古典园林三维数字

古典园林三维数字第1页，课件共26页，创作于2023年2月★古典园林三维数字化研究背景、目的及意义★三维激光扫描测量技术流程及介绍★数据采集过程及处理过程★数字化三维模型建立★研究中发现的问题及处理方法★结论第2页，课件共26页，创作于2023年2月古典园林三维数字化研究的背景古典园林具有独特的科学价值、文化价值、人文价值，为了避免和减少风雨侵蚀、旅游观光等对古典园林的影响，必须要进行封闭的修缮和保护。园林工作者对计算机等新技术的应用大多还偏重于数据库的建立或者单纯的制图，数字技术在风景园林中的许多强大的功能却总是徘徊在应用的门槛之外。现在使用的图、表、文字等方法不仅数据量大、而且不易反映古典园林的真实效果，比较抽象。利用影像存档，虽然形象直观，在一定程度上提高了展示效果，但无法得到精确的物理数据和结构关系，很难进行精确保护和科学研究，也不利于重建、仿建及复原工作的开展。第3页，课件共26页，创作于2023年2月古典园林三维数字化研究的目的获取物体表面的三维信息为园林、古建等测绘提供了一种全新的技术手段，使园林平、立面图的传统测绘方法，转变为连续自动的获取三维空间数据形成空间“点云”数据图，进行计算机量测和三维立体建模大大提高园林测绘效率和精度，为园林、古建的保护、管理和修缮等提供了一个崭新的途径

第4页，课件共26页，创作于2023年2月古典园林三维数字化研究的意义对国家重要文化资源的保存与利用

便于用户对风景园林实景的游览和欣赏园林部门对风景园林的管理提供借鉴和资源共享

第5页，课件共26页，创作于2023年2月三维激光扫描测量的技术流程图资料准备和现场踏勘双塔数据CCD相机拍照真实影像数据纹理处理三维激光扫描点云数据数据处理点云匹配坐标纠正特征点提取导入AutoCAD导入3DMax建立三维模型第6页，课件共26页，创作于2023年2月三维激光扫描仪介绍在本次实验中我们采用LeicaHDS3000系统HDS3000三维激光扫描系统主要由3部分组成：扫描仪、控制器和电源供应系统。LeicaHDS3000地面三维扫描仪采用脉冲激光技术，激光波长可达532nm绿光，光斑最小直径可达4mm，数据获取的速度为4000pps，最大测程可达300m，水平垂直方向的观测精度可达（0.0017°），它拥有全方位的视场角第7页，课件共26页，创作于2023年2月应用的软件介绍Cyclone：是三维激光扫描领域内的主流软件系统，该软件是HDS扫描仪的配套软件。用户使用该软件可以高效率地控制徕卡测量系统的多种HDS扫描仪。使用该软件用户可在工程测量、制图、及各种改建工程中处理海量点云数据。AtuoCAD：于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计。3DMax：在该软件上可以进行三维建模、渲染、动画制作。VRMap：是三维地理信息系统平台软件，可以在三维地理信息系统与虚拟现实领域提供从底层引擎到专业应用的全面解决方案。

第8页，课件共26页，创作于2023年2月数据采集前的准备工作熟悉仪器的操作方法和软件的使用方法，了解各个参数设定的意义，熟悉靶标的放置要求和迁站时需注意的事项。踏勘扫描对象，选好测站点和靶标的放置位置，合理布置，避免出现扫描盲区，且为搬站做好准备工作。下图为测站点和靶标点草图第9页，课件共26页，创作于2023年2月数据获取过程当一切准备工作做完后，就可以开始扫描。使用GetImage获得场景图像。然后在场景图像上确定你要扫描的区域。确定好扫描区域后，在Resolution栏中调整点的范围，样点间隔或数量；在ScanFilter栏中设置点的范围以及密度参数，并输入当前测站点的名称和编号，设置各项适当的参数，以使测量结果达到最佳效果。

第10页，课件共26页，创作于2023年2月获取的数据第一站获取的“点云”数据第11页，课件共26页，创作于2023年2月第二测站获得的“点云”数据第三测站获得的“点云”数据第12页，课件共26页，创作于2023年2月第四测站获得的“点云”数据第13页，课件共26页，创作于2023年2月数据处理点云匹配：把不同测站点云数据融合到统一坐标系统中得到整体空间数据信息，即数据配准。数学原理

：第14页，课件共26页，创作于2023年2月拼接后的图“点云”图第15页，课件共26页，创作于2023年2月数据处理数据滤波：对点云数据进行滤波，剔除冗余数据，消除噪声点，提取目标表面的点云数据。

第16页，课件共26页，创作于2023年2月数据滤波后的“点云”纹理映射图第17页，课件共26页，创作于2023年2月数字化三维模型建立为了绘图方便，我们可以先用工具对点云进行切片，先获取一段走廊的去掉顶的切片图，然后建模。

第18页，课件共26页，创作于2023年2月数字化三维模型建立建模完成后，可以对该走廊顶部分的切片图进行建模，然后再把两张图拼接，就形成了该段走廊的三维模型图。第19页，课件共26页，创作于2023年2月数字化三维模型建立由于该走廊具有对称性，所以只要画出一半第20页，课件共26页，创作于2023年2月数字化三维模型建立通过镜像成像工具，就能获得整个走廊的三维模型图。第21页，课件共26页，创作于2023年2月最终添加纹理后的三维模型图第22页，课件共26页，创作于2023年2月研究中发现的问题及处理方法控制点的布设和靶标的布设。在选择测站的时候，一定要选择被树木遮挡最少的地方，以至于不会扫描很多无用点，提高工作的效率。也要考虑靶标的放置位置，按照三维激光扫描仪的拼接原理，相邻测站间必须有3个及3个以上同名点才能进行拼接，因此，在选择测站点时要选定这一站的靶标位置，并在相邻的测站检查靶标是否通视，并参考其它测站点靶标的位置，察看是否有3个同名靶标点，最好做一张草图。扫描时精度的设置。有选择的对一些复杂或精度要求高的区域设置高的扫描精度，对不同要求的区域设置不同的扫描精度进行扫描，这样分区域分精度扫描会大大地提高扫描仪工作的效率，大大的减少工作时间。第23页，课件共26页，创作于2023年2月研究中发现的问题及处理方法采集点不完全。三维激光发射的是可见光，不具有穿透性，因此被遮挡的部分不能够被扫描，交错的构件的内部不能被显示。对于没扫描到的地方，我们需要重新搬站，尽量能够将对象的大部分扫描的到，以便于后期数据处理和模型的建立。

第24页，课件共26页，创作于2023年2月结论通过熟悉三维激光扫描仪的工作基本原理，通过实践给出了三维激光扫描测量工作的技术流程总结了三维激光扫描测量技术用于园林数字化的整个工作流程和