建筑工程圖的圖形理解與三維重建算法研究.pdf

1、在圖形視覺(jué)領(lǐng)域，由于人們對(duì)感官要求的不斷提高，傳統(tǒng)的二維圖形正在逐漸的被三維圖形所替代。一直以來(lái)人們都在不斷利用計(jì)算機(jī)制作渲染三維模型，并將其應(yīng)用到電影、機(jī)械、醫(yī)療等各項(xiàng)領(lǐng)域。自上個(gè)世紀(jì)末以來(lái)，已有許多人開(kāi)始從事建筑領(lǐng)域的三維建模研究。但是傳統(tǒng)的三維建模主要依賴于人的手動(dòng)操作，只有具有建模方面知識(shí)的人才能夠制作完成。鑒于三維模型的普遍應(yīng)用以及三維建模的復(fù)雜性，自動(dòng)三維重建技術(shù)逐漸受到人們的重視。三維重建是指不依賴于或盡量少依賴于人的手工

2、操作，將二維圖形還原為三維模型。此技術(shù)較早出現(xiàn)在機(jī)械工業(yè)，現(xiàn)在已逐步延伸到各個(gè)領(lǐng)域，其中建筑圖紙的三維還原也是一個(gè)較新的研究熱點(diǎn)。本文是作為“樓宇消防系統(tǒng)及消防人員定位網(wǎng)絡(luò)的3D可視化”項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)之一提出的。整個(gè)項(xiàng)目的目的是實(shí)現(xiàn)火災(zāi)目標(biāo)的檢測(cè)及火勢(shì)蔓延的情況，以及消防人員位置的準(zhǔn)確定位，并將以上信息反映在可視化的3D樓字模型中，供指揮中心的人員進(jìn)行實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的救災(zāi)指揮。文中針對(duì)平面圖中反映出的圖形信息，采用模式識(shí)別的方法及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)

3、的知識(shí)，對(duì)二維建筑平面圖進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的分析及三維還原，構(gòu)建完整的三維模型。
　　本文通過(guò)仔細(xì)分析DXF格式的建筑平面圖文件，并在參閱大量相關(guān)文獻(xiàn)以及進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出了一套三維重建方案，其中主要包括信息提取階段，構(gòu)件識(shí)別階段和三維建模階段。根據(jù)分析不同人作圖的特點(diǎn)，構(gòu)件識(shí)別部分主要分兩種情況討論，一種是直線畫法平面圖的構(gòu)件識(shí)別，另一種是多線畫法平面圖的構(gòu)建識(shí)別。由這兩種不同畫法得到的平面圖雖然外觀上完全相同，但是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式完