徐秀川,花向红,龚子桢,郝 旦

(1.武汉大学 测绘学院,湖北 武汉 430079;2.武汉大学 灾害监测与防治研究中心,湖北 武汉 430079)

基于球面投影的散乱点云三维建模算法实现与效果分析

徐秀川1,2,花向红1,2,龚子桢1,2,郝 旦1,2

(1.武汉大学 测绘学院,湖北 武汉 430079;2.武汉大学 灾害监测与防治研究中心,湖北 武汉 430079)

介绍基于球面投影的散乱点云三维建模算法步骤,运用VC++编程语言结合OpenGL图形接口实现该算法,并结合实例说明球面投影法相对于圆柱面投影法、椭球面投影法在三维建模中的优势。

球面投影法;散乱点云;Delaunay三角网;三维建模

三维激光扫描技术是目前测绘领域中一个新的研究热点,其中散乱点云数据建模主要采用基于体剖分、基于面剖分和基于面投影3种方式建立。基于面投影是先将三维空间数据投影到平面上进行平面构网,再映射到三维空间最终达到三维建模目的。这种方法相对于基于体剖分和基于面剖分构造三角网出错率较低,构网效率相对较高。而基于面投影法分为基于平面投影、临近区域切平面投影、圆柱面投影法。平面投影法只适用于平坦点云;临近区域切平面投影处理复杂的点云时,生成的格网有重叠现象,不利于结构复杂的大型点云的数据处理;由于圆柱面投影法是将空间点沿着半径方向投影到圆柱面上,顶部和底部数据点的投影易产生重叠,无法维持点云中原有的点之间的相对位置关系。针对圆柱面投影法的缺陷,曹操提出椭球面投影法,该方法是沿着椭球中心将各点投影到椭球面上,这就避免了点的重叠,然后根据高斯投影投影到平面上,在平面上构造Delaunay三角网后再映射成三维空间三角格网。……