基于激光点云数据的三维建模应用实践

1 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.3 研究对象简介

1.3.1 海清寺简介

1.3.2 淮海工学院苍梧校区简介

1.4 三维建模技术方法

1.4.1 点云数据获取

1.4.2 点云数据的三维建模技术

1.5 本章小结

2 海清寺阿育王塔三维建模应用研究

2.1 阿育王塔简介

2.2 激光点云数据获取

2.2.1 扫描技术方案设计

2.2.2 野外点云数据获取

2.3 点云数据处理

2.3.1 点云数据拼接

2.3.2 点云噪声处理

2.3.3 点云统一化处理

2.4 基于Sketchup的三维建模

2.4.1 点云数据格式转换

2.4.2 点云数据导入

2.4.3 三维建模的步骤

2.5 基于VRay的渲染

2.5.1 模型贴纹理

2.5.2 模型渲染

2.6 阿育王塔的专题图绘制

2.7 本章小结

3 海清寺万年宝鼎三维建模应用研究

3.1 万年宝鼎简介

3.2 点云数据采集

3.2.1 采集方案的制定

3.2.2 采集方案的实施

3.3 点云数据处理

3.3.1 点云数据拼接

3.3.2 点云噪声处理

3.3.3 点云统一化

3.3.4 宝鼎点云漫游

3.3.5 宝鼎点云分割和输出

3.4 基于Geomagic的三维建模

3.4.1 点阶段

3.4.2 多边形阶段

3.4.3 形状阶段

3.4.4 精度分析

3.4.5 纹理映射及贴图

3.5 本章小结

4 海清寺关圣帝君像三维建模应用研究

4.1 关圣帝君像简介

4.2 点云数据获取

4.2.1 采集方案的制定

4.2.2 点云数据获取流程

4.3 点云数据处理

4.3.1 点云数据拼接

4.3.2 点云噪声处理

4.3.3 点云统一化

4.4 关圣帝君像三维模型重建

4.4.1 点处理阶段

4.4.2 多边形处理阶段

4.4.3 曲面阶段

4.4.4 精度分析

4.4.5 纹理贴图

4.5 本章小结

5 海清寺石赑屃三维建模应用研究

5.1 石赑屃简介

5.2 点云数据采集

5.2.1 采集方案的制定

5.2.2 采集方案的实施

5.3 点云数据处理

5.3.1 点云数据拼接

5.3.2 点云除噪与统一化处理

5.4 石损质三维模型重建方法

5.4.1 基于Imageware的底座三维建模方法

5.4.2 基于Geomagic的石蟊颅三维建模方法

5.5 本章小结

6 海清寺浮雕长廊三维建模应用研究

6.1 浮雕长廊简介

6.2 点云数据获取

6.2.1 点云数据获取方案设计

6.2.2 野外数据获取

6.3 点云数据处理

6.3.1 点云数据拼接

6.3.2 点云噪声处理

6.3.3 点云数据统一化

6.3.4 点云数据输出

6.4 基于Geomagic的三维模型重构

6.4.1 点处理阶段

6.4.2 多边形模型修饰

6.4.3 形状阶段

6.4.4 纹理映射及贴图

6.4.5 精度分析

6.5 本章小结

7 基于Pr0／ENGINEER的欣园亭三维建模应用研究

7.1 欣园亭简介

7.2 点云数据获取方法

7.2.1 扫描方案设计

7.2.2 获取点云数据的技术流程

7.3 点云数据处理

7.3.1 点云数据拼接

7.3.2 点云噪声处理

7.3.3 点云数据分割

7.4 基于Pro／E的三维建模方法

7.4.1 欣园亭顶部的建模

7.4.2 欣园亭底座的建模

7.4.3 走廊的建模

7.5 模型拼接

7.6 基于3ds Max的模型渲染

7.7 本章小结

8 基于SketchUp的实验楼三维建模应用研究

8.1 实验楼简介

8.2 点云数据的获取与处理

8.2.1 扫描方案设计

8.2.2 野外扫描获取点云数据

8.2.3 点云数据处理

8.3 基于Sketch[Jp的三维建模方法

8.4 基于3ds Max的模型渲染

8.5 本章小结

9 基于SketchUp的集中办公区三维建模应用研究

9.1 测绘学院集中办公区简介

9.2 点云数据获取

9.2.1 技术方案设计

9.2.2 获取点云数据技术流程

9.3 点云数据处理

9.3.1 点云数据拼接

9.3.2 点云噪声处理

9.3.3 点云数据统一化

9.4 基于Sketchup的三维模型重构

9.4.1 点云数据导入

9.4.2 三维建模流程

9.5 基于3ds Max的模型渲染

9.5.1 办公区外墙3ds Max渲染

9.5.2 办公区渲染效果

9.6 本章小结

10 基于Cyclone的露天矿山三维建模应用研究

10.1 露天矿山简介

10.2 野外点云数据获取

10.2.1 坐标基准选择

10.2.2 野外数据获取方法

10.3 内业数据处理

10.3.1 点云数据导入

10.3.2 球形标靶定位

10.3.3 点云附加照片

10.3.4 点云数据拼接

10.3.5 点云数据的去噪滤波

10.3.6 点云数据的优化抽稀

10.4 基于Cvclone的TIN模型构建

10.5 矿山开采量计算

10.6 本章小结

11 基于Geomagic的黄安村地质灾害三维建模应用研究

11.1 黄安村地质灾害点简介

11.2 野外点云数据的获取方法

11.3 内业数据处理

11.3.1 点云数据导入

11.3.2 球形标靶定位

11.3.3 点云附加照片

11.3.4 点云数据拼接

11.3.5 点云数据的去噪滤波

11.3.6 点云数据的优化抽稀

11.3.7 点云数据导出

11.4 基于Geomagic的三维模型构建

11.5 三维模型成果应用

11.5.1 大比例尺地形图制作

11.5.2 断面图的绘制

11.5.3 灾害评估及规划设计

11.6 本章小结

主要参考文献

附录：部分彩图

图2-24 图2-34

图3-8 图3-39

图4-9 图4-22

图5-35 图5-36

图6-27 图6-28

图7-6 图7-33

图7-36 图8-6 图8-7

图8-22 图9-9 图9-11

图9-37 图9-38 图9-39

图9-58 图10-2 图10-8

图10-15 图11-3 图11-5

图11-10 图11-14

《基于激光点云数据的三维建模应用实践》首先简要介绍了基于激光点云数据的三维建模建技术研究背景与意义、国内外研究现状、研究对象与三维建模技术方法。其次，详细阐述了连云港市海清寺内有代表性的文物，包括阿育王塔、万年宝鼎、关圣帝君像、石赑屃、浮雕长廊的三维建模技术流程。再次，比较详细地说明了淮海工学院内有代表性的建筑物，包括欣园亭、实验楼、室内集中办公区的三维建模技术方法。最后，简要阐述了石灰岩矿与地质灾害体的三维建模与应用技术方法。

《基于激光点云数据的三维建模应用实践》共11章，第1章简要阐明了研究背景与意义、国内外研究现状、研究对象概况、三维建模技术方法；第2章至第6章分别介绍了海清寺的阿育王塔、万年宝鼎、关圣帝君像、石赑屃、浮雕长廊三维建模的技术方法；第7章至第9章分别介绍了淮海工学院苍梧校区的欣园亭、化工工程学院实验楼、测绘工程学院集中办公区三维建模的技术方法；第10章至第11章分别介绍了石灰岩矿与地质灾害体的三维建模与应用技术方法。