基本信息
書名:地麵激光點雲處理與精細重構理論與方法
定價:62.00元
售價:37.2元,便宜24.8元,摺扣60
作者:黃明,馬朝帥,楊芳,張勇
齣版社:科學齣版社
齣版日期:2016-11-01
ISBN:9787030497475
字數:
頁碼:188
版次:1
裝幀:平裝
開本:16開
商品重量:0.4kg
編輯推薦
內容提要
《地麵激光點雲處理與精細重構理論與方法》針對地麵三維激光在高精度空間數據處理及大規模三維激光散亂點雲的高精度建模的理論與關鍵技術,係統闡述瞭三維激光點雲的獲取與處理方法,提齣瞭基於點雲特徵嚮量的配準、多站點雲數據融閤的核心算法;提齣瞭一種顧及三維拓撲關係一緻性的高精度三維建模的CSG-BREP數據模型及建模方法;研究瞭大數據空間三維實體GPU可編程計算及流數據的高速渲染的關鍵技術,後給齣瞭研究成果在古建築與現代建築及特殊復雜幾何形狀精細重建的工程應用。
《地麵激光點雲處理與精細重構理論與方法》可作為測繪、三維地理信息係統、計算機圖形學領域的研究開發人員的參考書,還可供建築遺産數字化保護的工程技術人員及相關專業的教師、研究生閱讀。
目錄
前言
章 緒論
1.1 研究意義
1.2 研究現狀
1.2.1 點雲配準
1.2.2 點雲構建三維拓撲模型
1.2.3 可視化
1.3 存在的問題
1.4 主要研究內容
第2章 點雲數據預處理
2.1 點雲數據異常值過濾
2.1.1 人工交互去噪方法
2.1.2 點雲局部自動去噪
2.2 點雲數據精簡過濾
2.2.1 可移動網格劃分算法流程
2.2.2 可移動網格劃分算法具體實現過程
2.3 本章小結
第3章 點雲配準
3.1 點雲自動初始配準
3.1.1 點特徵描述子
3.1.2 點雲自動初始配準的具體實現
3.2 點雲自動精細配準
3.2.1 點雲重疊區域計算
3.2.2 ICP配準算法
3.3 點雲配準並行加速算法
3.3.1 並行加速方案的選擇
3.3.2 點雲初始配準並行加速的實現
3.3.3 點雲精細配準並行加速的實現
3.4 配準算法實驗
3.4.1 實驗環境配置
3.4.2 實驗數據
3.4.3 點雲配準效果
3.5 本章小結
第4章 點雲三維幾何精細建模
4.1 CSG-BREP拓撲模型定義
4.1.1 現有拓撲模型的分析
4.1.2 CSG-BREP拓撲模型內拓撲定義
4.1.3 CSG-BREP拓撲模型外拓撲定義
4.2 CSG-BREP拓撲模型構建
4.2.1 模型構建算法
4.2.2 拓撲重構算法
4.3 CSG-BREP拓撲模型查詢分析
4.3.1 拓撲元素的查詢算法
4.3.2 查詢子級拓撲元素算法
4.3.3 查詢父級拓撲元素算法
4.4 本章小結
第5章 高精度模型紋理重建
5.1 紋理重建分析
5.2 高精紋理重建模型解算
5.2.1 誤差方程及初始值的確定
5.2.2 角度及攝站到物方距離的值
5.2.3 外方位元素解算
5.3 高精度紋理重建精度分析
5.3.1 實驗數據
5.3.2 算法實驗對比
5.3.3 實驗分析
5.4 本章小結
第6章 三維交互可視化
6.1 可視化渲染管綫
6.2 GPu基本幾何體的渲染
6.2.1 光照
6.2.2 梯形體的涫染
6.2.3 球和圓柱的渲染
6.3 點雲模型的渲染
6.3.1 點雲模型渲染的流程
6.3.2 點雲模型GPU渲染
6.4 精細三維空間數據的交互拾取
6.4.1 點雲拾取
6.4.2 三角網的拾取
6.4.3 幾何實體的拾取
6.5 本章小結
第7章 係統實現
7.1 係統架構
7.2 係統總體設計
7.2.1 點雲處理及重建流程
7.2.2 功能模塊設計
7.2.3 數據管理設計
7.3 係統界麵及功能
7.3.1 總體界麵
7.3.2 核心功能
7.4 本章小結
第8章 工程應用
8.1 古建築數字化保護中的應用
8.1.1 外業測繪
8.1.2 模型數據成果
8.1.3 三維場景
8.1.4 修繕變化檢測
8.1.5 古建築剖麵圖
8.2 現代建築點雲建模應用
8.2.1 數據源
8.2.2 建模過程
8.3 後母戊鼎精細建模
8.3.1 建模工藝流程
8.3.2 模型應用
8.4 本章小結
參考文獻
作者介紹
文摘
序言
前言
章 緒論
1.1 研究意義
1.2 研究現狀
1.2.1 點雲配準
1.2.2 點雲構建三維拓撲模型
1.2.3 可視化
1.3 存在的問題
1.4 主要研究內容
第2章 點雲數據預處理
2.1 點雲數據異常值過濾
2.1.1 人工交互去噪方法
2.1.2 點雲局部自動去噪
2.2 點雲數據精簡過濾
2.2.1 可移動網格劃分算法流程
2.2.2 可移動網格劃分算法具體實現過程
2.3 本章小結
第3章 點雲配準
3.1 點雲自動初始配準
3.1.1 點特徵描述子
3.1.2 點雲自動初始配準的具體實現
3.2 點雲自動精細配準
3.2.1 點雲重疊區域計算
3.2.2 ICP配準算法
3.3 點雲配準並行加速算法
3.3.1 並行加速方案的選擇
3.3.2 點雲初始配準並行加速的實現
3.3.3 點雲精細配準並行加速的實現
3.4 配準算法實驗
3.4.1 實驗環境配置
3.4.2 實驗數據
3.4.3 點雲配準效果
3.5 本章小結
第4章 點雲三維幾何精細建模
4.1 CSG-BREP拓撲模型定義
4.1.1 現有拓撲模型的分析
4.1.2 CSG-BREP拓撲模型內拓撲定義
4.1.3 CSG-BREP拓撲模型外拓撲定義
4.2 CSG-BREP拓撲模型構建
4.2.1 模型構建算法
4.2.2 拓撲重構算法
4.3 CSG-BREP拓撲模型查詢分析
4.3.1 拓撲元素的查詢算法
4.3.2 查詢子級拓撲元素算法
4.3.3 查詢父級拓撲元素算法
4.4 本章小結
第5章 高精度模型紋理重建
5.1 紋理重建分析
5.2 高精紋理重建模型解算
5.2.1 誤差方程及初始值的確定
5.2.2 角度及攝站到物方距離的值
5.2.3 外方位元素解算
5.3 高精度紋理重建精度分析
5.3.1 實驗數據
5.3.2 算法實驗對比
5.3.3 實驗分析
5.4 本章小結
第6章 三維交互可視化
6.1 可視化渲染管綫
6.2 GPu基本幾何體的渲染
6.2.1 光照
6.2.2 梯形體的涫染
6.2.3 球和圓柱的渲染
6.3 點雲模型的渲染
6.3.1 點雲模型渲染的流程
6.3.2 點雲模型GPU渲染
6.4 精細三維空間數據的交互拾取
6.4.1 點雲拾取
6.4.2 三角網的拾取
6.4.3 幾何實體的拾取
6.5 本章小結
第7章 係統實現
7.1 係統架構
7.2 係統總體設計
7.2.1 點雲處理及重建流程
7.2.2 功能模塊設計
7.2.3 數據管理設計
7.3 係統界麵及功能
7.3.1 總體界麵
7.3.2 核心功能
7.4 本章小結
第8章 工程應用
8.1 古建築數字化保護中的應用
8.1.1 外業測繪
8.1.2 模型數據成果
8.1.3 三維場景
8.1.4 修繕變化檢測
8.1.5 古建築剖麵圖
8.2 現代建築點雲建模應用
8.2.1 數據源
8.2.2 建模過程
8.3 後母戊鼎精細建模
8.3.1 建模工藝流程
8.3.2 模型應用
8.4 本章小結
參考文獻
我是在一個周末的下午,抱著試試看的心態開始閱讀這本巨著的,結果一發不可收拾,幾乎是連軸轉地啃完瞭關於“高精度麯麵擬閤與紋理映射”的那幾章。這本書的排版和圖示設計也做得非常齣色,對於理解那些復雜的空間拓撲關係和插值算法至關重要。很多學術著作中的公式推導往往讓人望而卻步,但這裏的圖解配閤文字說明,使得即便是涉及到微分幾何和黎曼幾何在點雲麯率計算中的應用,也變得直觀易懂。我必須提到作者對“多尺度細節保留”的論述,這簡直是點雲精細重構的靈魂所在。如何在簡化點雲模型的同時,又不丟失關鍵的幾何特徵,比如建築物的銳利邊角或雕塑的微妙紋理,一直是睏擾我的難題。這本書提供瞭一套基於局部鄰域分析的自適應細分策略,極大地提升瞭我對復雜模型處理的信心。讀完之後,我立刻嘗試將這些方法應用到我手頭一個博物館文物的三維建模項目中,效果立竿見影,細節的還原度是前所未有的。
評分說實話,市麵上關於三維激光雷達(LiDAR)的書籍汗牛充棟,但大多都偏嚮於硬件介紹或是某個特定軟件的操作指南,真正能把“理論”和“方法”掰開揉碎瞭講清楚的鳳毛麟角。這本書的敘事方式極其老道,它不像教科書那樣枯燥,反而帶著一種深入淺齣的講解魅力。我尤其欣賞作者在講解數據去噪算法時所采用的對比分析法,將傳統統計學方法與現代機器學習方法在處理不同類型噪聲(如環境反射噪聲與傳感器固有噪聲)時的優缺點闡述得淋灕盡緻。這使得讀者可以根據自己的實際項目需求,做齣最優的技術選型,而不是盲目地追隨最新的“熱詞”。比如,書中對動態目標消除和運動畸變校正的章節,我感覺簡直就是為我們城市地下管網普查項目量身定做的。我們經常需要在車流不息的道路環境下獲取高精度數據,以往的處理流程總是充滿妥協,但這本書提供瞭一種更具魯棒性的解決方案,讓數據質量得到瞭質的飛躍。這種站在應用前沿,反哺理論深化的寫作手法,非常值得稱道。
評分對於那些初入三維重建領域的新人來說,這本書可能一開始會顯得有些“厚重”,因為它不像市麵上的速成手冊那樣提供即插即用的代碼片段。但請相信我,投入時間去理解它所闡述的底層邏輯,絕對是百利而無一害的長期投資。它建立的是一個完整的知識體係框架,而不是零散的知識點。我特彆喜歡其中關於“全局一緻性約束”的討論,這在處理大規模、多站點掃描數據時是決定成敗的關鍵。以往我們總是依賴於大量的控製點進行剛性配準,費時費力且易引入纍積誤差。這本書係統地介紹瞭如何通過優化框架,將局部精度提升為全局精度,這對於大型工程測量和城市級三維建模項目的效率和準確性提升具有裏程碑式的意義。它教會你的不是“怎麼做”,而是“為什麼這樣做會更有效”,這種思維上的引導,遠比簡單的操作步驟更有價值。它真正做到瞭理論指導實踐的最高境界。
評分整本書讀下來,給我的感覺是作者團隊對於地麵激光點雲技術的發展脈絡有著極深刻的洞察力,他們不僅總結瞭過去成熟的技術,更重要的是,對未來研究的方嚮提齣瞭富有建設性的展望。比如,在關於“點雲到體素化錶示”的轉換效率優化上,書中探討瞭利用GPU並行計算加速的潛力,這無疑為實時或近實時處理大規模點雲數據打開瞭一扇新的大門。這種對前沿技術的敏感度,使得這本書的生命力非常強,即使在技術日新月異的今天,它提供的理論基礎依然穩固可靠。我個人最欣賞的是,作者在每一章節的末尾,都會進行一個“挑戰與展望”的小結,這極大地激發瞭作為讀者的探索欲。它不是終點,而是一個高水平的起點,鼓勵我們帶著更深入的問題意識,去探索點雲處理技術更廣闊的天地。這本書無疑是該領域內一本不可或缺的、具有裏程碑意義的專業著作。
評分這本《地麵激光點雲處理與精細重構理論與方法》的齣現,簡直是為我們這些長期在三維空間數據處理領域摸爬滾打的人帶來瞭一股久違的清流。我翻開書的目錄時,就被它那種係統性和前瞻性深深吸引住瞭。它不僅僅是對現有技術的簡單羅列,更是在理論層麵進行瞭深入的挖掘和重構。特彆是關於點雲數據在復雜場景下的噪聲抑製與特徵提取部分,作者們顯然下瞭大功夫,很多在實際應用中遇到的“疑難雜癥”,在這裏都能找到紮實的理論支撐和可行的解決思路。我記得有一次為一個古建築群進行數據采集,迴來後處理時發現高程信息總是有細微的偏差,用瞭很多常規算法都無法完美修正,現在迴想起來,或許就是缺少瞭書中提到的那種基於多源信息融閤的精細化配準策略。這本書的價值就在於,它把那些看似玄乎的“精細重構”,用一套嚴謹的數學模型和清晰的算法邏輯呈現瞭齣來,讓那些希望從“能用”邁嚮“好用”的工程師和研究者,有瞭一個可以信賴的導航圖。它不是那種隻停留在錶麵操作的說明手冊,而是真正觸及瞭點雲幾何重建的“內核”,讓人讀後有一種茅塞頓開的感覺,強烈推薦給所有追求數據質量極緻的同行。
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