عنوان پایان‌نامه
ساده سازی ابر نقطه حاصل از تصاویر چند منظره فتو گرامتری به منظور باز سازی سه بعدی ساختمان
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - نقشه برداری - فتوگرامتری
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 3284;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 3284;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76526;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76526
- تاریخ دفاع
- ۰۹ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- محمدرحیم محمدزاده
- استاد راهنما
- حسین عارفی
- چکیده
- بازسازی مدل سه بعدی مجازی از صحنه های دنیای واقعی موضوعی جالب با زمینه های کاربردی متفاوت است. مدل های سه بعدی به طور گسترده ای در زمینه های مختلف از جمله بازی های کامپیوتری، طراحی نرم افزار، شبیه سازی، تولید نقشه های مجازی شهرها، تجسم و تفسیر مجسمه ها، فتوگرامتری هوایی و غیره کاربرد دارد. بازسازی سه بعدی ساختمان ها، ایجاد یک مدل بهینه و نمایش ریاضی از سطوح سه بعدی اجزای ساختمان ها است که با بهره گیری از روش های مختلف از جمله روش های مثلث بندی سطح و تولید مدل سه بعدی و استفاده از تصاویر هوایی و ماهواره ای که دارای پوشش مشترک و همگرا هستند، امکان پذیر است. هدف این تحقیق، بررسی و پیاده سازی روش های تولید و ساده سازی مدل سه بعدی سطح با استفاده از ابرنقطه حاصل از تصاویر چندمنظره فتوگرامتری به منظور بازسازی بهینه مدل سقف ساختمان ها و سازه های شهری است. در این تحقیق به منظور پیاده سازی روش های مطرح شده در تولید و ساده سازی مدل سه بعدی، نیاز به ابرنقطه متراکم است. برای تولید ابرنقطه متراکم از تصاویر چند منظره فتوگرامتری و ابرنقطه لایدار استفاده شده است. بعد از تولید ابرنقطه، به منظور ارزیابی روش های تولید مدل سه بعدی و روش های ساده سازی، مدل سه بعدی مرجع از ابر نقطه اولیه با استفاده از مثلث بندی دلونی تولید شده است. در مرحله بعد، یک مدل سه بعدی به ازای هر یک از روش های پواسن، روش چرخش توپ و روش ترکیبی مثلث بندی حجمی و مکعب های مارش تولید شده است. روش های خوشه بندی رئوس و فروپاشی لبه با استفاده از خطای کوادراتیک، بر روی مدل سه بعدی مرجع و مدل های سه بعدی تولید شده از روش های تولید مدل سه بعدی، اعمال می شود. بعد از تولید مدل سه بعدی و اعمال روش های ساده سازی، ارزیابی بین روش های تولید مدل سه بعدی و روش های ساده سازی مدل سه بعدی انجام می شود. روش مثلث بندی حجمی بخاطر تولید مدلی با تعداد 208 مثلث و خطای 0/0003 متر برای ابرنقطه لایدار و تولید مدلی با 724 مثلث و خطای 0/0003 متر برای تصاویر چندمنظره فتوگرامتری نسبت به روش های تولید مدل سه بعدی بهتر بوده است. روش ساده سازی فروپاشی لبه با خطای کوادراتیک با ساده سازی سطح تا 364 مثلت و خطای 0/00003 متر برای ابرنقطه لایدار و ساده سازی سطح تا 5901 مثلث با خطای 0/00001 متر برای تصاویر چندمنظره فتوگرامتری نسبت به روش خوشه بندی رئوس بهتر بوده است.
- Abstract
- Reconstruction of three-dimensional virtual model of real world scenes is an interesting issue with different functional areas. Three-dimensional models are widely used in various fields, including: computer games, software design, simulation, production of virtual maps of cities, visualization and interpretation of statues, aerial photogrammetry and etc. three-dimensional reconstruction of building is a creation of an optimal model and mathematical representation of three-dimensional surfaces of buildings that is possible with utilization of different methods, including: triangulation methods for surface and production of three-dimensional model and the use of aerial and satellite images that have common and convergent cover. The aim of this research is the investigation and implementation of production methods and simplify three-dimensional model of surface using cloud point generated by the photogrammetry multi-view images to rebuild the optimization model of building roofs and urban structures. A dense point cloud is required in this study in order to implement the proposed methods of production and simplify three-dimensional model. Photogrammetry Multi-view images and lidar point cloud were used in order to produce dense point cloud. After the production of point cloud, reference three-dimensional model of first cloud point using Delon triangulation is produced in order to assess three-dimensional production methods and simplification methods. Next, a three-dimensional method is produced for each of Poisson methods, ball rotation method and combined Volumetric triangulation method and Marching cubics. Vertices clustering methods and edge collapse using quadratic error are applied on reference three-dimensional model and produced three-dimensional models of production methods of three-dimensional model. After production of three-dimensional model and applying simplification methods, evaluation methods of producing three-dimensional model and simplification methods of three-dimensional model are done. Volumetric triangulation method for producing a model with 208 triangles and 0/0003 meter error for lidar point cloud and production of a model with 724 triangles and 0/0003 meter error for photogrammetry multi-view images are better than production methods of three-dimensional model. A simplification method of edge collapse with quadratic error with simplifying surface to 364 triangles and 0/00003 meter error for lidar point cloud and simplification level to 5901 triangles with 0/00001 meter error for multi-view photogrammetry images are better than vertices clustering method. Keywords: three-dimensional modeling of building, production of three-dimensional model, simplification of three-dimensional model, evaluation methods of three-dimensional model.
