基于倾斜摄影测量的建筑物三维模型自动纹理映射方法

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面向从数字城市到智慧城市的发展需求，多细节层次三维城市建模已经成为研究的热点。现有的倾斜摄影测量解决方案，能够以较高的自动化程度生成大规模具有纹理信息的三角网地面模型。然而生成的三角网模型无完整的拓扑结构和语义信息。为支撑智慧城市等多种复杂场景应用，需在三维城市重建中引入具有完整拓扑语义信息的单体化三维建筑模型。而三维建筑模型的纹理映射，因建筑物遮挡以及多视影像纹理融合导致的纹理遮挡变形模糊等问题，已成为建筑物精细三维重建的难点与研究热点。本文针对三维建筑模型自动纹理映射的问题，提出了一种基于倾斜摄影测量生成的具备丰富纹理信息的三角网模型数据，通过引入渲染到纹理技术（RenderTo Texture，RTT），将三角网模型中的纹理直接绘制到建筑模型表面的三维建筑模型自动纹理映射方法。本论文研究主要内容包括： 1.介绍本文研究背景和研究意义，总结国内外针对三维建筑模型纹理映射相关研究与存在问题，同时提出本文的研究目的和研究内容； 2.配准三角网模型数据和单体化三维建筑模型数据。基于单体化三维建筑模型的结构与空间特征，区分不同类型面元并对面元分类重组，提取纹理绘制基元，作为自动纹理映射的基本处理单元； 3.引入渲染到纹理（RTT）方法和视景体、帧缓存对象（FrameBuffer Object,FBO）等计算机图形学概念，基于纹理绘制基元空间信息，获取三角网模型中对应的纹理并保存，实现对基于倾斜摄影测量生成的三角网模型的纹理获取； 4.基于最大矩形装箱方法（Maximum Rectangle Bin Packing），将所获取的离散矩形纹理打包成单一的纹理集并实现纹理集到建筑面元的重映射，压缩纹理空间占用率，优化场景纹理数量，提高模型渲染效率；为验证本文方法的有效性和方案的可行性，本文采用了SWDC-5传感器采集的某地区倾斜摄影测量影像数据进行实验，生成目标区域三角网模型，并构建区域内建筑对应的单体化三维建筑模型，分别采用本文方法和常规基于影像的方法对三维建筑模型进行纹理映射。实验结果表明，本文方法能解决一般三维建筑模型表面纹理映射中存在的纹理遮挡、模糊等问题，具有更精细的纹理映射效果。

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作者
翁其强;
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作者单位

西南交通大学;

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授予单位西南交通大学;
学科测绘科学与技术
授予学位硕士
导师姓名朱庆;
年度 2018
页码
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类
关键词
摄影测量; 建筑物; 三维模型; 自动; 纹理;

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