多平臺多傳感器全景建模技術研究

摘要：全景建模的最終目標就是給不管哪個方向都帶來所有角度的全方位沉浸式的立體模型。本篇文章就是針對安全制造、虛擬練習以及人文社科等各個方面對于大面積真實狀況能夠相信的全景建模方面的要求，以各種形式各個平臺得到的信息為基礎，組織進行覆蓋多個平臺多個情景，將各種形式的建模融匯貫通在一起的相關全景建模科技的深入探討。

關鍵詞：傳感器；全景建模

1 大場景三維建模與數字城市

以激光點云信息為基礎的全景建模，一般可以分成下面幾部分：

（1）移動測圖點云信息操作

因為地面的雷達裝置必須要保持位置不變的特點，往往要求很多設備才能夠得到全面的信息，同時要求針對這些雷達設備開展合適的配比，才可以實現真正的結合。所有，對于這些雷達之間信息的合理配比是整個模型重新構建的關鍵一環。

（2）機載地面激光雷達數據的融合建模

以機載雷達信息為基礎的模型重新構建上，在這些年有了相當長遠的進步，過去那種以航空圖形為基礎的方案，在長時間的探討之后，以航空圖像為基礎的自動化模型重新構建可以算是相對出色的解決辦法。現在一些最新的研究重點就是如何在更精準的衛星圖像里面得到我們需要的位置信息。

（3）融合圖形圖像的城市表觀建模

因為這些建筑的圖形環境十分復雜，相當冗長和沒有規律，當前已有的一些程序又十分耗費時間，最終的細節成效也不好。以Frueh為代表的研究人員將機載的雷達裝置應用到這里，建立了一些地區的立體情景。首先是在這些雷達采集的信息里面獲取我們想要的地理與房屋信息，接著基于上面的掃描裝置獲得相關街道的雷達圖像信息，通過相關手段把具體立體模型和這些信息結合在一起，接著除掉那些多余的同時彌補不足的，進而獲得一些城市的建筑立體畫面。

2.室內場景建模與室內外場景一體化

現在，立體激光掃描裝置主要是向兩大角度前進：（1）發射位置至目標之間更遠，部分還超過了一千米，如此的掃描一般都應用在大面積的立體檢測和重新構建；（2）發射位置到目標之間更近，這一類裝置大多是用在那些比較小的物質的立體檢測和重新構建。這就讓這套設備能夠適應全部的立體構建的要求，其運用區間也更寬。

2.1動植物建模技術

動物和植物可以說是大自然的關鍵一環，是人們賴以存貨的基礎。一些大范圍的植物通常都是發展很慢的，需要的時間和發展很久，在空間范圍上很龐大，同時它們的改變也是不能逆轉的。這樣的情況就給相關的探討造成了不小的麻煩。由于計算機科技的進步，通過計算機來解決上面的難題。所有，相關的模型構建技術得到了研究人員的重視。

2.2 自然現象表觀與動態建模

近些年，由于信息收集裝置的持續進步，不斷有更多的人開始深層次強化以自然建模為基礎的探討的同時，將精力放在那種自然場景之中，基于對實實在在的場景開展真實的信息收集，獲取相關的自然場景的多個維度的信息，接著針對這些獲得的信息開展數學解析，從而獲得相應的規律，從而在各個層次構建和現實場景相同的模型，讓這個虛擬的場景變成現實場景的反映。

本文就是從這個方面的真實要求出發，提取得到為了解答上述問題需要的一些重要的科技，最終基于開發得到的軟件來對上述重要的技術進行一個綜合。

2.3多平臺大場景融合精細建模

多個平臺多個傳感裝置的數據綜合可以說是整個模型構建的根基。基于對這些雷達裝置的應用，能夠得到實際情景的精準數據內容，給那些大型環境下的立體模型構建創造可靠信息。這種立體情景里面儲存有相當的內容，再配合相關的全景信息，就能夠極大的強化真實體驗，此外那些圖形還能夠高效的補充一些地面雷達裝置很難得到天上那些檢測不到的信息。能夠最大化的整合這些雷達和各種圖像處理裝置的長處，完成建立立體大環境真實體驗的全景模型。本文就主要從以下幾個方面展開深入的探討工作。

3室內場景建模與室內外場景一體化融合

對于災難模擬以及突發狀況應對這些關鍵時刻都是要求室內的模擬的。因為室內情景在定位方面有著很多限制，過去那些手段很難完成大規模的建筑物的全方位模型構建。本文就是借助于一些先進的掃描和傳感設備，完成房間里面可以移動的掃描設備的原形，實現更高效率的房間里面真實情景的得到；基于房間里面一些能夠移動的立體圖形構建方法與建筑物情景房間里面和外面一體構建模型，完成房間里面和外面情景的更好交融。

3.1動植物高可信建模與表現技術

基于研究動物和植物動作以及活動改變這些特點，更加高效的整合相關激光點信息、圖形和幾何系數等不同信息，通過圖形表達、交互設計等不同的自動化采集于一體的方法，完成動物和植物這些個體的更加真實的模型構建，處理好在信息不足的時候相關模型構建上的一些重難點。

3.2自然現象表觀與動態建模

全方位運用實際檢測的信息、制度來建立可信度更大的情景，聯系一些模型來仿真出那些太陽光照、下雨下雪、森林火災等不同現象的一個實時的進化歷程，給立體動態能夠觀察以及科學的仿真帶來更加核心的科技，切實完成數形的高度一致，滿足真實規律。

4 總結

本篇文章從運用的角度出發，去思考虛擬現實和真實場景的幾何特點以及物理進程開展深層次的結合，構建起更加精準的情景模型以及可信度更高的真實場景的模型以及更加真切的呈現手法，達成環境、自然全方位的關鍵模型構建技術，研發得到尺度更多的更加細致的模型構建工具以及相應的仿真系統，從而服務于更加多樣化和錯綜的模型構建工作。進而為后期的制造安全、虛擬練習以及文遺保護這些關鍵需要帶來更加有效的幫助。

參考文獻

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作者簡介：

田園 女 漢族 籍貫安徽合肥 安徽藝術職業學院助教 本科畢業于南京藝術學院 碩士畢業于北京工業大學軟件學院 現擔任安徽藝術職業學院美術系應用動畫工作室及國際學院二維動畫專業課教師