三维建筑模型快速简化关键技术研究
发布时间：2020-12-29 07:58
三维数字化模型复杂度和数据密度的日益增长给计算机存储、显示、传输和渲染等方面带来了巨大压力。构建三维城市的复杂场景往往需要海量多源异构的空间数据配合使用,三维建筑模型是其不可或缺的要素。为了获取适合多种场景使用的建筑模型,需要对原始高分辨率网格模型建立不同的层次细节模型（Level Of Detail,LOD）。如何针对模型不同的复杂性,定量优化LOD模型的细节水平,自适应的保留重要特征并减少不必要的冗余,以符合人对其认知过程的层次性[1],是Web3D展示的重要技术内容。LOD模型的建立,首先面临网格简化的问题。网格简化方法即在保留模型的重要几何和视觉特征的前提下,有条件的精简次要细节,以降低复杂模型计算复杂度。常见的网格简化算法以简化机制分类,可以分为增量式简化算法（Incremental Decimation）、顶点聚类算法（Vertex Clustering）、采样算法（Sampling）和自适应细分算法（Adaptive Subdivision）[2,3,4]。其中,边折叠（Edge collapse）算法属于增量式简化中的一种,该...
【文章来源】：北京建筑大学北京市
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
建筑结构中大量的平行、共面、垂直关系
复杂三维建Fig.2-2Detailstructureof
第2章三维模型数据基础9精细部件不必要的的三角网格进行合并或精简，可以在较好维持原始建筑模型的几何特征，使其保持其视觉和几何特征的前提下，同时显著减少模型数据量。（a）(b)(c)图2-2复杂三维建筑模型的细节结构Fig.2-2Detailstructureofcomplex3Dbuildingmodel2.4三维建筑模型数据结构本文研究的模型对象是城市三维模型中的建筑模型，是依据建筑物测量数据或设计资料建立的数字化三维模型，用以描述建筑物的空间拓扑、几何信息及纹理材质等属性。中华人民共和国行业标准城市三维建模技术规范（GJJ/T—2010）中，城市三维模型定义为城市地形地貌、地上地下人工建筑物等的三维表达，反映对象的空间位置、几何形态、纹理及属性等信息。城市三维模型的数据包括地形模型、建筑模型、交通设施模型、挂线模型、植被模型及其他模型等数据内容[32]。三维建筑模型的数据内容主要包括：几何数据，纹理数据和属性数据。2.4.1.OBJ格式文件数据结构分析本文所研究的三维建筑模型数据的文件格式为.OBJ格式，.OBJ格式是一种具有很强的适用性的标准三维模型文件格式，适合用于各种格式三维模型之间的互导。与3DS文件自上而下的方式来组织三维模型数据的树状块结构不同，.OBJ文件是字典状结构，这种字典状的结构优化了其存储性能。.OBJ格式的文件包含了大量的渲染信息和节点控制信息，为了解析.OBJ格式的三维建筑模型数据、精确表达模型拓扑结构以及进行后续的三维建筑模型简化算法研究，有必要对.OBJ格式文件的具体结构及其组织形式进行明确。.OBJ文件没有文件头，由多行文本组成，“#”号开头的行为其注释行，其余行以关键字开头，关键字代表每行的数据类型。其基本组织构成一般包括顶点数据的空间坐标、纹理坐标、法线向量及其索引数据，详细的数据?
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于地理格网的三维模型数据统一表达方法[J]. 王金地,霍亮,慕旭,秦高雅,曹存相. 地理信息世界. 2019(02)
[2]地理网格剖分模型的探讨[J]. 兀伟,邓国庆,张静,王小华. 测绘标准化. 2019(01)
[3]保持细节特征的带纹理模型的高质量简化算法[J]. 李世俊,姜晓彤,唐慧. 计算机应用研究. 2020(01)
[4]面向三维城市建模的多点云数据融合方法综述[J]. 朱庆,李世明,胡翰,钟若飞,吴波,谢林甫. 武汉大学学报(信息科学版). 2018(12)
[5]一种顾及多重约束的三维地形简化方法[J]. 李胜辉,史瑞芝,朱明. 武汉大学学报(信息科学版). 2018(02)
[6]三角网格模型简化算法的研究现状[J]. 张茹,胡世昌. 数字技术与应用. 2018(01)
[7]高效率的三角网格模型保特征简化方法[J]. 段黎明,邵辉,李中明,张桂,杨尚朋. 光学精密工程. 2017(02)
[8]保持细节特性的局部误差渐进网格简化算法[J]. 黄佳,温佩芝,李丽芳,朱立坤. 计算机应用. 2016(06)
[9]结合边折叠和局部优化的网格简化算法[J]. 刘峻,范豪,孙宇,陆向艳,刘艳. 计算机应用. 2016(02)
[10]多源异构地理数据并行集成技术研究[J]. 李满春,李翔,周琛,陈振杰,陈东. 地理信息世界. 2015(06)
博士论文
[1]复杂三维建筑物模型的多细节层次自动简化方法[D]. 赵君峤.武汉大学 2012
[2]数字城市空间数据基础设施的建设与应用研究[D]. 李宗华.武汉大学 2005
硕士论文
[1]测绘资料档案一站式管理平台设计与实现[D]. 秦高雅.北京建筑大学 2019
[2]基于WebGIS的城市公交大数据可视化研究[D]. 王胜开.北京建筑大学 2018
[3]网格化三维建筑模型数据组织及管理技术研究[D]. 丁晗.东南大学 2017
[4]三维模型简化算法与渐进式传输方法研究[D]. 孙中轩.电子科技大学 2016
[5]基于简化的三维城市模型综合算法研究[D]. 刘磊.南京大学 2015
[6]基于改进二次误差测度的网格简化算法研究[D]. 贾琪.燕山大学 2014
本文编号：2945307
【文章来源】：北京建筑大学北京市
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
建筑结构中大量的平行、共面、垂直关系
复杂三维建Fig.2-2Detailstructureof
第2章三维模型数据基础9精细部件不必要的的三角网格进行合并或精简，可以在较好维持原始建筑模型的几何特征，使其保持其视觉和几何特征的前提下，同时显著减少模型数据量。（a）(b)(c)图2-2复杂三维建筑模型的细节结构Fig.2-2Detailstructureofcomplex3Dbuildingmodel2.4三维建筑模型数据结构本文研究的模型对象是城市三维模型中的建筑模型，是依据建筑物测量数据或设计资料建立的数字化三维模型，用以描述建筑物的空间拓扑、几何信息及纹理材质等属性。中华人民共和国行业标准城市三维建模技术规范（GJJ/T—2010）中，城市三维模型定义为城市地形地貌、地上地下人工建筑物等的三维表达，反映对象的空间位置、几何形态、纹理及属性等信息。城市三维模型的数据包括地形模型、建筑模型、交通设施模型、挂线模型、植被模型及其他模型等数据内容[32]。三维建筑模型的数据内容主要包括：几何数据，纹理数据和属性数据。2.4.1.OBJ格式文件数据结构分析本文所研究的三维建筑模型数据的文件格式为.OBJ格式，.OBJ格式是一种具有很强的适用性的标准三维模型文件格式，适合用于各种格式三维模型之间的互导。与3DS文件自上而下的方式来组织三维模型数据的树状块结构不同，.OBJ文件是字典状结构，这种字典状的结构优化了其存储性能。.OBJ格式的文件包含了大量的渲染信息和节点控制信息，为了解析.OBJ格式的三维建筑模型数据、精确表达模型拓扑结构以及进行后续的三维建筑模型简化算法研究，有必要对.OBJ格式文件的具体结构及其组织形式进行明确。.OBJ文件没有文件头，由多行文本组成，“#”号开头的行为其注释行，其余行以关键字开头，关键字代表每行的数据类型。其基本组织构成一般包括顶点数据的空间坐标、纹理坐标、法线向量及其索引数据，详细的数据?
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于地理格网的三维模型数据统一表达方法[J]. 王金地,霍亮,慕旭,秦高雅,曹存相. 地理信息世界. 2019(02)
[2]地理网格剖分模型的探讨[J]. 兀伟,邓国庆,张静,王小华. 测绘标准化. 2019(01)
[3]保持细节特征的带纹理模型的高质量简化算法[J]. 李世俊,姜晓彤,唐慧. 计算机应用研究. 2020(01)
[4]面向三维城市建模的多点云数据融合方法综述[J]. 朱庆,李世明,胡翰,钟若飞,吴波,谢林甫. 武汉大学学报(信息科学版). 2018(12)
[5]一种顾及多重约束的三维地形简化方法[J]. 李胜辉,史瑞芝,朱明. 武汉大学学报(信息科学版). 2018(02)
[6]三角网格模型简化算法的研究现状[J]. 张茹,胡世昌. 数字技术与应用. 2018(01)
[7]高效率的三角网格模型保特征简化方法[J]. 段黎明,邵辉,李中明,张桂,杨尚朋. 光学精密工程. 2017(02)
[8]保持细节特性的局部误差渐进网格简化算法[J]. 黄佳,温佩芝,李丽芳,朱立坤. 计算机应用. 2016(06)
[9]结合边折叠和局部优化的网格简化算法[J]. 刘峻,范豪,孙宇,陆向艳,刘艳. 计算机应用. 2016(02)
[10]多源异构地理数据并行集成技术研究[J]. 李满春,李翔,周琛,陈振杰,陈东. 地理信息世界. 2015(06)
博士论文
[1]复杂三维建筑物模型的多细节层次自动简化方法[D]. 赵君峤.武汉大学 2012
[2]数字城市空间数据基础设施的建设与应用研究[D]. 李宗华.武汉大学 2005
硕士论文
[1]测绘资料档案一站式管理平台设计与实现[D]. 秦高雅.北京建筑大学 2019
[2]基于WebGIS的城市公交大数据可视化研究[D]. 王胜开.北京建筑大学 2018
[3]网格化三维建筑模型数据组织及管理技术研究[D]. 丁晗.东南大学 2017
[4]三维模型简化算法与渐进式传输方法研究[D]. 孙中轩.电子科技大学 2016
[5]基于简化的三维城市模型综合算法研究[D]. 刘磊.南京大学 2015
[6]基于改进二次误差测度的网格简化算法研究[D]. 贾琪.燕山大学 2014
本文编号：2945307
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