目前,許多古建筑物破損嚴(yán)重,越來越多的人們認(rèn)識(shí)到古建筑物中蘊(yùn)含著重要的價(jià)值,古建筑保護(hù)問題成為時(shí)下熱點(diǎn),很多學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了研究,本文結(jié)合前人成果對(duì)此進(jìn)行進(jìn)一步研究。論文詳細(xì)地介紹了地面三維激光掃描技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),在此基礎(chǔ)上結(jié)合程陽風(fēng)雨橋的實(shí)際情況,建立了程陽風(fēng)雨橋的三維模型,并開發(fā)了程陽風(fēng)雨橋虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。本文以地面三維激光掃描儀獲取的程陽風(fēng)雨橋數(shù)據(jù)為樣本,基于PCL點(diǎn)云庫對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)方法展開研究,利用Trimble Realworks和3ds MAX進(jìn)行后續(xù)數(shù)據(jù)處理及三維建模,最后運(yùn)用C#語言以Unity 3D為平臺(tái)開發(fā)程陽風(fēng)雨橋虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。主要研究成果如下:（1）特征配準(zhǔn)方法雖耗時(shí)短但精度不高,程陽風(fēng)雨橋結(jié)構(gòu)復(fù)雜尋找特征點(diǎn)困難,所以特征配準(zhǔn)方法并不適合此類古建筑的精確配準(zhǔn),而ICP算法相對(duì)精確但耗時(shí)長,本次研究數(shù)據(jù)量大,運(yùn)用此方法對(duì)于計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度是極大考驗(yàn)。本文將SAC-IA算法與ICP算法結(jié)合,此方法對(duì)于前兩者無論在精度或者耗時(shí)方面都有明顯提升,因此SAC-IA粗配準(zhǔn)加上ICP精配準(zhǔn)算法更為適合此類特征點(diǎn)不明顯的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。（2）以測量機(jī)器人測量數(shù)據(jù)為基準(zhǔn),比較地面三維激... 

【文章來源】：江西理工大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
        1.1.1 地面三維激光掃描技術(shù)在古建筑保護(hù)上的優(yōu)勢(shì)
        1.1.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)古建筑保護(hù)的意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 地面三維激光掃描技術(shù)在古建筑保護(hù)上的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在古建筑保護(hù)上的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
    1.4 論文的創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 地面三維激光掃描技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)理論及數(shù)據(jù)采集工作
    2.1 地面三維激光掃描技術(shù)
        2.1.1 地面三維激光掃描技術(shù)原理
        2.1.2 三維激光掃描系統(tǒng)分類
        2.1.3 Trimble TX8地面三維激光掃描系統(tǒng)
    2.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)
    2.3 數(shù)據(jù)采集
        2.3.1 案例介紹
        2.3.2 三維激光掃描技術(shù)的精度分析
        2.3.3 技術(shù)流程
        2.3.4 前期準(zhǔn)備工作
        2.3.5 制定實(shí)施方案
        2.3.6 數(shù)據(jù)采集工作
    2.4 本章小結(jié)
第三章 點(diǎn)云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)技術(shù)
    3.1 點(diǎn)云配準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型
        3.1.1 剛體變換矩陣
        3.1.2 轉(zhuǎn)換矩陣求解
        3.1.3 目標(biāo)函數(shù)
    3.2 特征配準(zhǔn)
        3.2.1 同名點(diǎn)
        3.2.2 點(diǎn)云特征描述
        3.2.3 特征配準(zhǔn)優(yōu)劣勢(shì)分析
    3.3 ICP配準(zhǔn)
        3.3.1 傳統(tǒng)ICP算法原理
        3.3.2 傳統(tǒng)ICP算法描述
        3.3.3 傳統(tǒng)ICP算法的優(yōu)劣性分析
    3.4 改進(jìn)的ICP算法
        3.4.1 SAC-IA算法介紹
        3.4.2 改進(jìn)算法介紹
    3.5 配準(zhǔn)結(jié)果分析
        3.5.1 車門把手點(diǎn)云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)結(jié)果分析
        3.5.2 后視鏡點(diǎn)云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)結(jié)果分析
        3.5.3 程陽風(fēng)雨橋點(diǎn)云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)結(jié)果分析
        3.5.4 配準(zhǔn)結(jié)果總結(jié)
    3.6 本章小結(jié)
第四章 古建筑點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理及三維重建
    4.1 數(shù)據(jù)處理
        4.1.1 數(shù)據(jù)配準(zhǔn)
        4.1.2 數(shù)據(jù)去噪
        4.1.3 數(shù)據(jù)精筒
    4.2 古建筑物三維重建
        4.2.1 二維平面圖的建立
        4.2.2 三維實(shí)體模型建立
        4.2.3 三維模型精度分析
        4.2.4 紋理貼圖及渲染
    4.3 本章小結(jié)
第五章 古建筑虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)
    5.1 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)
        5.1.1 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)開發(fā)工具
        5.1.2 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
    5.2 關(guān)鍵技術(shù)
        5.2.1 虛擬環(huán)境搭建技術(shù)
        5.2.2 角色控制技術(shù)
        5.2.3 碰撞檢測技術(shù)
    5.3 GUI界面設(shè)計(jì)與功能實(shí)現(xiàn)
        5.3.1 雙通道切換模式
        5.3.2 二維圖信息查看
        5.3.3 虛擬漫游
        5.3.4 信息檢索
        5.3.5 測量功能
        5.3.6 小地圖導(dǎo)航
        5.3.7 修改/建立模型
    5.4 系統(tǒng)優(yōu)化與部署
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄A SAC-IA+ICP配準(zhǔn)部分代碼
附錄B 第一人稱控制器部分代碼
致謝
攻讀學(xué)位期間的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[8]激光掃描點(diǎn)云處理技術(shù)研究[D]. 李青蒙.大連海事大學(xué) 2013
[9]寒山寺建筑裝飾藝術(shù)的數(shù)字化表達(dá)設(shè)計(jì)研究[D]. 李瑩.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
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