本文關(guān)鍵詞：基于建筑物空間結(jié)構(gòu)特征的三維重建算法關(guān)鍵技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 建筑物地面輪廓 逐點(diǎn)增加算法 遺傳算法 建筑物線框模型 CSG

【摘要】：數(shù)字城市建設(shè)符合目前工業(yè)化與信息化并行的經(jīng)濟(jì)生活現(xiàn)狀,是城市可持續(xù)發(fā)展以及城市政治與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。在城市規(guī)劃方面,數(shù)字城市提供了全新的城市規(guī)劃、建設(shè)和管理的調(diào)控手段。建筑物普遍存在于城市之中,因此對建筑物進(jìn)行三維建模是數(shù)字城市建模的基礎(chǔ)。然而,在已有的建筑物建模方法中,僅僅通過建筑物空間稀疏形狀點(diǎn)無法自動(dòng)生成最終建筑物的線框模型。在這種背景下,本論文提出一種快速簡單的基于建筑物空間結(jié)構(gòu)特征的三維重建算法,本文的主要研究內(nèi)容如下：(1)提出一種基于逐點(diǎn)增加的建筑物地面輪廓生成算法,針對地物測量時(shí)采集點(diǎn)的次序混亂無法恢復(fù)地物地面輪廓的問題,利用貪婪算法依次將地物形狀點(diǎn)插入已構(gòu)建的簡單多邊形中,從而自動(dòng)生成建筑物地面輪廓。(2)提出一種基于遺傳算法的建筑物地面輪廓生成算法,針對傳統(tǒng)遺傳算法無法直接生成簡單多邊形的問題,本文在遺傳算法的基礎(chǔ)上提出了一種新的變異算子和局部優(yōu)化算子,顯著改善了建筑物地面輪廓生成的準(zhǔn)確性。(3)采用CSG建模的思想,提出一種基于空間稀疏形狀點(diǎn)的建筑物線框模型生成算法。(4)利用OpenGL三維繪圖庫開發(fā)了一套建筑物線框模型仿真軟件,實(shí)現(xiàn)了建筑物線框模型的仿真和渲染效果。
【關(guān)鍵詞】：建筑物地面輪廓 逐點(diǎn)增加算法 遺傳算法 建筑物線框模型 CSG
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU201.4;TP18
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 研究背景9
• 1.2 國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 論文研究內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)11-13
• 第二章 計(jì)算幾何及現(xiàn)代優(yōu)化算法13-27
• 2.1 計(jì)算幾何13-21
• 2.1.1 計(jì)算幾何簡介13
• 2.1.2 計(jì)算幾何基礎(chǔ)算法13-21
• 2.2 智能優(yōu)化技術(shù)及其相關(guān)理論21-23
• 2.2.1 遺傳算法簡介21
• 2.2.2 遺傳算法構(gòu)成要素和流程21-23
• 2.3 遺傳算法求解TSP問題23-26
• 2.3.1 TSP問題的模型23
• 2.3.2 TSP的應(yīng)用及意義23
• 2.3.3 TSP問題的常見求解方法23
• 2.3.4 遺傳算法解決TSP問題的計(jì)算流程23-25
• 2.3.5 遺傳算法求解TSP問題具體流程25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 基于逐點(diǎn)增加的建筑物地面輪廓生成算法27-41
• 3.1 模型描述27
• 3.2 基于人工地物地理特征的準(zhǔn)則函數(shù)27-29
• 3.3 逐點(diǎn)增加算法生成地面模型29-32
• 3.3.1 插入的方式及其合理性29-30
• 3.3.2 逐點(diǎn)增加法構(gòu)造簡單多邊形30-32
• 3.3.3 逐點(diǎn)增加法構(gòu)造簡單多邊形具體算法32
• 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及算法分析32-35
• 3.4.1 實(shí)驗(yàn)效果33-34
• 3.4.2 算法分析及比較34-35
• 3.5 對逐點(diǎn)增加法構(gòu)造簡單多邊形的一些改進(jìn)35-39
• 3.5.1 算法的局部優(yōu)化35-36
• 3.5.2 改進(jìn)的逐點(diǎn)增加算法性能分析36-38
• 3.5.3 凸包優(yōu)化38-39
• 3.6 本章小結(jié)39-41
• 第四章 基于遺傳算法的建筑物地面輪廓生成算法41-53
• 4.1 傳統(tǒng)遺傳算法生成地物輪廓的方法41-42
• 4.1.1 傳統(tǒng)遺傳算法一般流程41
• 4.1.2 傳統(tǒng)遺傳算法的實(shí)驗(yàn)效果圖41-42
• 4.2 基于2-Opt Moves的隨機(jī)選擇算法42-43
• 4.3 遺傳算法優(yōu)化2-Opt Moves43-46
• 4.3.1 傳統(tǒng)遺傳算法的改進(jìn)43-44
• 4.3.2 遺傳算法改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)效果44
• 4.3.3 局部優(yōu)化操作44-46
• 4.4 算法的實(shí)現(xiàn)及對比46-49
• 4.4.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置及結(jié)果46-47
• 4.4.2 算法準(zhǔn)確性研究47-48
• 4.4.3 優(yōu)化遺傳算法的準(zhǔn)則函數(shù)曲線48
• 4.4.4 優(yōu)化遺傳算法與逐點(diǎn)增加算法的性能比較48-49
• 4.5 逐點(diǎn)增加算法模型的改進(jìn)49-50
• 4.6 算法的實(shí)際應(yīng)用50-51
• 4.6.1 測繪50
• 4.6.2 圖像處理50-51
• 4.7 多建筑物地面區(qū)域識(shí)別初探51-52
• 4.8 本章小結(jié)52-53
• 第五章 空間稀疏形狀點(diǎn)自動(dòng)生成建筑物三維輪廓53-63
• 5.1 CSG建模思想53-54
• 5.2 模型說明54-55
• 5.3 建筑物主體輪廓生成算法55-58
• 5.3.1 柱體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)55
• 5.3.2 建筑物主體輪廓生成算法55-57
• 5.3.3 建筑物主體輪廓生成實(shí)驗(yàn)效果57-58
• 5.4 建筑物屋頂輪廓生成算法58-60
• 5.4.1 屋頂?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)58
• 5.4.2 屋頂輪廓生成算法58-59
• 5.4.3 屋頂輪廓生成實(shí)驗(yàn)效果59-60
• 5.5 基于OpenGL的三維模型仿真60-62
• 5.5.1 三維模型生成軟件及OpenGL介紹60
• 5.5.2 基于OpenGL的三維模型仿真實(shí)驗(yàn)效果60-62
• 5.6 本章小結(jié)62-63
• 第六章 總結(jié)與展望63-65
• 6.1 總結(jié)63
• 6.2 展望63-65
• 致謝65-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 攻讀碩士期間取得學(xué)術(shù)成果71

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1120465