壶等。任意多边形网格都能转换成三角网格。
三角网格需要存储三类信息:
顶点:每个三角形都有三个顶点,各顶点都有可能和其他三角形共享。.
边:连接两个顶点的边,每个三角形有三条边。
面:每个三角形对应一个面,我们可以用顶点或边列表表示面。
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