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激光遥感技术(2)
1999年，来自斯坦福大学和华盛顿大学的一个30人小组使用三维激光扫描系统对意大利佛罗伦萨的米开朗基罗的大卫雕像进行了测量，近距离目标点的测量精度达到了亚毫米级[4]。举世闻名的中国山西大同云冈石窟，时下正由
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　　　1999年，来自斯坦福大学和华盛顿大学的一个30人小组使用三维激光扫描系统对意大利佛罗伦萨的米开朗基罗的大卫雕像进行了测量，近距离目标点的测量精度达到了亚毫米级[4]。举世闻名的中国山西大同云冈石窟，时下正由文物管理专家展开三维激光测绘，并绘制精确的“三维立面图”，以便对五万余尊千年古佛像进行保护和修复。正在进行的北京故宫修复工作中运用了多项现代测绘技术，其中包括激光扫描，它具有快速、精确、多方位的特点，为古建筑测绘探索新的途径。 　　2.2.4其它方面的应用 　　此外，地面三维激光影像扫描仪可应用于复杂工业设备的测量与建模、房屋建模与房产图测量、工程建筑物变形监测、灾害三维实时监测、事故灾害评估、矿山及隧道测量和大型水利工程安全监测与研究等方面[3]。 　　 　　3基于激光数据的古建筑保护应用 　　 　　3.1古建筑量测 　　目前很多古代建筑缺少可用的CAD数据，即使建立低水平的细节CAD模型，也需要借助测量和其他方法，必须进行大量耗时的，成本高昂的，而且非常困难的测量，更不用说制作正射影像了。数字正射影像是一种既具有像片影像特征同时又具有线划地图数学、几何与制图特征的图种。由于其包含的信息丰富、直观性强，具有可量测性，因而受到人们的广泛关注[5]。 　　采用三维激光影像扫描技术，能在不损伤建筑物的条件下，快速采集古建筑物外部表面的精确数据。通过使用软件，可以快速地为扫描获得的点云赋予相应的彩色信息，再经过加工便制作成正射影像，向用户展示一个完全的实景彩色图像。如图1所示。相对于以往近景摄影来说，正射影像具有更为精确的可量测性，古建筑设计和保护人员可以精确对门、窗、柱、梁等构件进行测量，如图2所示。借助CAD便可以制作出用于施工的CAD数据图，如图3所示。 　　3.2古建筑三维重建 　　古建筑三维重建的关键问题主要包括五个方面的因素，其中两点直接影响到古建筑三维重建的真实性[6]：① CAD木构件数本身存在的问题，CAD木构件模型是早期利用AutoCAD软件建立的线框图，由于线框模型只有点和直线段，没有给出模型的表面信息，因此无法得到有关表面属性的拓扑信息和几何信息，无法得到正确的几何模型信息化成为古建筑三维重建的关键问题所在；② 纹理材质的表现，纹理和材质的映射除了能提供逼真的视觉感受以外，还能在一定程度上展现建筑物的风格。古建筑除了其造型独特之外，其色彩装饰的运用也是一大特色：古代匠师们根据色彩对人们生理和心理所起的作用，采用色彩明暗的对比和冷暖色调调和的手法来营造各种不同的色彩环境。古建筑物这种复杂的色彩组合环境不可避免地带来了三维模型重建过程中纹理和材质映射的难度。 　　而基于激光数据的古建筑三维重构就是以古建筑木构架体系为知识体系，实现“古建筑的数字化”，在计算机环境下从原有的无规则点云数据中高精度提取古建筑的表面特征，利用规则的形状实现模型的表面重建，再现实际古建筑的立体轮廓和真实纹理，完成复杂古建真三维的几何表达，使得古建筑在三维表达上完全可以避免以上提到的两个问题。所以图4所示为基于三维激光扫描数据进行三维重建的福州市孔庙三维模型。 　　另外从微观上来看，古建筑还包含一些具有表面形态丰富多彩的艺术品，如石雕、砖雕、木雕、彩画等，这部分的重建由于形态各异，在重建方面其对精确度和色彩真实性的要求更为严格，以往的三维重建技术手法根本难以满足其要求，而利用三维激光影像扫描技术获取到的激光数据无论在精确度还是在色彩真实性上都可以用于艺术品的精细重建。在著名的米开朗基罗项目中，激光扫描可以精确地得到雕像的每个细节，目标点的距离测量精度实际达到了±0.25mm，另外还拍摄了7000幅的彩色数码相片用于渲染贴图，最终的大卫雕像模型包含了20亿个多边形，其模型采用高密度的Mesh模型真实地表现建筑物中艺术品细腻的形态[4]。 　　3.3基于激光数据的古建筑保护应用 　　 　　通过对古建筑进行量测和三维重构，古建筑保护利用可以有以下几个方面： 　　3.3.1对细部和装饰残缺的或已经破坏的古建筑进行复原 　　利用形状匹配技术，通过三维激光设备将文物数字化，通过空间曲面轮廓线的提取，并根据轮廓线的匹配结果可实现残损文物的拼接复原。主要由曲面模型的匹配拼接、三维曲面模型的融合和曲面的三维编辑，构造自动拼接与手工调整相结合的文物复原过程模型，最后将三维计算机模型送入快速成型设备复原微缩建筑进行实体检查，为文物研究及文物保护提供准确的科学数据。 　　3.3.2对典型建筑构件、营造技术或法式进行分析与剖视 　　对台基、石雕、门窗、柱、柱础、屋檐、斗拱、梁、檩、屋顶等典型建筑构件进行分析、剖视、建模，及搭建过程的演示。 　　 　　4基于激光数据的历史街区三维重建 　　 　　基于激光数据的历史街区三维重建主要是对历史街区进行特征分析，屋顶、墙体、街道等要素的重建。 　　4.1三维重建必要性 　　历史街区保护的原则之一：“原真性”与“可读性”相结合。要保持或恢复街区的传统风貌，“原真性”是历史街区保护与更新的一个首要原则。为使街区恢复“原汁原味”，三维激光影像扫描技术可以进行充分地现场测绘，并可以获取详细的照片，然后按照“整旧如故，以存其真”的原则，依据每一幢建筑不同的建造年代、建筑风貌及建筑质量就可以进行三维重建，从而达到保护和修缮的目的。另外基于激光数据的历史街区三维重建可以快速地表达一个完整而具有特色的空间形态，使“可读性”成为可能。 　　4.2基于激光数据的历史街区三维重建 　　传统的用于街区建筑物批量建模的方法有两类：一类是采用商品化建模软件进行建模，另一类是根据采集得到的观测数据进行建模[7]。即：① 采用商品化建模软件的建模方法是利用一些专门用于建模的商品化软件(如：AutoCAD，3Dmax，Maya，MultiGen等)，基于原有的CAD设计图纸和数据，利用AutoCAD＋3DS软件建模，最后通过函数接口读入程序中，从而能够真实表达建筑物内部的细节特征。这些文件中已将模型剖分为空间三角网，我们只需将这组数据以一定的比例、角度在通过旋转、平移、缩放在空间坐标系中定位，同时到实地拍摄建筑物的影像，运用图像处理软件制作出建筑物的表面纹理，贴附于模型之上，从而实现建筑物模型的重建。② 三维几何自主建模这种建模方法是对建筑物进行三维几何表示，它可以看作是从实际三维物体到物体模型的映像，但是目前这些重建方法一是建模精确不高，二是建模的工作量大。 　　基于激光数据历史街区的三维重建主要是利用现有的激光点云数据快速地提取矢量化的建筑群模型，是工作量和模型精准度都优于传统的建模方法，目前国外很多学者在对基于激光的建筑物模型自动提取的研究做深入的研究，并取得一定成果，这为历史街区三维重建提供了极大的便利。建筑物模型自动提取主要包括：①获取建筑物的近似大小(长、宽、高)；②区分出平顶和尖顶房屋；③区分出建筑物是矩形、T、L、U 和十字形状；④获得主要的屋顶面的个数和形状；⑤ 检测并分离距离较近的建筑物；⑥ 清除屋顶面上的扰动或者噪音（包括天窗和烟筒）；⑦ 检测出屋顶上的小建筑并将他们合为一体[8]。图5是福州市三坊七巷历史保护街区现场测绘的激光点云扫描后恢复的三维场景。
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你好，我是湖北文理学院校长李儒寿，经同学举报，临近考试你不好好复习，老是玩手机发帖吧，给其他同学的日常生活和我校校风校纪学风建设面貌造成了巨大影响。经过我和文理学院党委书记马小洁讨论决定并报襄阳市委书记王君正，市长别必雄批准，决定给你期末考试考不考都挂的处分。希望你在来年继续逗志昂扬，再交挂科费，为我校收入再创新高作出不可磨灭的贡献。
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我只是应付下作业，要钱的别来
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我有，CAD和3D都有
能给发一份么
没有付出怎么会有回报呢LZ，你说对吧？
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