实景三维模型分辨率保密处理技术探索

如何对实景三维模型进行脱密处理,推动公共使用,满足实景三维中国建设赋能各行业、各领域应用的要求已经成为一个亟待解决的问题。目前,针对实景三维模型分辨率尚未有明确的定义,也没有明确发布纹理分辨率保密相关规定。本文对数据格式进行解析,创新性地提出实景三维模型分辨率计算方法,并通过不同地表覆盖复杂程度、不同航摄分辨率的数据成果进行试验,验证分辨率计算方法的科学性和可行性。参考《测绘地理信息管理工作国家秘密范围的规定》《遥感影像公开使用管理规定》等文件,按照分辨率计算方法对实景三维模型纹理进行处理,使其满足相关规定要求。

多视高分辨率纹理图像与双目三维点云的映射方法

针对双目立体视觉重建点云模型与高分辨率纹理图像的融合问题,本文提出了一种新的纹理映射方法。在双目立体视觉系统上增设长焦纹理相机拍摄高分辨率纹理图像,利用高分辨率纹理图像与双目图像的二维特征匹配,以双目图像为桥梁,得到纹理图像与三维点云模型的匹配关系,进而实现高分辨率纹理图像到三维点云模型的映射。同时,针对映射过程中多视纹理图像重叠部分的数据冗余,提出一种引导线点云数据分区方法,有效解决了多视纹理图像重叠部分的映射问题。通过实验验证,所提方法能够方便准确地实现多视纹理图像与双目三维点云模型的纹理映射。在本文实验条件下,三维模型的纹理可分辨原始线宽为0.157 mm的线对,与双目系统直接产生的三维模型相比,其纹理分辨率提高了1倍,验证了所提出的多视高分辨率纹理映射方法的有效性。

基于多分辨率纹理特征的背景建模方法

传统的背景减除建模方法由于采用基于像素尺度的较为单一的颜色视觉信息进行建模,检测结果中往往出现前景空洞以及虚警离散噪声点。针对这一不足,本文提出基于多分辨率纹理特征的背景建模方法。该建模特征由离散余弦变换域上的系数重组得到。实验结果表明,新的建模方法有效的解决了前景空洞和受虚警噪音点干扰问题。

基于颜色和纹理的森林影像分割方法

提出一种基于影像颜色散度和纹理信息的森林影像分割方法。对输入影像进行颜色量化,然后利用量化得到的索引矩阵计算各像素的颜色散度;基于多分辨率策略进行纹理分析,通过区域生长形成初始分割区域;统计各区域Laws纹理能量,合并过分割区域。实验表明,森林影像的分割结果与人的主观视觉感知具有良好的一致性,识别出的地面和树木可为匹配和三维建模提供可靠依据。

“分形-视距”(FVD)多分辨率纹理生成及组织方法

纹理数据是三维建筑模型中的重要组成部分,通常会消耗大量的内存,导致模型较难实现流畅稳定的动态可视化。针对这个问题,本文提出了一种面向三维模型可视化的"分形-视距"(FVD)多分辨率纹理生成及纹理组织方法。该方法首先利用分形对纹理进行压缩并将其存入纹理数据库,然后按照视距及目标立面的可见性情况创建和组织对应纹理:当视距符合纹理调用条件且目标立面可见时,根据不同视距,执行多分辨率纹理创建,按照各类三维模型数据间的属性关系建立索引,存入关系数据库;当视距不符合纹理调用条件但该立面又可见时,利用纹理分割算法创建颜色纹理树,将节点合并表示立面纹理。最后根据变化的视角和距离调用相应纹理,实现三维模型的动态流畅可视化。本文选择山东省济南市历下区作为研究区域,使用的纹理数据共5290幅。实验结果表明,与3ds Max、SketchUp Pro相比,本文提出的方法减少内存占用分别约为36.5%和49.1%,帧速率提高约7%和10.9%,极大地提高了大场景三维模型可视化的渲染效率和速率。本文提出的方法在三维建筑模型渲染效率和视觉质量之间取得了很好的平衡,这一问题的改善将为建立智慧城市提供快速有效的科学支撑。

基于VegaPrime的大型流域三维管理系统实现

随着数字流域概念及虚拟现实技术的发展,三维仿真系统作为一种全新角度的管理方法和技术手段,在流域的现代化管理中越来越体现出其重要性。讨论了基于Creator/CTS/VegaPrime平台的大型流域三维可视化管理系统的实现方法,通过采用荆江流域30米分辨率DEM数据、15米分辨率ETM+遥感影像和1米分辨率航片数据进行流域大面积精确三维地形建模,开发了一个基于MFC的荆江流域三维仿真管理系统,并通过加入水利设施模型数据及属性数据,实现属性信息的查询和分析功能,使系统具备了基本的流域三维可视化管理功能。在技术层面,该文通过VirtualTexture、多级LOD以及分块地形动态载入管理技术的应用,解决了在大型流域仿真中大面积高精度纹理的处理及实时漫游的难点。

XNA中的一种无限大地形生成方法

三维真实感地形是虚拟场景中的基础部分,其绘制的速度与质量是构建三维虚拟场景成败的关键。利用Visual Studio 2008和c#语言,以XNA为工具,用中点偏移算法(Midpoint Displace-ment)生成的值与高程数据之间建立相应的映射关系,建立标准的地形高程数据组快速生成了三维网格地形。在渲染过程中利用本方法可以模拟随海拔高度而各异的生态现象。实践证明,用该方法能在普通的PC机上生成有真实感的无限大地形,并能方便的应用到虚拟现实系统中。

一种基于XNA的无限大地形生成方法

三维真实感地形是虚拟场景中的基础部分,其绘制的速度与质量是构建三维虚拟场景成败的关键。利用VS 2008和c#语言,以XNA为工具,用中点偏移算法生成的值与高程数据之间建立相应的映射关系,建立标准的地形高程数据组快速生成了三维网格地形。在渲染便的应用到虚拟现实系统中。

大规模地形可视化中的纹理技术

提出了一个针对大规模地形可视化中纹理技术进行改进的系统.为了使得地形块边界处的纹理实现无缝连接,在数据的初始化阶段提出了一种基于重复采样的实现分块纹理无缝拼接的纹理映射算法,定义了纹理误差,给出了详细的数学表达式,并证明了它具有良好的性质.在综合考虑地形纹理的屏幕投影大小和位置的基础上,基于纹理误差给出了一个确定纹理分辨率的算法.最后提出了一种预估计的方法来控制纹理释放的调度,预先调度出可能不可见的纹理块,减少内外存的数据交换.实验表明,该系统处理速度快且得到的画面质量较好.