基于激光掃描數(shù)據(jù)點(diǎn)集的三維重建算法研究.pdf

1、隨著激光掃描技術(shù)和三維表面重建技術(shù)的迅速發(fā)展，基于激光掃描數(shù)據(jù)點(diǎn)集的三維表面重建在科學(xué)計(jì)算可視化、虛擬現(xiàn)實(shí)、醫(yī)學(xué)圖像、數(shù)字娛樂、文物保護(hù)等領(lǐng)域發(fā)揮了越來越重要的作用，使其有了非常高的現(xiàn)實(shí)研究價(jià)值，越來越多的引起人們的關(guān)注；另外三維表面重建過程涉及到計(jì)算幾何、拓?fù)鋵W(xué)以及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)，因此對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)集的三維表面重建技術(shù)的研究具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和理論意義。
　　 本文主要圍繞激光掃描數(shù)據(jù)點(diǎn)集的三維重建的算法展開，首先介紹

2、了三維表面重建中比較常用的曲面以及具體算法；接著針對(duì)表面三角網(wǎng)格化，介紹了逐點(diǎn)插入法、三角網(wǎng)生成法、分治算法這三種常用的Delaunay三角剖分算法的構(gòu)網(wǎng)過程，并對(duì)算法的時(shí)間復(fù)雜度進(jìn)行分析比較。
　　 在對(duì)Delaunay三角剖分算法進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上，綜合各種算法的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了一種基于二維數(shù)據(jù)點(diǎn)重建的新算法。首先將激光掃描得到三維深度數(shù)據(jù)進(jìn)行投影變換，把數(shù)據(jù)點(diǎn)從三維轉(zhuǎn)化到二維平面域，然后對(duì)二維數(shù)據(jù)按改進(jìn)的Delaunay剖

3、分算法進(jìn)行三角剖分，該算法分為初始三角網(wǎng)生成和三角網(wǎng)優(yōu)化兩部分，按坐標(biāo)順序排列數(shù)據(jù)點(diǎn)，并直接生成三角網(wǎng)，再根據(jù)擁有公共邊的四邊形的凹凸性對(duì)三角網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化，然后轉(zhuǎn)換到三維曲面，最后對(duì)曲面進(jìn)行消隱處理，得到三維立體圖。有效的提高了Delaunay三角剖分的效率，縮短了剖分所用時(shí)間。
　　 對(duì)MFC框架編程、OpenGL以及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)中的光照模型、紋理映射模型作了詳細(xì)介紹，最后在VC平臺(tái)上采用MFC和OpenGL混合編程技術(shù)，以