城市三维建模数据采集方法的研究

数字城市是信息时代发展的必然产物,城市建模是数字城市的重要内容.主要介绍基于数字摄影测量工作站,以航空立体像对为基础进行城市三维建模数据采集的方法.     

数字城市三维景观模型的建模技术

在城市规划、建筑设计中 ,迫切需要采用现代计算机技术进行辅助规划和设计 ,而进行计算机辅助规划和设计的基础是先建立已建城市的三维数字景观模型 ,把城市的地形地貌和各种人工构筑物包括道路、房屋、花园等进行数字化 ,并以三维虚拟形式进行表现 .首先讨论了三维数码城市信息系统的基本概念与要素 ,然后详细介绍和讨论各种地形地物要素建模技术与方法 ,最后以深圳为例介绍通过建模方法所建立的城市三维景观模型 .     

倾斜摄影与地面三维激光扫描数据融合建模

由于大型室外场景的结构复杂,单一来源的测量数据已经难以完整而丰富地表达目标对象三维细节.本文结合无人机倾斜摄影技术匹配获取的密集点云和三维激光扫描技术获取建筑物三维点云数据,通过统一坐标系和迭代最近点（iterative closest point,ICP）算法,对两种点云进行融合.然后进行模型重建,得到完整的建筑物三维模型.实验结果表明,单独使用两种技术都无法获得复杂建筑物完整的三维模型.两种技术的融合,能够获得大型建筑物完整的、较高精度的模型,为城市三维建模提供新的方向.     

基于地面三维激光扫描系统的校园建筑物建模研究

基于地面三维激光扫描系统原理和特点,在确定校园建筑物三维模型创建实现流程的基础上,以校务大楼为对象,利用地面三维激光扫描系统进行数据采集,对噪声去除、数据配准及拼接、数据消冗等关键技术及实现步骤、方法进行研究。通过特征线提取建立被测物体的线框模型,利用3DS Max软件完成了三维模型的创建,探索了数字校园的实现途径。     

植物三维结构参数化建模系统的设计与实现

基于植物生长规律及其拓扑结构特点，将参数化绘图技术应用于植物三维结构仿真，以提高植物拓扑结构生成的速度．在Windows平台上，使用OpenGL图形接口，结合植物三维形态建模实际需要，采用面向对象编程技术，设计并实现了一个集植物形态模拟及可视化、场景动态渲染、植物生长动画等功能的植物三维结构可视化模拟系统．重点介绍了参数化建模原理、L系统算法的改进、各种植物构造模型的模拟、系统的模块设计及用户界面的实现，最后给出了系统应用的具体例子．     

薄板样条函数在城市三维地质建模中的应用

介绍了薄板样条函数的基本原理。以湖南省长株潭地区地形数据为例,在Windows平台下用VC6.0实现城市三维地质的可视化。将薄板样条函数应用于空间插值,通过与测试样本点的交叉验证以及其它插值算法的比较,证明了薄板样条函数可以应用在城市三维建模中。     

实验室用连铸机系统的三维建模和运动仿真

目前,对于实验室用连铸机系统的研究还不多。采用SolidWorks软件及其应用插件COSMOSmotion分别对实验室用连铸机系统的结晶器、二冷区以及传动机构进行了三维建模和运动仿真,得到了结晶器和二冷区装配体的三维模型图及其爆炸图,以及齿轮传动机构装配体及其在运动时的力、角位移和力矩分别随时间的变化曲线,凸轮传动机构装配体及其在运动时的质心加速度、力及平动动量分别随时间的变化曲线,采用SolidWorks中的一个设计分析插件Simulation对滑轴零件进行了有限元分析,得到了滑轴零件的应力图和位移图。研究为实验室用连铸机系统的设计和使用提供了重要的参考依据。     

基于Mapinfo的城市三维地基信息咨询系统

为提高地基信息空间的信息处理功能，通过MapInfo6.0地理信息系统(GIS)开发平台、结合VB6．0编程软件、Excel6．0数据库系统，将地理信息与地理图件有机联系．通过界面友好的管理信息系统实现查询、预测等功能，更形象、直观地反映了地基信息，为工程建设提供有效依据．     

海量三维城市景观互联网络发布技术

设计并实现一种海量三维城市景观的互联网络发布引擎.提出一种地形与地物相结合的多源数据集成模型,使地形块成为数据调度的最小单位,统一了地形与建筑物的网络发布;设计基于固定地形块数量的客户端数据调度算法和服务器端缓冲区设置算法,解决客户端和服务器端内存受限的问题;结合多分辨思想,采用ActiveX、OpenGL和多线程技术实现浏览器/服务器模式三维城市景观互联网络发布引擎.该技术对数字城市推广应用有重要价值.     

Lensphoto系统在边坡三维建模中的研究与应用

本文利用普通数码影像,基于Lensphoto数字近景摄影测量系统,对吉林建筑大学校内边坡进行信息采集和三维基于近景摄影测量方法建立的边坡三维模型效果良好,为获取边坡三维信息提供了一种快速可行的方法.     

城市三维管线信息系统的设计与实现

在不同管线数据库的基础上建立3个信息表实现管线数据组织,为管线三维建模和可视化提供断面数据参数和基础源数据,采用断面与体面三角剖分拟合法实现管线三维建模和可视化,基于Visual C＋＋和OpengGL技术设计并实现城市三维管线信息系统的基本功能。     

电子学全息术用于三维物场分层再现的实验实现

基于电子学会息术（又称数字全息术）记录和再现光学全息图的原理和方法，设计了一种适合于用于尺寸较小的CCD靶面直接记录光学全息图的实验光路，并由此实现了三维物场清晰的分层再现。讨论了物场频谱的有效分离及提取方法，并提出了利用双参考光原理改善全息图再现像空间频谱带宽的新思路。与传统的光学全息术相比，电子学全息术借助于高分辨率CCD记录及高速计算机数字处理技术，可以实现光学全息图的数字化记录和重现。同时在不改变光路的前提下，可以较高的重复频率完成光学全息图的记录，以便于记录三维物场的变化过程，并且可以接近实时地再现物场或对物场进行逐层分析，因而是一种准实时的新型全息成像技术。     

基于形状公差本体知识库的三维模型造型系统

针对不同CAD系统之间在信息共享与数据格式等方面存在很大的不一致,导致不同平台或系统生成的数据难以共享的问题,提出基于形状公差本体知识库开发三维模型造型系统的方法。在新一代GPS(N-GPS)本体知识库的理论基础上,通过N-GPS本体知识库与CAD系统之间的集成关系,以形状公差本体知识库为基础,开发三维模型造型系统,验证了该方法的可行性。该系统能实现基本的造型及公差信息的有效传输,为N-GPS在制造业中的应用提供新思路。     

三维人体自动测量系统及其模型建立的研究

提出并研究基于CCD（光电藕合器件）与红外传感技术的三维人体尺寸自动测量系统,该系统能够快速、准确地进行人体裸尺寸的测量,摒除了人体着装的影响,介绍了三维人体尺寸自动测量系统的工作原理及基本结构,并对三维人体模型建立过程中的几个主要问题进行了简要阐述。     

基于Vega的三维地层信息浏览查询系统

考虑到三维地层信息系统在岩土工程实际应用中的价值及意义，选择以Vega为平台．用实例详细地介绍了创建三维地层信息浏览查询系统的建模和开发流程，同时指出了模型建立过程中应注意的问题以及需要进一步解决的问题。     

Cavity 3D modeling and correlative techniques based on cavity monitoring

According to the mining method for Dongguashan Copper Mine and Tongkeng Mine in China, and with the help of the cavity monitoring system（CMS） and mining software Surpac, the 3D cavity models were established exactly. A series of correlative techniques for calculating stope over-excavation and under-excavation, stope dilution and ore loss rates, and the blasting design of the pillar with complicated irregular boundaries were developed. These techniques were applied in Dongguashan Copper Mine and Tongkeng Mine successfully. Using these techniques, the dilution rates of stopes 52-2^#, 52-6^#, 52-8^#and 52-10^# of Dongguashan Copper Mine are calculated to be 2.12%, 8.46%, 12-67% and 10.68%, respectively, and the ore loss rates of stopes 52-6^# and 5-8^# are 4.41% and 3.70%, severally. Furthermore, according to the design accomplished by the technique for a pillar of Tongkeng Mine with irregular boundary, the volume, total length of boreholes and the dynamite quantity of the pillar are computed to be 1.2 ×10^4 m^3, 2.98 km and 10.97 t, correspondingly.     

北斗系统服务质量评估模型与指标体系

针对北斗三号全球卫星导航系统(BDS-3)多种类型服务综合评估的问题,将网络通信中的服务质量(QoS)概念引入到北斗系统服务评估,提出了一种北斗系统QoS分层模型,给出了初步的分类评估指标设计,涵盖北斗系统全球定位导航授时(RNSS)服务、星基增强服务(SBAS)、精密单点定位服务(PPP)、区域短报文通信服务(RSMC)、全球短报文通信服务(GSMC)、国际搜救服务(SAR)和地基增强服务(GAS).通过分析服务的保障机制与指标映射关系,提供了在复杂情况下实现多QoS指标优化以及异常情况下快速定位故障源头的途径,确保了北斗系统服务的稳定性与可靠性.研究结果可为我国北斗卫星导航系统综合性能评估提供参考.     

GPS and Google Earth based 3D assisted driving system for trucks in surface mines

In order to reduce the number of surface mining accidents related to low visibility conditions and blind spots of trucks and to provide 3D information for truck drivers and real time monitored truck information for the remote dispatcher, a 3D assisted driving system (3D-ADS) based on the GPS, mesh-wireless networks and the Google-Earth engine as the graphic interface and mine-mapping server, was developed at Virginia Tech. The research results indicate that this 3D-ADS system has the potential to increase reliability and reduce uncertainty in open pit mining operations by customizing the local 3D digital mining map, constructing 3D truck models, tracking vehicles in real time using a 3D interface and indicating available escape routes for driver safety.     

Integrating artificial neural networks and geostatistics for optimum 3D geological block modeling in mineral reserve estimation:A case study

In this research,a method called ANNMG is presented to integrate Artificial Neural Networks and Geostatistics for optimum mineral reserve evaluation.The word ANNMG simply means Artificial Neural Network Model integrated with Geostatiscs.In this procedure,the Artificial Neural Network was trained,tested and validated using assay values obtained from exploratory drillholes.Next,the validated model was used to generalize mineral grades at known and unknown sampled locations inside the drilling region respectively.Finally,the reproduced and generalized assay values were combined and fed to geostatistics in order to develop a geological 3D block model.The regression analysis revealed that the predicted sample grades were in close proximity to the actual sample grades.The generalized grades from the ANNMG show that this process could be used to complement exploration activities thereby reducing drilling requirement.It could also be an effective mineral reserve evaluation method that could produce optimum block model for mine design.     

基于3D视觉的机器人分拣实验系统研究与设计

针对智能制造工程专业多学科交叉融合特点,开展了基于3D视觉的工业机器人分拣实验系统研究与设计.采用Kinect相机、工业机器人、PC机、末端执行器搭建了系统硬件实验平台;采用支持向量机算法识别目标物体,提出了将中值滤波预处理和最近邻插值修复相融合的空洞毛刺修复方法;针对待识别物体是否重叠相互遮挡设计了基于霍夫变换计算物体中心点位置及基于点云配准的位姿估计定位策略;在上位机交互界面引导下完成机器人分拣系列实验.实验结果表明：该系统能够准确识别快速稳定分拣出特定形状和颜色的目标物体,实验内容涉及机器人、机器学习、图像处理、软硬件设计等多门课程知识与技术,综合性强、开放性好,为智能制造工程专业实验室建设提供了一种综合性创新型实践平台.