東莞可園古建筑三維測量的探索與思考

建筑三維造型軟件的開發(fā)初探

本文提出一種基于逆向工程技術(shù)的復(fù)雜曲面產(chǎn)品快速制造技術(shù),主要通過3d激光掃瞄測量設(shè)備獲取曲面數(shù)據(jù),根據(jù)曲面特征對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行除噪、壓縮、規(guī)則化處理,利用曲面型值點(diǎn)直接作成nc刀路。該方法有效避免了繁雜的曲面重構(gòu)過程,提高了復(fù)雜曲面產(chǎn)品制造的效率。

205 三維gis古建筑重建與管理 葛嶠王海葳饒順斌趙紅蕊 清華大學(xué)3s中心北京100084 email:zhaohongrui@263.net 摘要：本文研究了使用三維gis進(jìn)行古建筑三維建模的方法。經(jīng)過實地數(shù)據(jù)采集，在3dsmax7中 建立了三維模型。在arcobjects和visualbasic6的支持下，開發(fā)出了集三維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、屬性庫編輯 和三維動態(tài)可視化為一體的三維gis程序——3d古建筑gis。作為該程序的一個實際應(yīng)用，使用該程 序完成了對清華大學(xué)校園內(nèi)的一座古亭——荷塘月色亭的三維gis重建。 關(guān)鍵詞：古建筑三維gis三維建模arcobjects abstract:theresearchisabout3dgisbasedancientarch

基于相位投影和雙目的三維光學(xué)測量系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域。針對雷格編碼的相位解包裹技術(shù)需要投射的編碼結(jié)構(gòu)光幅數(shù)比較多,不利于對微動或者人體進(jìn)行測量的缺點(diǎn),探討了一種基于彩色編碼光進(jìn)行相位求解的技術(shù)。該技術(shù)采用四位二進(jìn)制彩色編碼結(jié)構(gòu)光得到相位周期;再結(jié)合由四步相移技術(shù)得到的相位主值[-π,π];最后,將兩者結(jié)合得到真實而準(zhǔn)確的絕對相位。實驗證明,該方法大大減少了結(jié)構(gòu)光投射的幅數(shù),能快速而準(zhǔn)確地得到真實的絕對相位。

本文提出了一種利用激光掃描儀和數(shù)碼相機(jī)對古建筑物進(jìn)行快速三維重建的方案。對于待掃描的建筑物,獲取從不同角度掃描的激光點(diǎn)云,并用手持?jǐn)?shù)碼相機(jī)拍攝具有一定重疊度的序列圖像。首先,對相鄰掃描站的激光點(diǎn)云自動拼接,生成統(tǒng)一的點(diǎn)云模型。通過在點(diǎn)云和圖像上分別提取特征直線,利用共面條件,解算各張照片相對于激光掃描坐標(biāo)系的方位元素。利用已配準(zhǔn)的兩種傳感器數(shù)據(jù),提取建筑物框架,并映射紋理,生成三維模型。文章最后給出對武漢大學(xué)老圖書館三維重建的實驗結(jié)果。

提出一種基于固定激光掃描點(diǎn)的三角投影法測量建筑物大目標(biāo)三維尺寸的方法。利用線結(jié)構(gòu)光旋轉(zhuǎn)掃描形面和對投影圖像進(jìn)行處理分析,實現(xiàn)三維重建和測量。導(dǎo)出了三維幾何尺寸的計算公式,進(jìn)行了仿真實驗,獲得滿意的數(shù)據(jù)。在進(jìn)行建筑物等大目標(biāo)三維測量時,不需激光器和傳感器平行移動,減少誤差來源,提高精度,方便可行。

數(shù)字城市的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫正在由傳統(tǒng)的二維形式向三維形式轉(zhuǎn)變,建設(shè)城市三維模型已成為數(shù)字城市工程的重要基礎(chǔ)工作。作為城市三維模型的核心構(gòu)成部分,建筑模型的數(shù)量巨大,生產(chǎn)成本高。數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)為建筑矢量數(shù)據(jù)的采集提供了有效途徑,但要進(jìn)一步縮減三維建模的工作量,需要對基于矢量線條的建筑結(jié)構(gòu)識別、建筑體面構(gòu)造以及各種復(fù)雜建筑構(gòu)型等方法和算法進(jìn)行研究,并開發(fā)輔助人工的建筑三維建模軟件系統(tǒng)。該文以數(shù)字城市測量提取的建筑結(jié)構(gòu)線為基礎(chǔ),對計算機(jī)三維建模中涉及的關(guān)鍵算法進(jìn)行研究,提出了一種城市建筑三維快速建模的方法。

介紹了反求工程中應(yīng)用的三維測量技術(shù),并對其精度、速度、適用范圍進(jìn)行了分析與比較。以具有內(nèi)型面的發(fā)動機(jī)缸蓋零件為例,對反求工程中的測量方法作了分析,說明了反求工程在快速造型技術(shù)中的重要作用。

高層建筑物在進(jìn)行大型鋼結(jié)構(gòu)施工吊裝中具有跨度大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜和高空對接等技術(shù)難度,獲取空間幾何數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)方法是利用全站儀來實現(xiàn),在高層建筑物牛角上所貼的標(biāo)志存在誤差且高空作業(yè)粘貼標(biāo)志危險大;與傳統(tǒng)測量方法相比,地面三維激光掃描（terrestriallaserscanning,tls）方法可快速、高效、非接觸式地獲取鋼結(jié)構(gòu)表面高精度三維信息及鋼結(jié)構(gòu)撓度,較全站儀獲取空間單點(diǎn)信息更具效益性。以廈門國貿(mào)金融中心連廊鋼結(jié)構(gòu)為研究對象,首先介紹鋼結(jié)構(gòu)的施工吊裝方案及所需采集的空間數(shù)據(jù)信息,接著以獲取鋼結(jié)構(gòu)空間幾何位置及預(yù)提升撓度值的需求出發(fā),詳細(xì)闡述點(diǎn)云數(shù)據(jù)的獲取方案及后期處理技術(shù)和方法,并重點(diǎn)論述二維立面圖空間信息的獲取及鋼結(jié)構(gòu)連廊撓度值的提取分析等。通過與全站儀測量獲取的數(shù)據(jù)對比分析可知,采用地面三維激光掃描儀能快速、精確地為高空鋼結(jié)構(gòu)吊裝提供必要的空間數(shù)據(jù)及擾度監(jiān)測,是有效的并優(yōu)于傳統(tǒng)方法,既保證施工質(zhì)量,又為玻璃幕墻安裝提供形態(tài)依據(jù)。該研究成果可應(yīng)用于高層建筑物的鋼結(jié)構(gòu)施工吊裝以及變形監(jiān)測等。

針對當(dāng)前數(shù)字城市三維精細(xì)模型建設(shè)方法的特點(diǎn)和成本,本文提出一種城市三維快速建模方法,作為對精細(xì)三維模型建模的補(bǔ)充。該方法的主要思路和技術(shù)特點(diǎn)是在充分利用現(xiàn)有城市測繪信息資源的前提下,通過研究各種模型要素的特點(diǎn),設(shè)計出一種自動化程度非常高的技術(shù)來實現(xiàn)城市建筑的三維快速建模。該方法保證城市三維模型的逼真效果和瀏覽速度,極大地提高了三維城市建模的效率,在城市三維建模中具有很好的推廣和應(yīng)用價值。

傳統(tǒng)的古建筑測繪以直尺和角尺、垂球等工具直接量取建筑物及其構(gòu)件的尺寸,而獲取的最終資料是"圖樣"(即圖紙)和一些文字記錄。而重要古建筑在大規(guī)模修復(fù)前則要求進(jìn)行精確的測繪工作,為古建筑保護(hù)提供第一手資料,同時也為研究中國古建筑史和建筑理論提供重要資料。激光三維掃描技術(shù)能夠快速、精確、多方位地獲取靜態(tài)物體的三維模型,并對模型進(jìn)行進(jìn)一步的分析和數(shù)據(jù)處理。該方法在故宮的修復(fù)測繪中進(jìn)行了大量的實驗,取得了較好的效果,為古建筑測繪的數(shù)字化提供良好的平臺。

對古建筑的保護(hù)一直是近些年來研究者們關(guān)注的課題,傳統(tǒng)的二維平面圖無法精細(xì)管理至構(gòu)件,三維模型能夠從空間上立體展示古建筑的結(jié)構(gòu),為古建筑的保護(hù)與管理提供技術(shù)支撐.本文以故宮齋宮為例,利用三維激光掃描的方法進(jìn)行精細(xì)建模,結(jié)合古建保護(hù)業(yè)務(wù),對三維模型數(shù)據(jù)中每個構(gòu)件及其檢查項進(jìn)行編碼,能夠在古建筑的檢查中做到不丟漏,為后期制定防護(hù)保養(yǎng)措施提供依據(jù).本文為三維模型數(shù)據(jù)在古建保護(hù)中的應(yīng)用提供了新的思路.

高層建筑物在進(jìn)行大型鋼結(jié)構(gòu)施工吊裝中具有跨度大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜和高空對接等技術(shù)難度,獲取空間幾何數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)方法是利用全站儀來實現(xiàn),在高層建筑物牛角上所貼的標(biāo)志存在誤差且高空作業(yè)粘貼標(biāo)志危險大;與傳統(tǒng)測量方法相比,地面三維激光掃描（terrestriallaserscanning,tls）方法可快速、高效、非接觸式地獲取鋼結(jié)構(gòu)表面高精度三維信息及鋼結(jié)構(gòu)撓度,較全站儀獲取空間單點(diǎn)信息更具效益性。以廈門國貿(mào)金融中心連廊鋼結(jié)構(gòu)為研究對象,首先介紹鋼結(jié)構(gòu)的施工吊裝方案及所需采集的空間數(shù)據(jù)信息,接著以獲取鋼結(jié)構(gòu)空間幾何位置及預(yù)提升撓度值的需求出發(fā),詳細(xì)闡述點(diǎn)云數(shù)據(jù)的獲取方案及后期處理技術(shù)和方法,并重點(diǎn)論述二維立面圖空間信息的獲取及鋼結(jié)構(gòu)連廊撓度值的提取分析等。通過與全站儀測量獲取的數(shù)據(jù)對比分析可知,采用地面三維激光掃描儀能快速、精確地為高空鋼結(jié)構(gòu)吊裝提供必要的空間數(shù)據(jù)及擾度監(jiān)測,是有效的并優(yōu)于傳統(tǒng)方法,既保證施工質(zhì)量,又為玻璃幕墻安裝提供形態(tài)依據(jù)。該研究成果可應(yīng)用于高層建筑物的鋼結(jié)構(gòu)施工吊裝以及變形監(jiān)測等。

針對施工過程材料預(yù)定中繁瑣、重復(fù)且易錯的算量過程,基于vba技術(shù)開發(fā)了三維建模及輔助算量程序。該程序可通過autocad和excel數(shù)據(jù)交換實現(xiàn)半自動的拉伸、切割及局部調(diào)整,基于autocad圖紙構(gòu)建真實尺寸建筑結(jié)構(gòu)三維模型,通過對三維實體的選擇自動得出與體積、面積相關(guān)的工程量,包括開挖、回填土方量,墊層、結(jié)構(gòu)混凝土以及防水工程等。該程序可在一定程度上減少重復(fù)工作量、提高計算精度,且建筑結(jié)構(gòu)三維模型能給工程設(shè)計和施工人員以直觀認(rèn)識,并形象地展示工程進(jìn)度。

2019.03中外企業(yè)家 基于bim的某公共建筑三維建模與施工進(jìn)度探討 洪葉 （江西新能源科技職業(yè)學(xué)院，江西新余338000） 1概述 bim建筑信息模型是由相關(guān)軟件和3d數(shù)字技術(shù)創(chuàng)建的三維數(shù) 據(jù)模型,是一種各種工程項目數(shù)據(jù)信息的三維數(shù)據(jù)模型的集成。具有 三維可視化、信息參數(shù)化、仿真和優(yōu)化等特點(diǎn)。它可以讓設(shè)計、施工、 管理等工作在同一個平臺上進(jìn)行,bim作為一個建設(shè)項目的綜合管 理環(huán)境,可以顯著提高整個施工過程的效率,減少了未知的風(fēng)險。 2bim在建設(shè)全生命周期中的實際應(yīng)用 2.1可行性研究階段 在可行性研究階段,通過bim設(shè)計可以以三維的形式顯示,模擬 整個項目計劃,便于項目決策者做出正確的決定在項目的早期階段。 2.2設(shè)計工作階段 在設(shè)計階段,主要有可視化、協(xié)調(diào)、仿真和優(yōu)化應(yīng)用。通過可視化 軟件將二維圖形轉(zhuǎn)化為三維模型,自動生成各種圖形和文檔,可以清

單層廠房建筑三維實體造型系統(tǒng)

數(shù)字技術(shù)的高速發(fā)展正逐漸影響到人類社會的各方面,包括傳統(tǒng)的建筑領(lǐng)域。本文根據(jù)制作歷史建筑三維模型,進(jìn)而制成由外部到內(nèi)部漫游視頻的經(jīng)歷,探討了所涉及的數(shù)字技術(shù)及其在建筑三維虛擬表現(xiàn)中的應(yīng)用(包括技術(shù)路線、流程等)以及應(yīng)用體會等問題。近年來,高速發(fā)展的數(shù)字技術(shù)逐漸滲透到人類社會的各個方面,也波及了傳統(tǒng)的建筑領(lǐng)域。數(shù)字技術(shù)不僅為建筑設(shè)計提供了全新的工作媒介,提高了工作效率,還通過運(yùn)用新的表達(dá)媒介,使建筑三維虛擬表現(xiàn)成為可能,彌補(bǔ)

建筑三維造型軟件的開發(fā)初探

在基于光柵投影相位測量輪廓術(shù)的電子貼片安裝印刷錫膏質(zhì)量三維檢測中,陰影、噪聲和在線檢測的快速性要求都使傳統(tǒng)相位展開方法不能滿足需要.結(jié)合該應(yīng)用的實際工程條件,根據(jù)二維圖像信息,可以改進(jìn)相位展開方法:在測量對象平滑的區(qū)域,用基本原理法進(jìn)行相位展開;在陰影、邊界區(qū)域和三維異常的情形,分別采用質(zhì)量圖導(dǎo)向法和最小二乘法進(jìn)行相位展開.實驗證明該方法既保證了pmp包裹相位的正確展開,又提高了處理速度.

為了對水下物體進(jìn)行高速度、大范圍的三維測量,提出了水下線結(jié)構(gòu)光自掃描三維測量技術(shù)。采用振鏡將激光面反射到被測空間,激光面與被測物體相交形成光條并被攝像機(jī)拍攝,根據(jù)像面上光條中每一點(diǎn)的位置計算出該點(diǎn)由于折射產(chǎn)生的偏移大小并加以補(bǔ)償。再利用考慮折射后的光平面水中部分在振鏡坐標(biāo)系下的方程,求出物體表面的三維坐標(biāo)。實驗結(jié)果表明,所提出的水下自掃描系統(tǒng)模型及水下三維測量方法可行,在深度為0.5~1m,測量高度為0.5m,測量寬度為0.6m的空間內(nèi)測量精度達(dá)到0.7mm。

針對逆向工程中的光柵投影三維測量技術(shù)的原理進(jìn)行了闡述,對測量中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析,并給出了詳盡的算法及實驗結(jié)果。實踐結(jié)果證明,這種算法高效、易于實現(xiàn)

該文重點(diǎn)介紹gpsrtk技術(shù)的原理、網(wǎng)絡(luò)rtk的原理及優(yōu)勢,同時對網(wǎng)絡(luò)rtk技術(shù)在電力管線三維測量中的應(yīng)用,作了簡要地闡述。