崔云健 曹媛媛 文 言 郑 曦

（1.江苏海洋大学测绘与海洋信息学院，江苏 连云港 222005）（2.重庆交通大学土木学院，重庆 400074；3.中国医科大学药学院，沈阳 110001）

0 引言

三维激光扫描技术被称为“实景复制技术”，其能快速获得原始的测绘数据，并完整、高精度地重建实体[1]。随着技术的不断成熟，海量点云数据自动化处理的出现为建筑物三维建模提供了新思路，为快速构建高精度三维模型提供了方便。因此，针对如何快速提取建筑物特征线，本文以苏州测绘地理信息大楼为例，采用三维激光扫描仪、CloudCompare 软件，结合“内凸包算法”，对点云数据进行特征线提取，并以此为基础构建了高精度三维模型，取实验结果表明，该方法提高了建模的效率，提高了精度，得了较好的效果。

1 传统建筑物三维建模方式

目前，传统的三维建模方式分为以下几种方法：1.利用传统测绘手段，获取房屋的四周边角特征点的坐标，在软件中连接形成矩形作为房屋的底部，将底部上拉赋予一个高程，这样一个简单的房屋就成型了。这种方法数据获取困难，纯手工建模效率不高并且所获得的模型精度不高，还原程度低；2.根据房屋详细的结构图，在CAD、3D max 等软件中进行三维模型的构建。这种方法需要完整详细的设计图，周期长，对建模人员的技术要求较高并且获得的是点线面结构的模型，包含建筑信息较少。总结来说传统的建模方式数据获取困难，纯手动建模效率低，所获得的模型较为简单，包含建筑信息少，很难适应如今设计和施工的要求。

2 自动提取方法研究

2.1 研究区概况

本文以江苏省苏州市测绘地理信息大楼为实验区。实验区位于苏州工业园区，共分为南北两栋建筑，共9 层。建筑外部主体是玻璃幕墙，绿植环绕，部分绿植遮挡了建筑，；而建筑内部结构复杂，有较多的玻璃材质的门窗，这些对数据获取造成了不小的麻烦，很容易出现点云缺失的情况。综合评判，选取的实验区具有代表性，有利于研究建筑物的特征线自动提取。

2.2 技术流程

实验采用Trimble TX8 站式三维激光扫描仪与Leica 背包式三维激光扫描仪相结合的方式获取点云。首先分别采用两种仪器获取点云数据，在配套的数据处理软件中进行配准，分别得到建筑物内外部点云；其次，通过融合算法将站式数据与背包的数据进行融合配准；最后通过降噪、抽稀、重采样的方式获得完整的可利用的点云数据。本次实验点云数据精度达到5cm，满足三维建模精度要求。

本次自动提取的技术流程如图1所示

图1 技术流程

2.3 结果

最终实验结果如下图2～图5所示。

图2 点云处理后结果

图3 部分自动提取结果

图4 部分提取结果

图5 最终提取结果

3 结束语

本文通过点云数据，对建筑物的内外部特征线进行了自动提取，采用“凸包算法”结合CloudCompare 软件进行三维可视化，初步提取出了建筑物特征线。未来如何能更加准确的提取特征线，以及如何处理因玻璃材质造成的点云缺失的状况，是需要研究的地方。