[发明专利]一种基于激光点云数据的3D全景模型建模方法

说明书

本发明公开了一种基于激光点云数据的3D全景模型建模方法，包括如下步骤：S100、准备全景数据和激光点云数据；S200、统一全景数据中的位置坐标和激光点云坐标，并进行激光点云分组、抽稀、坐标变换以及激光点云节点坐标的二次剔除；S300、进行处理后的激光点云节点坐标的三角网构网以及三角网坐标点的反向变换，并形成全景模型；S400、对全景模型中的每个全景节点进行渲染处理和全景数据操作，同时加载地物三角网模型；S500、进行激光点云构造的地物三角网模型的提取与操作，采用全景模型作为背景，以很低的成本实现了大场景效果，具有沉浸式临场感的优点，仅需少量人工干预，节省人力成本，错误率低，大大提高工作效率。

技术领域

本发明涉及激光点云数据领域，具体为一种基于激光点云数据的3D全景模型建模方法。

背景技术

三维全景图是由在同一位置多角度拍摄的数张照片(后期可能会合成为一张照片)，采用全景工具软件制作而成的数字模型。全景模型一般采用立方体或球体作为骨架，全景照片覆盖模型的表面。观察者置身于全景模型的中心位置，全景模型在观察者周围水平360度，垂直180度全方位无死角覆盖。可以使用普通计算机或手机等设备的全景浏览软件观看全景模型内壁的一部分，并用鼠标或触屏控制视角以观察其他部分；可以调整远近，以观察局部放大效果。观察者仿佛置身真实的环境之中，获得身临其境般的沉浸式感受。

三维全景具有广阔的应用领域，如旅游景点宣传、酒店宾馆介绍、建筑房地产展示、装修效果呈现、三维街景漫游等。三维全景既弥补了一般图像角度单一不够立体的缺憾，又省去了三维建模的巨大时间与金钱的开销，其具有高画质、沉浸感、操作简便等优点。

然而，由于全景模型的实现方法是采用一张或多张图片包围观察者的方式，虽然获得了视觉效果上的沉浸感、立体感，但其实质依然是平面的，在各种应用中仅限于“看”的层面，而无法应用于需要提取场景三维空间信息的工程设计方面，如电力设计领域。

三维电力线路设计过程中，尤其在成果展示阶段，需要在大场景中渲染线路设备，全方位地体现线路与周围环境的关系(尤其在城镇等人口密集区域)，全景模型的全覆盖沉浸式效果可以以较小的代价满足这一点。然而，设计成果还需要展现线路设备与其附近的房屋、树木、道路等地物的相对位置信息，测量这些地物到电力线、杆塔等电力设备的距离，根据安全距离校核规范判断是否满足设计要求。这一点目前的全景模型无法满足，虽然看到的所有景物是远近不一的，而实质上距离是一样的。而若采用传统方式将周边地物逐个建模以构造大场景，则成本高、周期长、数据量大，且不可能将视野范围内的地物全部建模，达不到全覆盖的沉浸式效果。因此急需一种既能完整展现周围场景，又能对相关地物进行空间分析的低成本、短周期数字模型。全景模型满足了一方面需求，即设备周围场景的展示，但无法进行空间校核阻碍了这方面的应用。

发明内容

为了克服现有技术方案的不足,本发明提供一种基于激光点云数据的3D全景模型建模方法，能有效的解决背景技术提出的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于激光点云数据的3D全景模型建模方法，包括如下步骤：

S100、准备全景数据和激光点云数据；

S200、统一全景数据中的位置坐标与激光点云坐标，并进行激光点云分组、抽稀、坐标变换以及激光点云节点坐标的二次剔除；

S300、进行处理后的激光点云节点坐标的三角网构网以及三角网坐标点的反向变换，并形成全景模型；

S400、对全景模型中的每个全景节点进行渲染处理和全景数据操作，同时加载地物三角网模型；

S500、进行激光点云构造的地物三角网模型的提取与操作。

进一步地，在S200中，对每个激光点云分组包括如下步骤：