兩種大型場(chǎng)景三維重建方法研究.pdf

1、三維重建技術(shù)是將場(chǎng)景或場(chǎng)景對(duì)象的空間信息從二維圖像中提取，根據(jù)得到的信息將物體的三維結(jié)構(gòu)模型恢復(fù)，是目前計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)動(dòng)畫、虛擬現(xiàn)實(shí)、科學(xué)計(jì)算、數(shù)字媒體創(chuàng)作等領(lǐng)域共同研究的熱點(diǎn)。在大型場(chǎng)景重建領(lǐng)域，利用三維重建技術(shù)，可以在保證一定真實(shí)感的前提下，重建出虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)數(shù)字城市、數(shù)字旅游的設(shè)想。目前，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者已經(jīng)在這一領(lǐng)域進(jìn)行了相關(guān)嘗試，但大型場(chǎng)景的三維重建技術(shù)仍未成熟，現(xiàn)有的相關(guān)算法及解決方案也不能普遍適用。
　　比

2、較主流的三維重建方法主要包括基于幾何造型的重建以及基于圖像的重建方法。基于幾何造型的三維重建技術(shù)主要借助建模軟件來(lái)輔助建模，對(duì)于造型簡(jiǎn)單的常規(guī)建筑可以重建出真實(shí)感較強(qiáng)的三維模型。然而此種重建方法必須有人工介入，需要較長(zhǎng)的開(kāi)發(fā)時(shí)間?；趫D像的三維重建技術(shù)結(jié)合計(jì)算機(jī)視覺(jué)的相關(guān)理論知識(shí)，在提取圖像的相關(guān)信息之后，自動(dòng)重建出復(fù)雜建筑物的三維模型。但這種方法重建得到的模型細(xì)節(jié)表達(dá)豐富、面數(shù)過(guò)多，對(duì)于大型場(chǎng)景，會(huì)導(dǎo)致最終漫游速度過(guò)慢，機(jī)器運(yùn)行很卡、

3、死機(jī)等現(xiàn)象。
　　本文圍繞大型場(chǎng)景三維重建的關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)研究和探討，對(duì)三維重建的兩種主要方法進(jìn)行比較，結(jié)合兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，為大型場(chǎng)景中不同類型的建筑物提供合適的重建策略，主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　（1）利用基于幾何造型的三維重建方法對(duì)大型場(chǎng)景進(jìn)行重建，提出基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的有效的大型場(chǎng)景三維重建優(yōu)化方法。對(duì)三維復(fù)原和漫游的實(shí)現(xiàn)過(guò)程及關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)展研究，通過(guò)合并場(chǎng)景中同一材質(zhì)的模型以降低場(chǎng)景對(duì)象個(gè)數(shù)，同時(shí)利用紋理貼圖等手段降低模

4、型的復(fù)雜度，達(dá)到優(yōu)化建模的目的。
　?。?）提出一種新的基于圖像的三維重建方法——多特征三維稠密重建方法(Multiple Features Patch based Multi-view Stereopsis, MFPMVS)，該算法在經(jīng)典的PMVS(Patch based Multi-view Stereopsis)算法的基礎(chǔ)上，綜合考慮模型的光照信息、紋理陰影、凹凸感等多種特征，重建得到細(xì)節(jié)表達(dá)豐富的三維模型。實(shí)驗(yàn)表明該算法對(duì)