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    188宝金博页面版: 基于地面激光扫描仪的建筑数字化方法

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    内容提示： 文章编号：0494- 0911（ 2011） 06- 0039- 04 中图分类号： P［ 258］ ；TU198． 6文献标识码： B基于地面激光扫描仪的建筑数字化方法峰1， 陈焕然1， 程效军2（ 1． 广州市城市规划勘测设计研究院， 广州 广东 510060；2． 同济大学 测量与国土信息工程系，上海 200092）王Digitalizing Building Based on Ground Laser ScannerWANG Feng， CHEN Huanran， CHENG Xiaojun摘要：通过对同济大学大学生活动中心建筑群以及校史馆的数字化试验， 总结出既有建筑的数字化流程， 其中包括数据采集、 点云去噪补洞、点云配准、表面重建以及模型的纹理映射 5 个步骤。 采用该方法能够得到几何精度较高的、 表...

    文档格式：PDF | 页数：4 | 浏览次数：5 | 上传日期：2016-12-31 23:22:18 | 文档星级：
    文章编号：0494- 0911（ 2011） 06- 0039- 04 中图分类号： P［ 258］ ；TU198． 6文献标识码： B基于地面激光扫描仪的建筑数字化方法峰1， 陈焕然1， 程效军2（ 1． 广州市城市规划勘测设计研究院， 广州 广东 510060；2． 同济大学 测量与国土信息工程系，上海 200092）王Digitalizing Building Based on Ground Laser ScannerWANG Feng， CHEN Huanran， CHENG Xiaojun摘要：通过对同济大学大学生活动中心建筑群以及校史馆的数字化试验， 总结出既有建筑的数字化流程， 其中包括数据采集、 点云去噪补洞、点云配准、表面重建以及模型的纹理映射 5 个步骤。 采用该方法能够得到几何精度较高的、 表面带有丰富细节和逼真纹理的数字模型。关键词： 三维建模；数字建筑；激光扫描仪；数据采集；点云数据收稿日期： 2010- 06- 08基金项目 ： “十一五”国家科技支撑计划重大项目 （ 2006BAJ03A07） ；国家自然科学基金项目 （ 4097124）作者简介： 王峰（ 1978—） ，男，河南周口人，博士，工程师，主要从事 GIS、数字城市与三维建模方面的研究。一、引言基于点的计算机图形学（ point-based graphics）这一表述近年来常出现在一些国际会议或相关文献中［1- 3］，M Pauly 在其博士论文中将基于点的计算机图形学的一般流程概括为点云的获取、 点云的处理、表面重建、 模型绘制 4 个阶段［2］。 随着激光扫描技术的发展，基于点的计算机图形学的研究愈来愈受到人们的重视， 并逐渐应用到生产中献［ 4］ 仅探索了地面激光扫描在大型工厂中的扫描方案，文献［5］ 则主要探讨建筑物三维模型的重建［4- 5］。 文和应用。 本文通过大量试验对基于地面激光扫描技术的建筑数字化过程进行了全面的研究与总结，属于基于点的计算机图形学研究范畴。二、建筑物的数字化流程为了探索既有建筑的数字化方法， 本文采用了两款扫描仪（ Faro 的 LS880 和 Leica 的 HDS3000） 先后对同济大学大学生活动中心建筑群、 校史馆、 文远楼等建筑进行大量的扫描作业和数据处理试验，总结出了基于地面激光扫描仪的数字化流程， 如图1 所示。 并通过采集大学生活动中心建筑群试验验证数据采集体系适用于大面积扫描作业； 通过对校史馆的数据采集和建模等试验验证数据处理流程的可行性。三、建筑物的数据采集体系数据采集可以分为以下几个步骤： 踏勘试验场地与布设控制网、 控制测量、 靶标布设、 扫描、 靶标测量与提取。 数据采集的试验方案采用全站仪和扫描仪配合的方法， 类似于官云兰提出的数据采集［6］，本文在此基础上进一步改进、细化。方案图 1基于地面激光扫描仪的建筑物数字化流程1． 踏勘场地与布设控制网场地踏勘主要完成扫描测站的布设和控制点的布设工作。根据现场情况估计扫描测站应设的站数和位置。 扫描测站的设置应尽量减少树和灌木丛的遮挡；测站之间应相互弥补， 减少不可视区域； 扫描测站距离扫描区域不宜太远， 如 LS880 扫描仪应尽量不超出 30 m；HDS3000 扫描仪应尽量不超出 50 m。在扫描测站选定后， 按照扫描测站的情况来进行控制点的布设： ① 控制点的布设要确保每个控制点和两相邻控制点通视；② 控制点处可视区域应尽932011 年第 6 期王峰，等： 基于地面激光扫描仪的建筑数字化方法

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