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  • 2018-07-17 15:29:43

    RGB-D(深度图像)
    深度图像 = 普通的RGB三通道彩色图像+Depth Map
    RGB-D图像其实是两幅图像,一个是普通的RGB三通道彩色图像,另一个是Depth图像。Depth图像类似于灰度图像,只是它的每个像素值都是传感器距离物体的实际距离。通常RGB图像和Depth图像是配准的,因而像素点之间具有一对一的对应关系。

    图像深度
    图像深度 是指存储每个像素所用的位数,也用于度量图像的色彩分辨率。确定彩色图像的每个像素可能有的颜色数,或者确定灰度图像的每个像素可能有的灰度级数。它决定了彩色图像中可出现最多颜色数,或灰度图像中最大灰度登记。比如一幅单色图像,若每个像素有8位,则最大灰度数目维2的8次方,即256.一幅彩色图像RGB三通道的像素位分别维4,4,2,则最大颜色数目为2的4+4+2次方,即1024,就是说像素的深度为10位,每个像素可以是1024种颜色中的一种。
    例如:
      一幅画的尺寸是1024768,深度为16,则它的数据量为1.5M。
    计算如下:
      102476816bit = (102476816)/8Byte = [(102476816)/8]/1024KB = 1536KB = {[(1024768*16)/8]/1024}/1024MB = 1.5MB

    体素图像
    体素(voxel),是体积元素(volumepixel)的简称。一如其名,是数字数据于三维空间分割上的最小单位,体素用于三维成像、科学数据与 医学影像等领域。概念上类似二维空间的最小单位——像素,像素用在二维计算机图像的影像数据上。有些真正的三维显示器运用体素来描述它们的分辨率,举例来说:可以显示512×512×512体素的显示器。
    如同像素,体素本身并不含有空间中位置的数据(即它们的坐标),然而却可以从它们相对于其它体素的位置来推敲,意即它们在构成单一张体积影像的数据结构中的位置。
    体素用恒定的标量或者向量表示一个立体的区域,体素的边界在于相邻晶格的中间位置。这样,“体素”这个术语仅仅用来表示最邻近的插值,而不用来表示如三次线性、 立方等等高次插值,这些情况可以用单元体积分支来表示。

    三维点云
    1.什么是点云数据
    点云 数据是指在一个三维坐标系统中的一组向量的集合。这些向量通常以x,y,z三维坐标的形式表示,而且一般主要用来代表一个物体的外表面形状。不仅如此,除了(x,y,z)代表的几何位置信息之外,点云数据还可以表示一个点的RGB颜色,灰度值,深度,分割结果等。
    Eg..Pi={Xi, Yi, Zi,…….}表示空间中的一个点,
    则Point Cloud={P1, P2, P3,…..Pn}表示一组点云数据。

    2.点云数据的获得
    大多数点云数据是由3D扫描设备产生的,例如激光雷达(2D/3D),立体摄像头(stereo camera),越渡时间相机(time-of-flight camera)。这些设备用自动化的方式测量在物体表面的大量的点的信息,然后用某种数据文件数点云数据。这些点云数据就是扫描设备所采集到的。

    3.点云数据的用途
    作为3D扫描的结果,点云数据有很多不方面的用途,包括为制造部件,质量检查,多元化视距,卡通制作,三维制图和大众传播工具应用等创建3D CAD模型。

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  • 维模型表面积和体积计算

    千次阅读 热门讨论 2021-07-31 18:56:46
    这篇文章主要是对三维模型的一些介绍以及使用C++完成一个mesh3封闭模型面积和体积的计算。 三维模型表达方式 三维模型表达方式即组成三维模型的方式。常见的有:基于图元的CAD模型、三点云、Mesh网格模型...

    以后可能会对三维视觉进行一些学习和研究,最近做的项目需要训练模型,所以就空出来时间来入门学习一下。最近也学了下c++,正好拿来练手。
    这篇文章主要是对三维模型的一些介绍以及使用C++完成一个mesh封闭模型的表面积和体积的计算。
    完整代码以及OBJ模型在文章后链接中。

    enter description here

    三维模型表达方式

    三维模型表达方式即组成三维模型的方式。常见的有:基于图元的CAD模型、三维点云、Mesh网格模型、体素化模型、八叉树表示、TSDF表示等

    enter description here

    三维点云

    点云是指透过3D扫描器所得到的形式。
    扫描资料以点的形式记录,每一个点包含有三维坐标,有些可能含有色彩资讯(R,G,B)或物体反射面强度。
    点云数据除了具有几何位置以外,还有强度信息,强度信息的获取是根据激光扫描仪接受装置采集到的回波强度。

    enter description here

    mesh网格

    Mesh是多边形网格,是计算机图形学中用于各种不规律物体建模的一种数据结构。这些网格通常由三角形、四边形或者其它的简单凸多边形组成,这样可以简化渲染过程。但是,网格也可以包括带有空洞的普通多边形组成的物体。

    在多边形网格的面片中三角面片是被分割的最小单位,且表示比较简单、灵活并且拓扑描述方便,所以被广泛使用,所以mesh常常指代三角面片

    表示方式即是顶点信息的简单列表以及其他法向量等信息的列表。
    enter description here

    如上图中 组成这个的三维模型就是由一个个的三角星面(三维下的)组成的。
    一维坐标系组成的最小单位是点,二位坐标系组成的最小单位是直线段,三维坐标系下组成的最下单位就可以是三角面。(自己推测 无实际参考证明)

    体素化模型

    是将物体的几何形式表示转换成最接近该物体的体素表示形式,产生体数据集,其不仅包含模型的表面信息,而且能描述模型的内部属性。表示模型的空间体素跟表示图像的二维像素比较相似,只不过从二维的点扩展到三维的立方体单元,而且基于体素的三维模型有诸多应用。
    enter description here

    三维模型格式

    3D模型的种类非常的多,不同应用领域、不同功能属性,加密的独有的通用的等等。有非常多的格式。如OBJ、FBX、GLB、3MF、B3D、PLY、U3D等等

    下面介绍几种常见的3D模型格式

    OBJ

    OBJ文件是Alias | Wavefront公司为它的一套基于工作站的3D建模和动画软件“AdvancedVisualizer”开发的一种标准3D模型文件格式。

    OBJ 格式支持点、线、纹理顶点、面和自由形状的几何图形(曲线和曲面)等多边形几何图形。此格式不支持动画或与场景的光线和位置相关的信息。OBJ 文件通常是由CAD(计算机辅助设计)生成的 3D 建模过程的最终产品。

    该文件格式是开放的,并已由其他供应商为其 3D 图形应用程序实施。

    FBX

    FBX,FilmBox,是一种流行的 3D 文件格式,最初由 Kaydara 为 MotionBuilder 开发,是许多 3D 工具使用的主要 3D 交换格式之一,FBX 有二进制和 ASCII 文件格式。

    FBX 是一种专有格式,Autodesk 提供了一个 C++ FBX SDK,用于从 FBX 文件读取、写入和转换。

    GLB

    GLB 是以 GL 传输格式 ( glTF )保存的 3D 模型的二进制文件格式表示。
    能够表述的信息有二进制格式的节点层次结构、相机、材料、动画和网格。这种二进制格式将 glTF 信息(JSON、.bin 和图像)存储在二进制 blob 中。

    计算三维模型表面积和体积

    由于OBJ文件是可直接读取的,易操作因此使用OBJ格式的文件。三维模型的表达方式就使用mesh三角形面片。

    enter description here

    详解OBJ文件格式

    每行代表一条数据

    行首含义示例
    #注释# Max2Obj Version 4.0
    v一个顶点的坐标(x y z)v 27.591814 173.004517 -51.917446
    vt顶点的纹理坐标信息vt 0.000000 0.916667 0.000000
    vn三维法向量(x y z)vn -0.004955 0.097663 -0.020915
    f顶点/纹理坐标/法线 三个索引f 1/1/1 2/2/2 3/3/3

    其中fface也就是面,一行数据表示的是一个面,一个面包含三个顶点(三角面片组成的),一个点具有“顶点/纹理坐标/法线”3个索引值,索引的是前面3个列表的信息。
    f 1/1/1 2/2/2 3/3/3表示的就是这个面由 第 1,2,3个顶点组成的,法线是 第1,2,3个法线。

    enter description here
    (上图为 从源文件中每部分都截取出来一些 代码中进行测试)

    根据OBJ的格式我们就可以获取到各个面上的各个顶点的坐标,就可以进行表面积和体积的计算。

    OBJ文件读取

    根据上面OBJ的格式可以得知,需要把顶点坐标读取到一个迭代器中(因为不知道有多少个顶点 无法使用数组,并且相比于数组我更喜欢用迭代器)。
    这里要定义一个顶点坐标的结构体

    struct Points{  // 顶点坐标
        float num_x;
        float num_y;
        float num_z;
    };
    

    vt vnv 一样都是三个float类型的 ,所以都是用这个结构体就可以了。

    对于一个面,里面包含了三组信息(顶点索引,纹理索引、法向量索引),每组信息里面又有三个信息(三个顶点、三个纹理特征、三个法向量)。
    因此使用嵌套式结构体。索引只需要使用 int 就可以了。

    struct Face_Index{
        int fri_point;
        int sec_point;
        int thi_point;
    };
    struct Faces{
        Face_Index points_index; // 一个面上的三个点的坐标索引
        Face_Index wenli_index; // 一个面上的三个点的纹理索引
        Face_Index normal_index; // 一个面上的 三个法向量索引
    
    };
    

    定义三个存放数据的迭代器,迭代器的数据类型是相对应的结构体。

    //  顶点坐标,法向量,面中对应的index, 分别放到了一个迭代器中
    vector<Points> ve_points;
    vector<Points> normal_vectors;
    vector<Faces> faces_index;
    

    接下来只需要进行读取每行数据,然后根据数据前面的开头判断数据的特征,判断后将数据进行字符串的一些处理获取到需要的数据,将相对应的数据放到相对应的迭代器中。

    表面积计算

    需要求的是整个三维模型的表面积,那么只需要求出来每个面的表面积。
    通过高数中学的知识可知,根据三个顶点坐标,利用两个边向量的叉乘即可算出来三角面的面积
    enter description here

    根据线代里面学的很容易就能推导出 面积的公式

    //叉乘公式  两个向量叉乘 即为两个向量组成的平行四边形的面积 除以2及时组成的三角形的面积
    double triangle_area(float p1X, float p1Y, float p1Z,
                         float p2X, float p2Y, float p2Z,
                         float p3X, float p3Y, float p3Z)
    {
        double ax = p2X - p1X;
        double ay = p2Y - p1Y;
        double az = p2Z - p1Z;
        double bx = p3X - p1X;
        double by = p3Y - p1Y;
        double bz = p3Z - p1Z;
        double cx = ay*bz - az*by;
        double cy = az*bx - ax*bz;
        double cz = ax*by - ay*bx;
        return (double)(0.5 * sqrt(cx*cx + cy*cy + cz*cz));
    }
    

    体积计算

    在计算三维模型的体积时,我们选择一个内部的点O,每个三角面片跟这个点就构成了一个四面体,而我们计算每个四面体的体积,再叠加到一块即可以得出三维模型的体积。

    enter description here
    可参考论文中计算四面体的公式(也可自行推导) 论文链接

    结论如下
    enter description here
    只需要一个面的三个顶点坐标再叠加每个面的顶点形成四面体的体积 即可得出三维模型的体积。

    //推导四面体的公式  https://zhuanlan.zhihu.com/p/26140241
    double triangle_volume(float p1X, float p1Y, float p1Z,
                           float p2X, float p2Y, float p2Z,
                           float p3X, float p3Y, float p3Z)
    {
        double v321 = p3X*p2Y*p1Z;
        double v231 = p2X*p3Y*p1Z;
        double v312 = p3X*p1Y*p2Z;
        double v132 = p1X*p3Y*p2Z;
        double v213 = p2X*p1Y*p3Z;
        double v123 = p1X*p2Y*p3Z;
        return (double)(1.0/6.0)*(-v321 + v231 + v312 - v132 - v213 + v123);
    }
    

    结果验证

    在能够读取OBJ文件,能够计算表面积和体积之后,只需要将获取到顶点的迭代器进行遍历。然后将每个面上的点放入进计算表面积和体积的函数中,即可得出最终的结果

    在计算出结果后,使用软件Blender进行验证。
    enter description here

    小数点前的数一致,由于某些未知原因并不是完全一样,但是也可得出计算结果是没什么问题的。
    (经测试应该是由于单位的原因,Blender软件中得出的值与计算出的值数量级不同。后几位数不同的原因经测试不是由于数据类型的原因,具体原因还不清楚)

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    完整代码 链接

    展开全文
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    [讨论] 什么是表/一维表/二维表,哪位给个准确的定义 [复制链接]

    透视表要求是一维表,
    那什么是表、一维表、二维表呢?查了一下午也没有找到准确的定义,
    把找到的内容罗列如下:
    ++++++++++++++++++++++++++++++++++++
    13.在关系数据模型中,一维表的列称为属性,二维表的行称为    。
    ++++++++++++++++++++++++++++++++++++
    ++++++++++++++++++++++++++++++++++++
    系统将表定义为有关联的元素组成的一个整体。可以表示数学中的集合、向量、矩阵,也可以表示数据库中的一组记录。
    一维表的表示形式是用花括号括起来的且中间用逗号分开的若干元素。例如:
                          {1,2,100,x,y}
    表示由1,2,100,x,y这5个元素组成的一维表。
    二维表的表示形式是用花括号括起来的且中间用逗号分开的若干个一维表。例如:
    {{1,2,5},{2,4,4},{3,5,8,a,b},{1,2,1,x,y}}
    均是二维表,二维表就是“表中表”。
    ++++++++++++++++++++++++++++++++++++

    二维表由行和列组成,一列对应于一个字段,称为属性
    ++++++++++++++++++++++++++++++++++++

    Q:经常看到关于一维表转为二维表、二维表转为一维列表等说法,那么,什么是“一维表”、“二维表”呢?
    A:从数据库的观点来说,一维表是最合适于透视和数据分析的数据存储结构。
    很多人容易将它与一维数组、二维数组、三维引用等等联系在一起,把“一维表”想象为只有一行或一列的表,这个想法是错误的。
    实际上,这里的“维”指的是分析数据的角度,因此,
           
    比如一个简单人事数据表如下:
    序号        姓名        年龄        博士        硕士        本科        大专及以下
    1        张三        36        √                           
    2        李四        11                 √                  
    3        王老五        50                                   √
    4        肖萍儿        11                          √         
    5        李仨儿        45                          √         
    6        黄蓉        12                 √                  
    7        严翠翠        33                                   √


    表中的“博士、硕士、本科、大专及以下”从数据的角度来说,应该都是“学历”范畴,是人事档案中描述的一个因素,应该使用同一个字段,因此上面的表格可以称为一个“二维表”。而下面这个形式则为一维表:
    序号        姓名        年龄        学历
    1        张三        36        博士
    2        李四        11        硕士
    3        王老五        50        大专及以下
    4        肖萍儿        11        本科
    5        李仨儿        45        本科
    6        黄蓉        12        硕士
    7        严翠翠        33        大专及以下


    ++++++++++++++++++++++++++++++++++++
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    系统将报表的数据、规则以及报表的描述相分离,提供了功能强大的报表设计工具,它可以绘制一维表、二维表、定长表、不定长表以及混合表;对大表可以折行处理,可以加多个时点值,可以绘制类似“刀形”的表格等。绘制报表时只需定义好各指标间的关系,然后用鼠标简单拖拽即可画出想要的报表。另外在报表引擎处提供了调用规则引擎来设置审核关系的功能;
    ++++++++++++++++++++++++++++++++++++
    ++++++++++++++++++++++++++++++++++++
    这里有一个一维表,如下所示:
    T1    W1    0
    T1    W2    0
    T1    W3    0
    T2    W1    1
    T2    W2    1
    T3    W1    2
    ...  ...  ...
    这个表是动态生成的,需要转换成如下二维表:
          T1    T2    T3    ...
    W1    0    1    2    ...
    W2    0    1    -1    ...
    W3    0    -1    -1    ...
    ...  ...  ...  ...  ...
    主要难点是T和W的个数不确定,并且有些是没有数据的,例如T3-W2等,当没有数据时需要用-1来进行填充,求各位大虾,把这个一维表转成二维表的sql语句怎么写?谢谢!!!
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    ++++++++++++++++++++++++++++++++++++
      二维表(一维是科目,二维是数据行)

        1.二维表:是关系数据库中“表达关系”记录数据的基本形式。

        2.二维表栏目不能嵌套,(表中不能再套表了)
    ++++++++++++++++++++++++++++++++++++


    各位,给个定义吧。准确
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    e75b95fbd8475083eb94f117a980d5da.png

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    关系模型

    关系模型以二维表结构来表示实体与实体之间的联系,它是以关系数学理论为基础的。关系模型的数据结构是一个“二维表框架”组成的集合。每个二维表又可称为关系。在关系模型中,操作的对象和结果都是二维表。关系模型是目前最流行的数据库模型。支持关系模型的数据库管理系统称为关系数据库管理系统,Access就是一种关系数据库管理系统。

    特征:

    1、描述的一致性,不仅用关系描述实体本身,而且也用关系描述实体之间的联系;

    2、可直接表示多对多的联系;

    3、关系必须是规范化的关系,即每个属性是不可分的数据项,不许表中有表;

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  • 无人机倾斜摄影重建实景三维模型

    千次阅读 热门讨论 2021-03-19 10:20:53
    在文物保护修复领域中,实景三维模型是最能真实反映文化遗产现状的表示方式,是文化遗产保护的重要数据基础。但由于文化遗产具有结构复杂等特殊性,要求获取构建的三维模型成果的分辨率、清晰度和材质颜色指标更高,...
  • 二维透视投影变换

    千次阅读 2016-06-24 15:11:36
    写成方程式表达: x' = Ax + By + Cw y' = Dx + Ey + Fw w'= Gx + Hy + Iw 其中 (x,y,w) 是变换前的坐标,(x',y',w')是变换后的坐标 根据仿射变换理论,系数C,F表示变换前后的原点位移(平
  • GIS数据处理-cesium中模型位置设置

    千次阅读 2022-04-21 20:01:02
    GIS数据处理-cesium中模型位置设置 介绍 最近我收到不少人私信询问我,在cesium中加载3dtiles模型后如何调整模型位置,这里我就统一的介绍一下,我是怎么处理的以供大家参考。 常见模型分类: 倾斜摄影模型:由于...
  • PostGIS教程十九:数扩展的9交集模型

    千次阅读 多人点赞 2019-02-28 11:16:43
    一、什么是维数扩展的9交集模型 、查找具有特定关系的几何图形 三、数据质量测试 四、本文涉及的函数 一、什么是维数扩展的9交集模型 "数扩展的9交集模型-Dimensionally Extended 9-Intersection Model"...
  • CAD核心技术及发展趋势

    千次阅读 2022-01-21 21:15:02
    (1)什么是参数化设计? 无论多么复杂的几何模型,都可以分解成有限数量的构成特征,每个构成特征则又可以用有限的参数完全约束,这是参数化设计的基本前提。 根据1994年邹定国《参数化设计》中的定义:参数设计是...
  • 空间建模方法之LOD模型算法

    千次阅读 2019-05-14 22:10:00
    什么是LOD LOD也称为层次细节模型,是一种实时三计算机图形技术,最先由Clark于1976年提出,其工作原理是: 视点离物体近时,能观察到的模型细节丰富;视点远离模型时,观察到的细节逐渐模糊。系统绘图程序根据...
  • 空间数据模型及结构

    万次阅读 2015-03-21 15:18:32
    2.6 三空间数据模型及结构 近几年,很多人都在致力于三数据模型的研究,虽然有三GIS系统问世,但其功能远远不能满足人们分析问题的需要。原因主要是三GIS理论不成熟,其拓扑关系模型一直没有解决,另外...
  • 卷积和LSTM模型的比较

    千次阅读 2020-05-15 13:39:09
    从结果上来看,两者的预测都是正确的,但是貌似一卷积模型效果更好,它似乎更加聪明,只找了一些表达情绪的词汇就判断出了这条影评是正面还是负面。那么我们当然也认为一卷积模型更加出色吗? 口说无凭,我们再...
  • 以及3D模型的应用越来越广泛新零售以及3D物联网可视化发展成为了未来发展的趋势,且是不可逆的,人们对产品的体验从线上的图片形式已经满足不了消费者的需求,那么Web3D虚拟展示技术解决了二维图片展示的短板,...

空空如也

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二维表表达的是什么模型的