📄Работа №36554
Тема: РЕГИСТРАЦИЯ ОБЛАКОВ ТОЧЕК КАК МЕТОД СБОРА ГЕОПРОСТРАНСТВЕННЫХ ДАННЫХ
Тип работы
Магистерская диссертация
Предмет
геодезия
Объем:
68 листов
Год:
2019
Просмотров:
499
5700
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
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
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
📖 Введение
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.
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.
✅ Заключение
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.
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.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.