[發明專利]一種建筑物的虛擬三維重建及場景創建方法

在審

• 申請號: 201710433051.7
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN109035412A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 楊卓舒;紀勇;孟憲嫻
• 申請（專利權）人: 河北卓達建材研究院有限公司
• 主分類號: G06T19/00
• 分類號: G06T19/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明提供一種建筑物的虛擬三維重建及場景創建方法：參照實體建筑物，重建建筑物的虛擬三維模型；在虛擬環境中繪制所述虛擬三維模型的虛擬場景；在三維窗口的所述虛擬場景中漫游，觀察并調整虛擬場景裝配效果；對建筑物虛擬三維模型的虛擬場景進行指定格式的導出。本發明針對建筑物的離散性和無序性，結合建筑物重建方法和場景創建方法，可以達到精確快速的三維重建和場景創建效果。

技術領域

本發明涉及三維圖像領域，具體地，涉及一種建筑物的虛擬三維重建及場景創建方法。

背景技術

建筑物三維重建是獲取建筑物三維結構信息的重要手段，在城市規劃、災害監測、通信設施建設和數字城市等領域具有非常廣泛的應用。長期以來,它一直是攝影測量、遙感、計算機視覺、模式識別以及測繪等領域長期研究的重要課題。目前國際上具有代表性的研究機構有瑞士的蘇黎世工業大學、德國的波恩大學、英國的牛津大學、法國國家信息與自動化研究所以及美國的南加州大學等。國內的研究機構主要有武漢大學、華中科技大學以及中科院遙感所等。建筑物三維重建逐漸成為計算機圖形學，計算機視覺的研究熱點。

場景創建是將虛擬物體添加和放置到用于制作動畫或游戲的虛擬場景中的過程。現在無論是在游戲、動畫、廣告宣傳還是建筑設計等領域，場景創建與三維建模已經分成了兩個相對獨立的階段，所以現如今業內都是基于一個已存在的對象庫進行場景創建。

本領域大多數的研究和成果都是基于通常情況下具有正常外觀的建筑物，對規則的建筑物進行區域檢測和三維模型重建。然而，對于樓房呈現出不規則形狀，離散性和無序性，以及不可預期性，使得直接用這些數據進行網格重建，難以找到合理的規則，將會產生巨大的誤差，甚至導致三維重建失敗，嚴重影響了三維重建的效果。而對于場景創建，現在一般采用基于二維鼠標鍵盤界面進行操縱，這種方式有著大量的菜單、模式、部件需要切換，這對于初學者來說會有畏懼感，這些技術缺陷都制約著本領域的技術發展。

發明內容

基于本領域對于建筑物重建和場景創建的技術缺陷，本發明提供了一種建筑物的虛擬三維重建及場景創建方法，結合建筑物重建方法和場景創建方法，可以達到精確快速的三維重建和場景創建效果。

一種建筑物的虛擬三維重建及場景創建方法，其特征是，包括：

步驟1，參照實體建筑物，重建建筑物的虛擬三維模型；

步驟2，在虛擬環境中繪制所述虛擬三維模型的虛擬場景；

步驟3，在三維窗口的所述虛擬場景中漫游，觀察并調整虛擬場景裝配效果；

步驟4，對建筑物虛擬三維模型的虛擬場景進行指定格式的導出。

優選地，所述步驟1，參照實體建筑物，重建建筑物的虛擬三維模型，包括：通過采樣，獲取實體建筑物上的離散原始點，原始邊和原始面，

優選地，所述步驟2，在虛擬環境中繪制所述虛擬三維模型的虛擬場景，具體包括：

步驟2.1，繪制和調整虛擬場景墻壁，實時在虛擬環境中生成三維墻壁；

步驟2.2，添加虛擬場景所需的地板；

步驟2.3，添加虛擬場景所需的天花板；

步驟2.4，添加虛擬場景所需的家具和擺設。

優選地，所述步驟2-1，繪制和調整虛擬場景墻壁，實時在虛擬環境中生成三維墻壁，具體包括：

步驟2.1.1，采用單線描圖方式繪制場景墻壁草圖；

步驟2.1.2，選定墻壁頂點進行拖動調整，改變三維場景中的墻壁位置；

步驟2.1.3，繪制不規則的曲面墻壁時，通過調整場景中對應墻壁的直線進行調整；