Введение 6
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ 7
1.1 Цифровые образы пространственных объектов 7
1.2 Методы получения пространственных трехмерных данных 9
1.2.1 Трехмерное сканирование пространственных форм 9
1.2.2 Компьютерные томографы 13
1.3 Программные продукты для синтеза трехмерных объектов 15
1.3.1 Виды трехмерного моделирования по наличию истории построения
объекта 15
1.3.2 Виды трехмерного моделирования по элементам построения 16
ГЛАВА 2. ОБЗОР ПОДХОДОВ ПОЛУЧЕНИЯ ТРЕХМЕРНЫХ ЦИФРОВЫХ ОБРАЗОВ 23
2.1 Метод, основанный на гауссовой сфере 23
2.2 Метод, основанный на EM алгоритме 24
2.3 Методы оценки поворота 25
2.4 Методы, основанные на RANSAC алгоритме 26
ГЛАВА 3. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 28
3.1 Технические детали 28
3.2 Результаты 33
3.3 Время работы 34
3.4 Вывод 35
Заключение 37
Список использованной
литературы 38
Приложение
Долгие годы люди искали пути представления пространственного положения объектов, а также способы описания самих этих объектов. На данный момент создано большое количество способов определения и построения 3d моделей городских сцен.
Наглядность представления визуальной обстановки населенных объектов и удобство работы с данными являются значительными свойствами для информационных систем различного предназначения. Компьютерные трехмерные модели городских сцен могут быть использованы для решения следующих задач: проектирования коммуникаций; моделирования чрезвычайных ситуаций, планирования схем эвакуации населения и антитеррористических операций; синтеза визуальной обстановки для тренажеров транспортных средств, геоинформационных систем, систем виртуального туризма.
Цель данной работы является исследование методов анализа геометрии городских сцен с использованием геометрических примитивов, разработать алгоритм поиска геометрических примитивов.
Для достижения поставленной цели нужно решить следующие задачи:
• Изучить методы анализа геометрии городских сцен с использованием геометрических примитивов.
• Создать базу изображений городских сцен.
• Дать характеристику каждому методу.
• Исследовать библиотеку компьютерных программ связанных с 3D графикой.
• Разработать алгоритм поиска геометрических примитивов.
В ходе дипломной работы были изучены методы анализа геометрии городских сцен с использованием геометрических примитивов и дана характеристика каждому методу. Разработан и реализован алгоритм поиска геометрических примитивов.
Задача оценки геометрии городской сцены может быть решена с помощью одновременного нахождения отрезков, прямых и их группировки в параллельные семейства, точек схода и зенита с горизонтом и это показано в данной работе. Как показали эксперименты, такой алгоритм дает более устойчивый и точный результат по сравнению с пошаговым подходом.
В представленной работе возможны разнообразные продолжения. Например, возможно добавление новых переменных в модель для нахождения дополнительных элементов. Допустим, включить в модель группу переменных, отвечающих за положение машин и пешеходов на изображении.
