一种建筑物的虚拟三维重建及场景创建方法技术

本发明专利技术公开了一种建筑物的虚拟三维重建及场景创建方法，属于三维图形设计领域，该创建方法具体步骤如下：(1)采集建筑物基本信息以及环境信息；(2)建模软件开始构建建筑物模型以及环境模型；(3)接收场景信息并开始进行虚拟场景构建；(4)对构建完成的场景进行细节优化；(5)对虚拟模型上进行数据标注并生成相关设计文档；本发明专利技术能够自行对建筑物、场景设计以及环境进行协调性判断与优化，提高建筑以及场景设计时与周围环境的环境协调性，符合人与自然和谐发展的需求，保护自然环境，节省资源，无需工作人员手动对建筑各部分进行标注，同时节省工作人员撰写设计文档的时间，提高工作人员的工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种建筑物的虚拟三维重建及场景创建方法
本专利技术涉及三维图形设计领域，尤其涉及一种建筑物的虚拟三维重建及场景创建方法。
技术介绍
三维重建是指对三维物体建立适合计算机表示和处理的数学模型，是在计算机环境下对其进行处理、操作和分析其性质的基础，也是在计算机中建立表达客观世界的虚拟现实的关键技术，在计算机视觉中，三维重建是指根据单视图或者多视图的图像重建三维信息的过程。由于单视频的信息不完全，因此三维重建需要利用经验知识。而多视图的三维重建相对比较容易，其方法是先对摄像机进行标定，即计算出摄像机的图象坐标系与世界坐标系的关系，然后利用多个二维图象中的信息重建出三维信息，随着三维重建技术的不断发展，我国科学院自动化研究所机器人视觉课题组对这些中国古建筑进行了三维重建，同时三维重建技术在城市规划、灾害监测、通信设施建设和数字城市等领域也具有非常广泛的应用；因此，专利技术出一种建筑物的虚拟三维重建及场景创建方法变得尤为重要；经检索，中国专利号CN109035412A公开了一种建筑物的虚拟三维重建及场景创建方法，该专利技术虽然能够实现建筑物精确、快速的三维重建和场景重建，但是无法对建筑物、设计场景以及环境进行协调性判断与优化，降低建筑以及设计场景与周围环境的环境协调性，不符合人与自然和谐发展的需求，破坏自然环境；此外，现有的建筑物的虚拟三维重建及虚拟场景需要工作人员手动对建筑各部分进行标注以及保存不同视角的三维模型图，浪费工作人员时间，降低工作人员工作效率；为此，我们提出一种建筑物的虚拟三维重建及场景创建方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，而提出的一种建筑物的虚拟三维重建及场景创建方法。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种建筑物的虚拟三维重建及场景创建方法，该创建方法具体步骤如下：(1)采集建筑物基本信息以及环境信息：通过人工采集或智能采集设备采集建筑物数据以及环境数据，同时将采集到的数据进行数据分类，并将分类完成的数据上传至云端数据库中进行存储，智能采集设备具体为智能机器人或无人机中的一种；(2)建模软件开始构建建筑物模型以及环境模型：工作人员启动建模软件，建模软件开始与云端数据库通信连接，并开始对云端数据库中存储的数据进行检索调用，相关数据调用完成，建模数据开始构建建筑物三维模型以及环境三维模型；(3)接收场景信息并开始进行虚拟场景构建：用户发送场景信息，建模软件接收到场景信息，并开始进行场景模型构建，并对其进行数据标注；(4)对构建完成的场景进行细节优化：场景模型构建完成，开始对建筑模型、环境模型以及场景模型进行智能检测，并开始对场景模型各细节处进行数据优化；(5)对虚拟模型上进行数据标注并生成相关设计文档：模型优化完成，开始对建筑模型、环境模型以及场景模型更改处进行数据标注，同时智能生成相关设计文档，并将其上传至信息数据库进行分类存储。进一步地，步骤(1)中所述数据分类具体步骤如下：步骤一：将采集到的建筑物数据以及环境数据通过图像增强以及均值滤波处理进行图像优化；步骤二：图像优化完成，将建筑物数据按照建筑物内部数据以及建筑物外观数据进行分类，并分别标记为A、B；步骤三：建筑物数据分类完成，将A、B以及环境数据进行整合压缩处理生成压缩文件，并将压缩文件上传至云端数据库中进行存储。进一步地，步骤(2)中所述检索调用具体步骤如下：第一步：工作人员通过外部输入设备向建模软件中的检索模块输入所需文件名M，其中，外部输入设备具体为电子笔、触控屏或电子笔中的一种；第二步：检索模块依据M开始检索云端数据库中数据，并进行数据比对，若存在与M一致的压缩文件，则将其调用并解压；第三步：依据解压生成的A、B以及环境数据开始构建建筑模型以及环境模型，模型构建完成，开始确认建筑所在位置，并将建筑模型与环境模型对应位置进行拼接。进一步地，步骤(3)中所述数据标注具体步骤如下：S1：将场景信息按照室内场景与室外场景进行分类，并分别标记为a、b；S2：依据a以及b开始构建室内场景模型以及室外场景模型，并确认两组模型位置，位置确认完成，开始将两组模型拼接至建筑模型以及环境模型对应位置；S3：将拼接完成的各组模型的各部分长度、高度以及宽度信息进行标注。进一步地，步骤(4)中所述数据优化具体步骤如下：SS1：建筑模型、环境模型以及场景模型拼接完成，开始构建设计优化器；SS2：设计优化器开始检测建筑模型以及场景模型与环境模型间的环境协调性程度，并对环境协调性差的部分进行优化，并将优化部分进行标注；SS3：设计优化器开始检测建筑模型与场景模型协调性，并将协调性差的部分进行优化，并将优化部分进行标注。进一步地，步骤(5)中所述分类存储具体步骤如下：P1：设计文档成功生成，用户通过外部输入设备对该设计文档命名，命名完成，该设计文档上传至信息数据库；P2：信息数据库对该设计文档名称首字母进行分析判断，并按照字母A～Z顺序进行名称匹配；P3：匹配完成，按照设计文档生成时间先后将该组设计文档进行有序排列。相比于现有技术，本专利技术的有益效果在于：1、该建筑物的虚拟三维重建及场景创建方法收集到足够的建筑信息以及环境信息，开始构建建筑模型以及环境模型，两组模型构建完成，开始确定建筑所在位置，并将建筑模型拼接在环境模型对应位置，接收用户上传的场景信息，开始构建室内场景模型以及室外场景模型，并确认其所在位置，将两组模型分别与建筑模型以及环境模型进行拼接，拼接完成，开始构建设计优化器，并检测其环境协调性程度，并对协调性差的部分进行优化处理，能自行对建筑物、场景设计以及环境进行协调性判断与优化，提高建筑以及场景设计时与周围环境的环境协调性，符合人与自然和谐发展的需求，保护自然环境，节省资源；2、该建筑物的虚拟三维重建及场景创建方法将建筑模型、环境模型、室内场景模型以及室外场景模型拼接完成，并对其环境协调性进行优化，优化完成，将模型各部分进行数据标注，同时自动导出不同视角的三维视图，并开始自行生成相关设计文档，无需工作人员手动对建筑各部分进行标注，同时节省工作人员撰写设计文档的时间，提高工作人员的工作效率。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。图1为本专利技术提出的一种建筑物的虚拟三维重建及场景创建方法的流程框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种建筑物的虚拟三维重建及场景创建方法，其特征在于，该创建方法具体步骤如下：/n(1)采集建筑物基本信息以及环境信息：通过人工采集或智能采集设备采集建筑物数据以及环境数据，同时将采集到的数据进行数据分类，并将分类完成的数据上传至云端数据库中进行存储，智能采集设备具体为智能机器人或无人机中的一种；/n(2)建模软件开始构建建筑物模型以及环境模型：工作人员启动建模软件，建模软件开始与云端数据库通信连接，并开始对云端数据库中存储的数据进行检索调用，相关数据调用完成，建模数据开始构建建筑物三维模型以及环境三维模型；/n(3)接收场景信息并开始进行虚拟场景构建：用户发送场景信息，建模软件接收到场景信息，并开始进行场景模型构建，并对其进行数据标注；/n(4)对构建完成的场景进行细节优化：场景模型构建完成，开始对建筑模型、环境模型以及场景模型进行智能检测，并开始对场景模型各细节处进行数据优化；/n(5)对虚拟模型上进行数据标注并生成相关设计文档：模型优化完成，开始对建筑模型、环境模型以及场景模型更改处进行数据标注，同时智能生成相关设计文档，并将其上传至信息数据库进行分类存储。/n

【技术特征摘要】
1.一种建筑物的虚拟三维重建及场景创建方法，其特征在于，该创建方法具体步骤如下：
(1)采集建筑物基本信息以及环境信息：通过人工采集或智能采集设备采集建筑物数据以及环境数据，同时将采集到的数据进行数据分类，并将分类完成的数据上传至云端数据库中进行存储，智能采集设备具体为智能机器人或无人机中的一种；
(2)建模软件开始构建建筑物模型以及环境模型：工作人员启动建模软件，建模软件开始与云端数据库通信连接，并开始对云端数据库中存储的数据进行检索调用，相关数据调用完成，建模数据开始构建建筑物三维模型以及环境三维模型；
(3)接收场景信息并开始进行虚拟场景构建：用户发送场景信息，建模软件接收到场景信息，并开始进行场景模型构建，并对其进行数据标注；
(4)对构建完成的场景进行细节优化：场景模型构建完成，开始对建筑模型、环境模型以及场景模型进行智能检测，并开始对场景模型各细节处进行数据优化；
(5)对虚拟模型上进行数据标注并生成相关设计文档：模型优化完成，开始对建筑模型、环境模型以及场景模型更改处进行数据标注，同时智能生成相关设计文档，并将其上传至信息数据库进行分类存储。


2.根据权利要求1所述的一种建筑物的虚拟三维重建及场景创建方法，其特征在于，步骤(1)中所述数据分类具体步骤如下：
步骤一：将采集到的建筑物数据以及环境数据通过图像增强以及均值滤波处理进行图像优化；
步骤二：图像优化完成，将建筑物数据按照建筑物内部数据以及建筑物外观数据进行分类，并分别标记为A、B；
步骤三：建筑物数据分类完成，将A、B以及环境数据进行整合压缩处理生成压缩文件，并将压缩文件上传至云端数据库中进行存储。


3.根据权利要求1所述的一种建筑物的虚拟三维重建及场景创建方法，其特征在于，步骤(2)中所述检索调用具体步骤如下：
第一步：工作人员通过外部输入设备向建模软件中的检索模...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚军艇，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44