重庆工程技术快速绘图与三维扫描一站式服务

古建筑数字化及三维建模关键技术研究

相对于我国古代先进的建筑技术成就,我国在古建信息化方面还比较落后,急需利用现代信息技术对古建保护和开发进行探索和研究.本研究以国家自然科学基金项目"文物三维模型的语义标注与本体检索技术研究"项目(60873094)和国家863项目"三维模型智能处理与检索平台"(2008AA01Z301)为背景,针对获取古建筑资料的人工测量,激光扫描和二维影像三大方式,研究了工程结构3D模型,点云数据3D模型和二维影像形成3D模型重建的关键技术,取得了一定的成果,论文主要研究进展如下: 1.提出并建立古建筑常用3D构件库框架体系.针对古建筑工程结构3D模型重建直接绘图作业量巨大且重复工作多的问题,通过研究古建筑形制化集成的特点,提出了以斗口模数十一等材(一营造寸)为基础模数,建立一个通用性较强的古建筑常用3D构件库框架体系.并在此基础上,开发了构件库可视化应用接口.为配合构件组合后的复杂建筑结构的显示速度,研究了构件库模型的不同形式,为古建筑三维工程模型的快速重建奠定了基础. 2.提出了一种参数化的古建筑工程结构3D模型重建方法.该方法以古建筑测绘图纸为出发点,研究了古建筑图纸中的实体元素语义,尺寸标注语义,图样信息的隐含语义的描述方法,获得相关参数,并以此参数调用三维构件库中的三维构件,从而实现古建筑三维工程模型的快速重建.该方法建立了工程级别的精细矢量三维模型,完整重建了古建筑的外形和内部工程结构关系,为古建筑的重建,修复提供了新的技术手段.并以典型单檐庑殿顶建筑的三维重建为例,很好地验证了该方法. 3.提出了基于聚类平面特征的点云数据精简算法.针对大型古建筑的点云数据包括大量冗余数据,难以直接用于三维重建.研究发现,建筑物垂直地面,在高度方向上的截面的点云数据,一定位于该平面内建筑物的轮廓线上.基于此原理,该算法不需要先对扫描对象进行表面重构,而是在保持建筑物高度方向数据精度的前提下,对数据分层聚类分析,将满足条件的特征点保留下来,删除其余的点,实现整个建筑点云数据的简化.实例证明该算法根据不同建筑外形特征,可以达到70%-90%以上的精简比率.大大提高了大型古建筑点云数据三维重建的效率.并在小雁塔点云重建中应用,具有良好的建模效果. 4.提出基于基本体素的投影反求三维坐标的重建算法.该算法在单幅二维影像3D模型重建过程中,通过几何体素灭点透视原理恢复三维体素特征点坐标.同时,根据古建筑的特点,对该算法进行了进一步改进,给出了体素标定重建方法.首先利用投影反求算法获取基本体素特征点三维坐标,再根据这些特征点坐标,导出投影矩阵,对摄像机进行标定,从而实现建筑物二维影像到三维模型的重建.小雁塔古建筑群白衣阁的建模实践表明,该算法是有效的.

精通PRO/ENGINEER中文野火版3.0. 基础入门篇

本书针对入门级读者,以"软件操作入门"二维草图创建三维实体元件装配工程图基础常用产品设计案例"这一自学快速入门最佳流程为讲解主线.本书为各大,中专院校机械设计与工业设计专业师生,产品造型设计人员,以及想快速掌握Pro/ENGINEER软件并应用于实际工程的读者朋友提供了一个有效的学习途径.通过本书的学习,您将以最短的时间Pro/ENGINEER软件的基本操作,汲取专业设计实战精髓,迅速成为工业设计高手. 全书共分14章,主要介绍了Pro/ENGINEERWildfire3.0的绘图命令实体特征,以及各项命令的操作与运用,力求培养读者综合使用多项命令完成设计工作的能力.第1～4章介绍了界面与基本操作,二维草绘功能绘制,基准特征的常用创建操作,主要使读者对软件的功能和特性有一个整体的了解.第5～11章主要介绍了使用拉伸,旋转,扫描,混合指令建立各种基础特征的方法;常用构造特征的创建,包括孔特征,圆角特征,倒角特征,筋特征,拔模特征,抽壳特征等;基本曲面的创建方法;特征的基本操作指令,例如特征的复制,阵列,镜像以及特征的群组等;设计变更指令以及与其相关的内容;零件的组装方法,建立组装模型分解图的方法,以及装配体的各种显示方式;工程图模块的基础知识,包括各种类型视图的建立,操作,尺寸标注等.第12～14章主要讲解了闹钟外壳,充电器,调味盒三个综合实例,通过实战练习和巩固所学命令,进一步体会建立模型应注意的各项问题和相应的设计流程.

DWG建筑铝模深化图自动三维重建技术研究

建筑铝模施工技术被认为是建筑行业未来绿色施工的发展方向.三维 CAD技术和BIM技术的快速发展,推动了传统建筑铝模设计向数字化,一体化,智能化的快速转变.当前市场上已有成熟的建筑铝模设计一体化软件,能实现铝模板的一体化设计,但是其中对DWG工程图纸的建筑铝模深化图进行三维重建仍需要大量的人工辅助,部分软件在文件输入时还要求转换文件格式,自动化程度有待提高.同时这些软件都是基于自研的系统平台开发的,不如设计软件AutoCAD和SolidWorks的适用人群广,设计人员需要再进行软件培训,这提高了铝模行业小微型企业的设计成本和设计人员的准入门槛,因此部分公司的三维重建仍停留在人工建模的阶段.本文以某铝模板设计公司的"建筑铝模深化图自动三维重建系统开发项目"为支撑,开展了DWG建筑铝模深化图自动三维重建方法的研究与实现,为企业DWG建筑铝模深化图三维重建的自动化,规范化,低成本化提供了一套切实可行的解决方案.本文主要研究内容如下: (1)构建了DWG建筑铝模深化图自动三维重建框架.通过介绍建筑铝模深化图的绘制方式与实体对象的特点,结合对自动三维重建过程与问题的分析,提出了DWG建筑铝模深化图自动三维重建的详细需求,梳理了以DWG建筑铝模深化图信息提取和三维重建为核心的技术路线流程,构建了DWG建筑铝模深化图自动三维重建框架,为后续研究指明了方向. (2)研究了一种DWG建筑铝模深化图信息提取方法.该方法解决了传统基于图层分类识别建筑构件不准确,不完整的问题,实现了建筑构件信息的全自动提取和图元特征匹配,同时能适用不同类型楼板信息的获取.首先,通过分析建筑铝模深化图的设计特点,建立了绘图区域 U 模型和建筑构件信息模型;然后,将建筑铝模深化图信息提取方法总结为基本建筑构件信息提取,楼板建筑构件信息获取和图元特征匹配三个步骤,依次采用分块思想,平面扫描算法和分块就近原则对各步骤进行处理,实现了DWG建筑铝模深化图的全自动信息提取.最后,通过实例应用证明了该方法的有效性和准确性,为后续自动三维重建提供可靠的数据来源. (3)研究了一种DWG建筑铝模深化图三维重建方法.该方法省去了三维重建时人工输入特征参数,人眼分类建筑构件的工作,解决了建模特征命名杂乱的问题.首先,分析了基本建筑构件的三维特征和常见的文本注释解析格式,建立了基于块的语义特征映射知识库模型,实现了建筑构件文本信息的自动解析并映射三维特征,为参数化建模提供了数据支撑.然后,针对建模效率,建模异常和特征管理问题,提出了具体的三维重建处理方法,确保最终参数化建模成功.最后,利用实验应用展示了三维重建的具体步骤效果,为后续的自动三维重建系统提供了功能的实现策略. (4)开发了"DWG建筑铝模深化图自动三维重建系统".根据国内某铝模设计公司的需求,设计了一款基于AutoCAD和SolidWorks应用平台的建筑铝模深化图自动三维重建系统,解决了设计人员再培训,文件格式转换繁琐等问题.首先,阐述了系统的开发环境和体系架构,并介绍了系统的功能模块和信息结构.然后,根据具体实例应用,分析了各个功能模块的应用效果,验证了上述方法的可行性与工程应用意义.

三维图像中物体体素重建的新方法

在三维图像,例如LSCM,CT和MRI图像的处理、识别、可视化和计算机绘图中,三维物体的重建是必不可少的.已有的三维物体重建方法是基于二维物体重建的连通模拟法,因此重建速度慢.为此,我们提出一种新的快速的三维物体体素重建方法.在这种方法中,首先采用边沿跟踪和水平扫描的区域标号法重建三维图像的每个平面中的二维物体切片,然后采用伪OR运算和链接表的叠片法重建三维图像中的三维物体实体.作者首先介绍边沿跟踪和水平扫描方法,然后介绍伪OR运算和链接表,最后给出采用这种方法的实验结果的一个例子.

数字化技术在电力工程设计中的运用分析

在时代快速发展的情况下,先进技术得以广泛应用,我国在数字化技术方面有了很大进步.数字化技术属于现代科技类型,可以对人的思维逻辑进行模拟,并且生成不同的记录创建方法.电力企业为了满足时代发展需求,需要合理应用数字化技术.本文在研究的开始阶段,针对电力工程设计数字化技术应用情况进行了介绍,之后对数字化技术在电力工程设计应用中的发展进行了深入研究,在综合实际需求的情况下,提出了相应的完善方案,希望通过这种方式可以为电力工程设计提供更多的途径. 关键词:数字化技术;电力工程设计;应用分析 引言: 际的作业效果.为了全面发挥出数字化技术在电力工程设计中的全部作用,本文主要针对以下几个方面进行探讨,从而确保相关工作稳定发展. 在科学技术快速发展的情况下,数字化技术逐渐得到了认可,对于 2.1 将重点放在模型化工作中,重视技术整合 电力工程设计而言,产生了正面的促进作用,电力工程领域需要对数字根据目前的实际情况来看,设备厂商为企业提供的模型,大部分都化技术应用方案进行研究,做好电力工程设计革新工作.数字化技术中是二维模型,三维模型的数量相对较少,所以无法满足实际作业开展要主要包含了扫描技术和绘图软件的应用.根据目前的实际情况来看,电求,工作效果无法得到合理提升.另外,建模工作具有一定的复杂性,力工程设计中,数字化技术已经发挥出了不可替代的作用,因此对其进再加上作业任务量相对较大,使用二维模型无法达到理想的效果,所以行研究有着重要意义. 需要全面应用三维模型,并且针对三维模型进行完善,保证三维设计工1 电力工程设计数字化技术应用的情况 作顺利开展,同时也确保了工作开展的秩序性,为后期的建模提供了良根据目前的实际情况来看,电力工程设计中,数字化技术已经成为 好环境.除此之外,在模型不同的情况下,使用的信息入口和软件程序不可缺少的重要部分,同时技术应用范围相对较广.在电线网络设计的 都有所差异,通过技术整合的方式,可以将不同的数据接口进行统一管理,增加程序应用的普遍性,对于模型工作开展也有着积极促进作用[3]角度来讲,首先需要对线路进行确定,之后考虑和建设相关的区域,对 . 产生的多种数据进行整理,之后通过立体模型的方式进行展示.根据技 2.2 逐渐增加数字化技术应用的深度与广度 术应用情况来讲,三维设计软件的类型比较丰富,并且发展速度迅速, 根据当前实际的情况来看,我国在数字化技术应用方面仍然处于探技术革新也被视为了重点部分.数字化技术和其他软件的联合正在补充 索阶段,技术应用过程中依然存在多种问题,为了保证数字化应用质量,着数字化市场.数字化技术在多个领域中的表现都比较出色,例如,在 需要对影响因素进行深入分析,根据实际需求提出具有针对性的完善方绘图设计领域应用数字化技术,得出的图片效果更加明显. 案.电力工程设计中应用数字化技术涉及到的软件相对较多,不同的软1.1 软碰撞和硬碰撞检测 件在应用方面也存在很大差异,所以需要对三维软件介入程度进行控在电力工程设计的角度来讲,设计结构相对复杂,其中主要涉及到 制.政府和领导部门需要起到带头作用,在日常工作中进行合理引导,了高压直流站和换流站,在空间的布局上遇到了很大困难,通过应用软 完成数字化技术应用规划与深入探讨.本文通过理论研究的方法,提出碰撞检测,可以逐渐提升设计质量.软碰撞主要应用在模型的布置中, 了以下两方面的建议.首先,在理论方面来看,需要更加关注数字化技和现实的模型实体之间存在很大距离.软碰撞检测中,需要核对电力距 术应用状态,根据现实需求选择合理的数字化技术,了解市场发展形势,离以及防雷范围.在实操的角度来讲,一般的换流站设计中都使用了软 这样才能保障体系建立的完善性.其次,需要将技术发展作为核心目标,碰撞方式,并且合理应对空间布局复杂问题.在线路设计中,也会使用 在了解市场的情况下制定合理科学的实施方案,在拥有统一规划之后,软碰撞检测方法,实现交叉跨距检测.在实体模型测量中,需要使用硬 对专业交叉点进行区分与确定,只有这样才能保证多种信息得到有效融碰撞检测方法,这种检测方法也在户外变电站检测中发挥出了良好效 合,最终实现数据共享.目前,数字化技术已经渗透各大领域,在为群果. 众生活提供便利条件的同时,同时也增加了数据应用范围,让电力工程1.2 实体模型设计 设计变得效果更佳,在投入成本方面也有所降低. 在应用数字化技术的初始阶段,相关的工作人员需要做好模型统计 结束语: 工作,并且还要对薄弱的部分进行补充.在数字化技术得以广泛应用的综上所述,本文在研究的开始阶段,针对电力工程设计数字化技术情况下,只要通过获取

数字化技术在电力工程设计中的运用分析

在时代快速发展的情况下,先进技术得以广泛应用,我国在数字化技术方面有了很大进步.数字化技术属于现代科技类型,可以对人的思维逻辑进行模拟,并且生成不同的记录创建方法.电力企业为了满足时代发展需求,需要合理应用数字化技术.本文在研究的开始阶段,针对电力工程设计数字化技术应用情况进行了介绍,之后对数字化技术在电力工程设计应用中的发展进行了深入研究,在综合实际需求的情况下,提出了相应的完善方案,希望通过这种方式可以为电力工程设计提供更多的途径. 关键词:数字化技术;电力工程设计;应用分析 引言: 际的作业效果.为了全面发挥出数字化技术在电力工程设计中的全部作用,本文主要针对以下几个方面进行探讨,从而确保相关工作稳定发展. 在科学技术快速发展的情况下,数字化技术逐渐得到了认可,对于 2.1 将重点放在模型化工作中,重视技术整合 电力工程设计而言,产生了正面的促进作用,电力工程领域需要对数字根据目前的实际情况来看,设备厂商为企业提供的模型,大部分都化技术应用方案进行研究,做好电力工程设计革新工作.数字化技术中是二维模型,三维模型的数量相对较少,所以无法满足实际作业开展要主要包含了扫描技术和绘图软件的应用.根据目前的实际情况来看,电求,工作效果无法得到合理提升.另外,建模工作具有一定的复杂性,力工程设计中,数字化技术已经发挥出了不可替代的作用,因此对其进再加上作业任务量相对较大,使用二维模型无法达到理想的效果,所以行研究有着重要意义. 需要全面应用三维模型,并且针对三维模型进行完善,保证三维设计工1 电力工程设计数字化技术应用的情况 作顺利开展,同时也确保了工作开展的秩序性,为后期的建模提供了良根据目前的实际情况来看,电力工程设计中,数字化技术已经成为 好环境.除此之外,在模型不同的情况下,使用的信息入口和软件程序不可缺少的重要部分,同时技术应用范围相对较广.在电线网络设计的 都有所差异,通过技术整合的方式,可以将不同的数据接口进行统一管理,增加程序应用的普遍性,对于模型工作开展也有着积极促进作用[3]角度来讲,首先需要对线路进行确定,之后考虑和建设相关的区域,对 . 产生的多种数据进行整理,之后通过立体模型的方式进行展示.根据技 2.2 逐渐增加数字化技术应用的深度与广度 术应用情况来讲,三维设计软件的类型比较丰富,并且发展速度迅速, 根据当前实际的情况来看,我国在数字化技术应用方面仍然处于探技术革新也被视为了重点部分.数字化技术和其他软件的联合正在补充 索阶段,技术应用过程中依然存在多种问题,为了保证数字化应用质量,着数字化市场.数字化技术在多个领域中的表现都比较出色,例如,在 需要对影响因素进行深入分析,根据实际需求提出具有针对性的完善方绘图设计领域应用数字化技术,得出的图片效果更加明显. 案.电力工程设计中应用数字化技术涉及到的软件相对较多,不同的软1.1 软碰撞和硬碰撞检测 件在应用方面也存在很大差异,所以需要对三维软件介入程度进行控在电力工程设计的角度来讲,设计结构相对复杂,其中主要涉及到 制.政府和领导部门需要起到带头作用,在日常工作中进行合理引导,了高压直流站和换流站,在空间的布局上遇到了很大困难,通过应用软 完成数字化技术应用规划与深入探讨.本文通过理论研究的方法,提出碰撞检测,可以逐渐提升设计质量.软碰撞主要应用在模型的布置中, 了以下两方面的建议.首先,在理论方面来看,需要更加关注数字化技和现实的模型实体之间存在很大距离.软碰撞检测中,需要核对电力距 术应用状态,根据现实需求选择合理的数字化技术,了解市场发展形势,离以及防雷范围.在实操的角度来讲,一般的换流站设计中都使用了软 这样才能保障体系建立的完善性.其次,需要将技术发展作为核心目标,碰撞方式,并且合理应对空间布局复杂问题.在线路设计中,也会使用 在了解市场的情况下制定合理科学的实施方案,在拥有统一规划之后,软碰撞检测方法,实现交叉跨距检测.在实体模型测量中,需要使用硬 对专业交叉点进行区分与确定,只有这样才能保证多种信息得到有效融碰撞检测方法,这种检测方法也在户外变电站检测中发挥出了良好效 合,最终实现数据共享.目前,数字化技术已经渗透各大领域,在为群果. 众生活提供便利条件的同时,同时也增加了数据应用范围,让电力工程1.2 实体模型设计 设计变得效果更佳,在投入成本方面也有所降低. 在应用数字化技术的初始阶段,相关的工作人员需要做好模型统计 结束语: 工作,并且还要对薄弱的部分进行补充.在数字化技术得以广泛应用的综上所述,本文在研究的开始阶段,针对电力工程设计数字化技术情况下,只要通过获取

地面三维激光扫描技术在地形测绘中的应用

三维激光扫描技术是一种先进、全自动、高精度的立体扫描技术,是一种获取地理空间数据的新兴技术方法。首先描述传统地形测绘技术的原理及特点,介绍地面三维激光扫描技术的定位原理、工作方式、扫描特点和数据处理过程,分析传统地形测绘技术的不足和三维激光扫描技术进行地形测绘的优势,讨论地面三维激光扫描技术独有的优势和广阔的应用前景。应用Leica HDS4400型三维激光扫描仪对2个项目区进行地形测绘,主要技术过程为:控制测量、外业数据采集、内业数据处理与地形绘图及质量检测与评价。先进行理论精度分析,再对这2个案例的成果检测分析实际精度,在沟壑丘陵地区(成图比例尺为1:2000)时,地物点点位中误差为±0.772 m,等高线内插点高程中误差为±0.756 m,在高山地(成图比例尺为1:1000)时,地物点点位中误差为±0.584 m,等高线内插点高程中误差为±0.416 m。实际精度均低于理论精度,但均满足规范相应要求。证实了地面三维激光扫描技术进行大比例尺地形测绘,能够直接方便地获得所测地形高精度三维点云数据,有效地节省人力物力,缩短工期,提高工作效率和经济效益;在复杂地形和危险测区,能够不直接接触危险目标,详细、快速地进行外业数据采集,既能保证人员和设备的安全,又能保证成图精度,并且同样提高工作效率。提出了应用实践中值得进一步研究的问题。