Тип работы:
 Предмет:
 Язык работы:


РЕГИСТРАЦИЯ ОБЛАКОВ ТОЧЕК КАК МЕТОД СБОРА ГЕОПРОСТРАНСТВЕННЫХ ДАННЫХ

Работа №36554

Тип работы

Магистерская диссертация

Предмет

геодезия

Объем работы68
Год сдачи2019
Стоимость5700 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
344
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение 3
Глава 1. Технология построения точных 3D моделей существующих зданий и сооружений 5
1.1 Последовательность формирования трехмерной модели здания. Классификация
моделей 5
1.2 Облако точек 8
1.3 Получение облака точек фотограмметрическим методом. Цифровые камеры как
измерительный инструмент 10
1.3.1 Программное обеспечение для обработки наземной фотосъемки 14
1.4 Сбор данных об объекте методом лазерного сканирования. Оборудование для
наземного лазерного сканирования 20
1.4.1 Программное обеспечение для обработки данных лазерного
сканирования 24
1.5 Программное обеспечение для обработки облаков точек и методы их регистрации.
Особенности объединения облаков точек 29
1.6 Примеры регистрации облаков точек, используемых при строительстве и эксплуатации
зданий, сооружений 34
Глава 2. Регистрация облаков точек и построение каркасной модели здания Казанской городской астрономической обсерватории 38
2.1 Историческое значение объекта исследования. Порядок выполнения работы 38
2.2 Данные лазерного сканирования здания КГАО. Обработка данных в ПО Trimble
RealWorks 40
2.3 Обработка и объединение облаков точек здания КГАО, полученных
фотограмметрическим методом 43
2.4 Подготовка объединенных облаков точек для создания каркасной модели здания
КГАО 52
2.5 Создание каркасной модели здания КГАО в ПО Civil 3D 56
2.6 Оценка достоверности модели, созданной в ПО Autodesk Civil 3D 62
Заключение 64
Список литературы

В современном проектировании к качеству и полноте информации об объекте предъявляются самые строгие требования. Особенно критично и трудновыполнимо соответствие этим требованиям в сложных проектах реконструкции и модернизации зданий и сооружений - одной из основных проблем является получение актуальной информации о текущем состоянии объекта. Во-первых, требуется проведение архитектурных обмеров. Но обмеры сложного объекта могут не просто затянуться на долгие недели, но и быть неточными и неполными, если доступ к определённым частям объекта был затруднен. Во-вторых, создание комплекта чертежей, отражающих фактическое состояние конструкций - также длительный и трудоемкий процесс. Эти проблемы успешно решаются современными технологиями обмерных работ, которые позволяют не только автоматизировать процесс сбора информации об объекте, но и предоставлять выходные данные в электронном формате. И наиболее точным из таких инструментов являются лазерное сканирование и фотограмметрический метод.
Полученная информация представляется в виде набора точек, также называемая «облаком точек». Облако точек впоследствии может быть представлено в виде трехмерной модели объекта, плоского чертежа, набора сечений, поверхности и т.д.
В настоящее время методы, в результате которых получают облако точек, активно развиваются, охватывая различные сферы научной и инженерной деятельности. Связано это, прежде всего, с более полным использованием современных компьютерных технологий. Получаемые результаты в виде облака точек можно быстро передвигать, масштабировать и вращать. При этом работа происходит не просто с изображением, а именно с моделью, сохраняющей полное геометрическое соответствие форм и размеров реального объекта. Такое положение обеспечивает возможность проведения измерений реальных расстояний между любыми точками или элементами модели.
Цель работы заключается в получение облака точек и построения каркасной модели здания Казанской Городской Астрономической Обсерватории (КГАО).
Задачи данной работы:
• Изучить технологию построения точных 3D моделей существующих зданий и сооружений
• Рассмотреть методы получения облаков точек
• Изучить методы регистрации (объединения) облаков точек
• Объединить облака точек здания КГАО в ПО CloudCompare
• Построить каркасную модель здания КГАО на основе объединенного облака точек
• Экспорт полученного проекта для дальнейшего построения информационной модели здания в предназначенном для этого программном обеспечении
Данная работа состоит из двух глав: в первой главе рассматривается технология построения точных 3D моделей существующих зданий и сооружений. Описываются методы получения и регистрации облаков точек. Во второй главе описывается выполнение практической части выпускной работы, а именно: объединение облаков точек и построения каркасной модели здания КГ АО.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!
ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
Курсовые Статьи Диплом Рязань

В данной работе рассмотрены основные критерии технологии
построения точных 3D моделей существующих зданий и сооружений.
Описаны методы получения и объединения облаков точек.
В процессе создания модели были решены следующие задачи:
 Собраны данные лазерного и фотограмметрического сканирования
здания КАиКГ за прошлые годы. Исходные материалы в виде облаков
точек были предоставлены доцентом КАиКГ Загретдиновым Р.В. и
выпускником КАиКГ.
 Объединены облака точек здания КАиКГ в ПО CloudCompare. В
результате камеральной обработки в программном обеспечении
CloudCompare было получено единое облако точек для всего объекта.
Общее число точек составило более 250 млн. Такое большое количество
точек обусловлено архитектурными особенностями здания.
 Построена каркасная модель здания КАиКГ на основе объединенного
облака точек.
 Проведена оценка достоверности модели. Минимальное отклонение
составило 0 мм, максимальное 13мм, а среднеквадратичное отклонение
составило 7 мм.
 Выполнен экспорт полученного проекта для дальнейшего построения
информационной модели здания в предназначенном для этого
программном обеспечении. Данные были переданы магистру КАиКГ
Сибгатуллину И.Ф.
По результатам проделанной работы можно сделать вывод, что
объединенное облако точек позволяет ускорить процесс проектирования,
предоставляя реальный контекст, в котором можно воссоздать внешние
объекты или вставить дополнительные модели. Вставив облако точек в
чертеж, можно использовать его в качестве ориентира для чертежей, изменить
его отображение или применить сопоставление цветов для различения64
элементов. Также облака точек успешно применяются для создания
трехмерных и математических моделей, распознавания образов, при
автоматизированном анализе, реконструкциях и эксплуатации.
Оценивая качество данных, можно сделать вывод что, в отличие от
облаков трехмерных точек, полученных с помощью лазерных сканеров,
фотограмметрический метод создает облака точек с высоким уровнем шума,
содержащим большую долю ложных точек.
Также следует выделить достоинства и недостатки каркасной 3D
модели. Достоинством каркасной модели являются малый объем хранимых
данных и быстрота получения проекционного изображения. Поскольку для
отображения таких моделей требуется относительно немного вычислительных
ресурсов, они широко применяются там, где требуется высокая
производительность и большое число кадров в секунду, например, в
программах для в конструирования трёхмерных объектов, разработки
компьютерной графики и т. п.
Недостатком является неоднозначность генерируемого проекционного
изображения, и, как следствие, возможность ошибочных интерпретаций
результатов проектирования, а также невозможность решения каких – либо
прикладных задач, в том числе при формировании изображений для чертежноконструкторской документации.
В последнее время современная геодезия как область инженернотехнической деятельности не может развиваться изолированно от других
смежных областей, в том числе и технологий 3D проектирования. Также ввиду
интенсивного развития компьютерных технологий и микроэлектроники,
методы наземного лазерного и фотограмметрического сканирования являются
перспективным направлением развития геодезии.


Бородулин К.В. Внедрение технологий информационного
моделирования в процесс эксплуатации зданий и сооружений. – Журнал
«Молодой ученый», 2019. – 112 с.
2. Петрухина К.А. Аппаратные методы формирования виртуальной
модели здания в графическом образовании. - Новосибирский государственный
архитектурно-строительный университет, 4 с.
3. Косников Ю.Н. Поверхностные модели в системах трехмерной
компьютерной графики : учебное пособие. – Пенза: Пензенский
государственный университет, 2007. – 60 с.
4. Корж Р.С. Автоматизация построения 3D моделей по результатам
лазерного сканирования. – Санкт-Петербургский Государственный
Университет, 2016. – 44 с.
5. Назаров А. С. Фотограмметрия : учеб. пособие для студентов вузов. –
Мн. : ТетраСистемс, 2006. – 368 с.
6. Джарроуш Д. Обычная цифровая камера как практический
геодезический измерительный инструмент: проблемы и решения. - Журнал
«Геопрофи», 2013. – 17 с.
7. Перес Вальдез Мануэль де Хесус Разработка и исследование
фотограмметрической технологии обмеров архитектурных и исторических
сооружений по материалам плановой и перспективной аэрофотосъемки. –
МИИГАиК, 2016. – 117 с.
8. Коева М.Н., Перова В.П., Жечев Д.В. Возможности неметрических
камер в наземной фотограмметрии. – Журнал «Геопрофи», 2003. – 3 с.
9. Черкашин А.Е. Технология создания фотореалистичных 3d моделей.
– Сибирский федеральный университет, 2016. – 62 с.
10. Середович В.А., Комиссаров А.В., Комиссаров Д.В., Широкова Т.А.
Наземное лазерное сканирование: монография. – Новосибирск: СГГА, 2009. –
261 с.66
11. Хорошилова Ж.А. О возможности построения математических
моделей инженерных объектов по данным лазерного сканирования. –
Новосибирск: СГУГиТ, 2013. – 4 с.
12. Шарафеев И.И. Создание информационной модели здания по
данным лазерного сканирования. – Казанский (Приволжский) Федеральный
Университет, 2018. – 95 с.
13. Шевченко Г.Г., Гура Д. А., Глазков Р. Е. Анализ программного
обеспечения для обработки данных наземного лазерного сканирования. –
Краснодар: КубГТУ, 2016. – 14 с.
14. 3D-сканирование для всех - руководство по последующей обработке
облака точек. [Электронный ресурс]. 2019. URL: http:/ www.bq.com. (Дата
обращения 25.02.2019).
15. Фоменко Е.С. 3D Registration. - Санкт-Петербургский
Государственный Университет. – 13 с.
16. Вальдовский А.А. Комплексное применение трехмерного лазерного
сканирования и технологий AVEVA для контроля строящихся объектов.
[Электронный ресурс]. 2019. URL: http:// sapr.ru. (Дата обращения 15.03.2019).
17. Нуриахметов Р.Р. Фотограмметрический метод построения
пространственной основы информационной модели здания. - Казанский
(Приволжский) Федеральный Университет, 2017. – 68 с.
18. Галимов Д.Х. Фотограмметрический методы сбора данных для
информационной модели здания. - Казанский (Приволжский) Федеральный
Университет, 2018. – 43 с.
19. Князь В.А. Разработка методов построения полных трехмерных
моделей для CAD/CAM систем по данным бесконтактных измерений
20. Autodesk AutoCAD Civil 3D. [Электронный ресурс]. 2019
https://cad.ru. (Дата обращения 29.05.2019).
21. Autodesk Navisworks. [Электронный ресурс]. 2019 https:// nhn36.ru.
(Дата обращения 31.05.2019).67
22. Создание каркасных 3D-моделей. [Электронный ресурс].
https://knowledge.autodesk.com. (Дата обращения 2.06.2019).

Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Заказать работу

Заявка на оценку стоимости

Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы

Каталог работ (152640)

Новости

06.01.2018 Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров

Помощь в выполнении учебных и научных работ на заказ ОФОРМИТЬ ЗАКАЗ

дальше

»» Все новости

Заказать работу

Заявка на оценку стоимости

Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы

Заказать диплом

Приглашаем авторов студенчесчких работ


©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.