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  • 面向结构光三维建模的鲁棒像素分类
  • 本文将依据建模原理和应用分类来给大家汇总一些好用的三维建模软件,欢迎大家收藏哦。 一、CAD类(计算机辅助设计)建模软件 CAD建模主要用于工程设计领域,尤其是机械设计领域。其模型特点是精确度高,且大多参数化...

    大家好!前一段时间有小伙伴问我好用的三维建模软件有哪些?本文将依据建模原理和应用分类来给大家汇总一些好用的三维建模软件,欢迎大家收藏哦。
    一、CAD类(计算机辅助设计)建模软件
    CAD建模主要用于工程设计领域,尤其是机械设计领域。其模型特点是精确度高,且大多参数化模型。可用作二维制图、制造、运动分析、力学特性分析等。

    AutoCAD
    Solidworks
    UGNX
    CATIA
    Pro/Engineer(Cero)
    Inventor
    Solid Edge
    SpaceClaim
    Topsolid
    Cimatron

    二、CG类(CA计算机动画)建模软件

    通常见到非专业讨论说的CG一般是指3D动画短片,如游戏宣传片。把它和电影“特效”(视效)区分开来。而事实上影视视效和CG短片都是通过同类软件制作的。暂且称之为CG软
    件,其应用也是相当广泛的。
    除了用于影视特效、3D动画,其制作的模型也可以用于游戏、产品展示、3D打印(精度求
    不高)VR&AR&MR等。
    3DS Max
    Maya
    Softimage 3D
    LightWave 3D
    Cinema 4D
    Houdini
    其中,3DS Max、Maya、Houdini主要用于影视视效和3D动画,3DS Max也相对广泛地应用于室内设计行业。
    Cinema 4D近几年在广告行业开始流行。
    Blender由于其开源的特性,也受到了部分小工作室和个人用户的喜爱。

    三、数字雕刻类建模软件
    雕刻类软件是笔刷式建模,自由度非常高,通常用于制作游戏或者动画角色模型的高模,合低模有效的节省了成本。
    ZBrush
    MudBox
    MeshMixer
    3DCoat
    Sculptris(Free)
    Teya Conceptor
    Zbrush,MudBox是最常用的,分别属于Pixologic公司和Autodesk公司。ZBrush在1997年面世,从3.0以后逐渐完善,被业界广泛接受。可以雕刻10亿多边形的模型,故而艺术家的想象力和硬件配置才是限制。Mudbox则晚一些,2007年面世,2009年被Autodesk公司收购,所以它和max、Maya的衔接肯定是更好的。

    以上便是我为大家总结的三维建模软件了,希望能够给大家带来帮助!

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  • 行业分类-物理装置-一种基于三维建模的目标识别装置.zip
  • 行业分类-物理装置-一种共享三维建模、试样和购物平台系统.zip
  • 行业分类-物理装置-既有复杂管线的三维建模方法.zip
  • 实景城市三维管理平台 福建三维前沿航空科技有限公司联合多方资源,成功开发出城市实景城市三维管理平台,将城市辖区的各种比例尺的矢量数据、影像数据管理维护起来,实现以下功能: ▲实景城市三维管理平台功能...

    实景城市三维管理平台

    福建三维前沿航空科技有限公司联合多方资源,成功开发出城市实景城市三维管理平台,将城市辖区的各种比例尺的矢量数据、影像数据管理维护起来,实现以下功能:
    在这里插入图片描述
    ▲实景城市三维管理平台功能模块图

    关注公众号“三维前沿”,了解和体验实景三维管理平台。

    三维GIS常用功能

    包括场景漫游与导航、图层控制、图上标绘、表面量算、三维模型管理、图层符号化渲染等功能。

    01 场景漫游与导航

    • 使用鼠标或者导航面板以及键盘进行缩放、位移、转换视角、指北针等来控制地图的显示,漫游到自己感兴趣的地图区域
    • 可切换浏览模式

    02 表面量算

    距离量算

    在图上任意选择量算起点拖动鼠标到量算终点显示量算距离。
    在这里插入图片描述

    高度量算

    系统为三维规划系统、支持加载三维倾斜模型和手工模型,高度量算可以量算模型的高度并显示量算高度。
    在这里插入图片描述

    面积量算

    在图上任意绘制几何图形系统显示图形面积。

    坐标量算

    鼠标点击任意位置,系统可弹出该位置的坐标信息窗口。

    图层管理

    打开图层控制窗口,可勾选复选框打开图层,可进行图层的叠加查看。

    数据查询与检索
    包括属性信息查询定位、周边搜索、空间查询、关键字查询等功能。
    在这里插入图片描述

    统计分析

    包括通视分析、视域分析、控高分析、日照分析、道路拓宽分析、拆迁分析、用地比例分析等功能模块。

    01 通视分析

    指定视点位置和视角,系统自动分析从视点出发的视域范围内建筑物的对视线的遮挡情况,得到视域范围内可见区域范围和不可见区域范围。

    02 可视域分析

    指定视点位置和视角,系统自动分析从视点出发的视域范围内建筑物的对视线的遮挡情况,得到视域范围内可见区域范围和不可见区域范围。

    在这里插入图片描述

    03 控高分析

    选取地块(或建筑),自动检测地块内(或建筑所在地块内)是否有超过建筑限高要求的建筑物,并给出分析结果。

    04 日照分析

    在这里插入图片描述
    选择分析区域(建筑物),系统自动模拟特定建筑物的阴影对其他建筑物的影响,可模拟日照在某一天的变化或某个时间点的日照在一年当中的变化。

    05 拆迁分析

    在这里插入图片描述

    • 绘制拆迁区域

    • 分析该拆迁区域内按房屋结构、高度、性质分类

    • 与控制性详细规划图、用地现状图结合,按拆迁房屋的用地性质匪类计算拆迁面积及拆迁费用。

    06 道路拓宽分析

    系统的专用模块利用缓冲区分析、空间查询统计分析功能,可帮助城市规划管理部门在极短的时间内得到拆迁量计算结果;并可以根据建筑物的结构、性质等特定条件生成多种拆迁量分析表。

    07 容积率计算

    • 鼠标划定分析区域,系统弹出容积率——分析结果展示窗口

    • 展示该区域总建筑面积、总面积、和容积率信息
      在这里插入图片描述

    08 绿地率计算

    • 鼠标划定分析区域,系统弹出绿地率——分析结果展示窗口

    • 展示该区域绿地面积、总面积和绿地率信息

    09 建筑密度计算

    • 划定分析区域,系统弹出建筑密度——分析结果展示窗口

    • 展示该区域建筑物基地面积、用地面积、建筑密度信息
      在这里插入图片描述

    10 用地现状统计

    • 在图上绘制分析区域,双击鼠标完成绘制,系统弹出土地利用规划——分析结果展示窗口,统计分析区域所有地类的数量、面积

    • 点击某一地类详情按钮,弹出该地类每一块信息,并可定位到该地块、高亮显示
      在这里插入图片描述

    11 建设用地统计

    • 在图上绘制分析区域,系统弹出建设用地——分析结果展示窗口

    • 统计分析区域建设用地情况

    建设方案管理

    主要是对建设项目进行数据管理,包括新建规划案例,录入案例的规划信息,修改规划案例信息、删除案例信息、查询案例信息等。

    数据库管理维护

    • 实现各类图库的管理和更新,其主要功能有:

    • 地图数据库结构设定;地图数据库建立

    • 地图数据库添加、删除、更新

    二、移动端管理系统

    在移动端整合各类资源基础数据和专题信息,建立资源“一张图”核心数据库,实现城建数据全要素信息管理,确保一线工作人员实时了解土地的规划情况及现状,同时便于领导日常决策工作。
    在这里插入图片描述▲一张图管理系统图1
    在这里插入图片描述
    ▲一张图管理系统图2

    移动端系统主要功能模块:

    在这里插入图片描述

    基础GIS功能

    地图缩放控制:

    以导航栏、鼠标的方式进行地图缩放控制

    面积量算:

    系统提供二维以及三维模式下的平面量算功能,支持矩形面积量算、圆形面积量算以及自定义图形面积量算,通过上述工具可实现建筑物面积、土地面积等面积量算功能

    距离量算:

    系统支持二维及三维模式下的距离量算功能,支持鼠标绘制量算距离的起始点,自动计算起始点直接的距离,通过该工具可以实现管线、道路宽度、长度、建筑物高度、管线间距等的量算。

    地块浏览

    移动端用户登录系统后,系统自动根据权限显示该用户权限范围内的建筑数据,并可查询其详细信息。

    信息采集

    可现场采集建筑物相关信息,包括:坐标、照片及建筑物的相关属性信息。

    数据处理

    • 数据下载
      系统显示用户拥有权限的所有数据目录,用户可根据需要选择数据进行下载并保存至本地智能终端。

    • 数据查看
      选择数据可查询数据的基本信息。

    • 数据编辑
      选择地块可对建筑物的相关信息进行编辑修改,并上传至服务器,审核通过后保存至数据库。

    • 数据上传
      将编辑好的数据上传至服务器,也可选择本地的图片、文本等信息并上传至服务器。

    关注公众号“三维前沿”,了解更多资讯。

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  • 大场景图像三维建模的应用 总体分类 典型应用 几何视觉的核心问题 图像三维建模基本流程​ 稀疏重建(Structure from Motion) 特征点匹配难点-误匹配 增量式的优势与不足 全局式的优势与不足 混合式的优势和...

    目录

    1 大场景图像三维建模的应用

    1.1 总体分类

    1.2 典型应用

    2 几何视觉的核心问题

    3 图像三维建模基本流程​

    3.1 稀疏重建(Structure from Motion)

    3.1.1 特征点匹配难点-误匹配

    3.1.2 增量式的优势与不足

    3.1.3 全局式的优势与不足

    3.1.4 混合式的优势和不足

    3.1.5 稀疏重建总结

    3.1.6 稀疏重建中亟待解决的问题

    3.1.7 开源SfM软件

    3.2 稠密重建(Multiple View Stereo)

    3.2.1 基于体素的MVS算法优缺点:

    3.2.2 基于特征点扩散的MVS算法优缺点:

    3.2.3 基于深度图融合的MVS算法优缺点:

    3.2.4 稠密重建(MVS)总结

    3.2.5 开源MVS软件

    3.3 点云语义分割(Semantic Segmentation)

    3.4 部件语义建模(Semantic Modeling)

    3.4.1 商业软件 (SfM+MVS+Modeling)

    4 总结与未来发展趋势


    1 大场景图像三维建模的应用

    1.1 总体分类

    1.2 典型应用

     

    2 几何视觉的核心问题

    三维几何视觉核心问题: 场景结构+相机位姿+(相机参数)
    途径一: Structure from Motion (SfM) + Multiple View Stereo (MVS)
    —多视角图像
    —重建场景稀疏结构与相机位姿( off-line)
    —SfM后可通过MVS获得稠密场景结构( off-line)
    —SfM后可通过PnP计算相机实时位姿( on-line)
    途径二: Simultaneous Localization and Mapping (SLAM)
    —视频序列
    —重建场景稀疏/准稠密/稠密结构与相机位姿( on-line)
    —需要闭环检测+图优化( on-line)

    3 图像三维建模基本流程

    3.1 稀疏重建(Structure from Motion)

    核心算法:
    1)匹配点序列最优约减
    2)场景群组自动分解与合并
    3)混合式SfM(增量+全局)
    4)重复纹理自动抑制
    5)天地图像融合SfM

    3.1.1 特征点匹配难点-误匹配

    错误的外极几何关系

    方案

    Zach, Christopher, et al. "Disambiguating visual relations using loop constraints." CVPR 2010.
    其他解决方案
    1) Roberts, Richard, et al. “Structure from motion for scenes with large duplicate structures.”
    CVPR 2011.(基于丢失匹配与时间戳进行对极几何图采样)
    2) Wilson, Kyle, and Noah Snavely. “Network principles for sfm: Disambiguating repeated
    structures with local context.” CVPR 2013 (基于track的可视性判断误匹配)
    3) Wu,C. “Towards linear-time incremental structure from motion.” 3DV2013(基于大尺度
    特征点快速寻找候选匹配对)
    4) T. Shen, S. Zhu, T. Fang, R. Zhang, and L. Quan. “Graph-based consistent matching for
    structure-from-motion.” ECCV 2016(基于语义树和团体检测减少候选匹配对)
    5) Qingan Yan, et al. “Distinguishing the Indistinguishable: Exploring Structural Ambiguities
    via Geodesic Context.” CVPR 2017 ( 聚类得到代表图像)

    3.1.2 增量式的优势与不足

    系统对于特征匹配以及外极几何关系的外点比较鲁棒,重建场景精度高:
    1.标定过程中通过RANSAC不断地过滤外点
    2.捆绑调整(Bundle Adjustment, BA)不断地优化场景结构

    主要不足:

    1.敏感:初始图像对选择及摄像机的添加顺序
    2.场景漂移: 大场景重建时的累积误差
    3.效率不足:反复的捆绑调整需要大量的计算时间

    3.1.3 全局式的优势与不足

    主要优势:

    1.将误差均匀分布在外极几何图上,没有误差累积;
    2.不需要考虑初始图像和图像添加顺序的问题;
    3.仅执行一次捆绑调整,重建效率高。

    主要不足:

    1.鲁棒性不足:旋转矩阵求解时L1范数对外点相对鲁棒;而摄像机位置求解时相对平移关系对匹配外点比较敏感;
    2.场景完整性: 过滤外极几何边,可能会丢失部分图像。

    3.1.4 混合式的优势和不足

    主要优势:

    1.求解旋转矩阵时误差均摊到了外极几何图中
    2.全局旋转矩阵的求解缓解了后续增量式的误差累积问题
    3.求解摄像机位置时,两点法求取更加鲁棒,所需的捆绑次数更少

    主要不足:

    1.计算摄像机位置仍需要重复迭代的捆绑调整,效率需要进一步改善

    3.1.5 稀疏重建总结

    稀疏重建通过摄像机运动恢复场景结构, 当前主流方法主要区分在于摄像机初始位姿计算的模式。
    1) 增量式鲁棒, 场景结构准确, 但效率不足;全局式仅一次捆绑调整, 效率高, 但鲁棒性不足, 易受到匹配外点的影响;
    2) 混合式继承了增量和全局两种模式的优点:不仅提高了旋转矩阵的求取精度, 而且在保持鲁棒性的前提下, 提高了增量式重建的效率。

    3.1.6 稀疏重建中亟待解决的问题

    1) 鲁棒性:图像特征点( 学习得到的点或者带语义信息的点)
    2) 模型的完整性:地面图像与天空图像之间的匹配
    3) 效率:更快速的图像匹配策略( 保证召回率) ;分布式SfM

    3.1.7 开源SfM软件

    ProjectLanguageLicense
    BundlerC++GNU General Public License - contamination
    ColmapC++GNU General Public License - contamination
    MAP-TkC++BSD 3-Clause license - Permissive
    MICMACC++CeCILL-B
    MVEC++BSD 3-Clause license + parts under the GPL 3 license
    OpenMVGC++MPL2 - Permissive
    OpenSfMPythonSimplified BSD license - Permissive
    TheiaSfMC++New BSD license - Permissive

    3.2 稠密重建(Multiple View Stereo)

    核心算法:
    1)邻域图像组最优选择
    2)多视图PatchMatch
    3)局部一致性点云过滤
    4)全局一致性点云融合
    5)天地图像融合MVS

    3.2.1 基于体素的MVS算法优缺点:

    Pros:

     生成规则点云
     易于提取Mesh (Marching cube algorithm)

    Cons:

     精度取决于voxel粒度
     难以处理大场景

    3.2.2 基于特征点扩散的MVS算法优缺点:

    Pros:

     点云精度较高
     点云分布均匀

    Cons:

     弱纹理区域造成扩散空洞
     需要一次读入所有图像(改进:Clustering Views for PMVS, CMVS)

    3.2.3 基于深度图融合的MVS算法优缺点:

    Pros:

     适用于大场景海量图像(并行计算深度图)
     得到的点云数量多(冗余)
     目前的开源和商用软件基本都采用这类方法

    Cons:

     很大程度上依赖于邻域图像组的选择

    3.2.4 稠密重建(MVS)总结

    稠密重建的目的:

    • 在SfM基础上(相机内外参数已知),计算每个像素点对应的3D点

    稠密重建三类基本方法:

    • 基于体素的方法
    • 基于点云扩散的方法
    • 基于深度图融合的方法

    稠密重建的后续操作:

    • 三角网格建模(得到mesh模型)
    • LOD建模(得到标准城市模型)
    • BIM建模(得到标准建筑物模型)

    3.2.5 开源MVS软件

    ProjectLanguageLicense
    ColmapC++ CUDAGNU General Public License - contamination
    GPUIma +
    fusibile
    C++ CUDAGNU General Public License - contamination
    HPMVSC++GNU General Public License - contamination
    MICMACC++CeCILL-B
    MVEC++BSD 3-Clause license + parts under the GPL 3 license
    OpenMVSC++ CUDAAGPL3
    PMVSC++ CUDAGNU General Public License - contamination

    3.3 点云语义分割(Semantic Segmentation)

    核心算法:
    1)正射影像+NDSM生成
    2)随机森林分类
    3) CNN集成学习分类
    4) Active Learning分类

    3.4 部件语义建模(Semantic Modeling)

    核心算法:
    1)单体建筑精细提取
    2)基于先验的VSA分割
    3)外轮廓规整化
    4) LOD自动建模

     

    3.4.1 商业软件 (SfM+MVS+Modeling)

    SoftwareCompany
    ContextCaptureBentley Acute3D
    PhotoMeshSkyLine
    StreetFactoryAirBus
    PhotoScanAgiSoft
    Pix4DMapperPix4D
    RealityCaptureRealityCapture

     

    4 总结与未来发展趋势

    2019.07,第二届“SLAM技术及应用"暑期学校,浙江大学,”基于图像的三维建模"[PDF]:

    2018.05,云栖2050年,三维视觉及应用论坛,”基于图像的大规模场景三维建模"[PDF]:

    2017.11,CCCV 2017教程,”基于图像的大规模场景三维建模"[PDF]:

     

    参考: 

    展开全文
  • 以VC++为程序设计语言,采用OpenGL三维图形函数包做为图形显示工具,开发出储油罐三维建模实验系统,并以立罐和卧罐为例进行三维建模,实验证明了三维数据模型、数据结构、建模方法及步骤是可行的,为研究“数字石化...
  • 植物三维建模软件

    2018-11-20 14:27:48
    专注于植物和植被的结构,发展和...应用信息学通过设计创新的数据库和软件来实现协作,用于协作收集,共享和使用海量数据集,并通过软件概念进行有效模拟,并在工厂,林分和景观尺度上对结构和功能信息进行三维可视化。
  • 行业分类-物理装置-一种用于隧道的实时三维建模方法及系统.zip
  • 三维建模技术介绍

    千次阅读 2021-03-08 10:41:25
    目前常规建模技术主要分为以下 4 类:传统人工建模三维激光扫描建模、数字近景摄影测量建模、倾斜摄影测量建模

    目前常规建模技术主要分为以下 4 类:传统人工建模、三维激光扫描建模、数字近景摄影测量建模、倾斜摄影测量建模。

    传统人工建模

    其中传统的三维建模通常使用 3dsMax、Google Sketchup 、Solidworks、CATIA等建模软件, 基于 CAD 二维矢量图、影像数据或者手工拍摄的照片估算建筑物的轮廓和高度信息进行人工建模。该方法制作的模型外观美观, 但精度较低,并且生产过程中需要大量的人工参与、制作周期较长。
    在这里插入图片描述

    三维激光扫描建模

    三维激光扫描技术是以非接触式激光、照相、白光等方式扫描立体的物品获得大量点云数据,通过对点云数据进行配准、降噪、提取、封装等一系列操作构建三角网模型,再重新建构曲面模型,最后通过手工方式映射纹理信息获得三维模型。
    三维激光扫描技术可以快速连续对观测对象进行扫描测量,获取对象表面的三维点云数据, 该方法具有非接触、高精度等优点;它可以具有很高的测量精度,适合做相对尺寸的测量与质量管理。但是这种方法不仅生产周期长、效率低,同时模型的映射质量一般,适用于小范围的精细模型构建。

    在这里插入图片描述

    数字近景摄影测量建模

    数字近景摄影测量技术是针对100米范围内目标所获取的近景图像进行自动匹配、空三解算、生成点云、纹理映射等一系列操作来构建三维模型, 该方法具有模型效果好、精度高等特点, 但也存在建筑物死角、顶部无法拍摄的缺点,同时由于数字近景摄影测量技术需要人员现场勘测,大范围的勘测会消耗大量的人力物力,小范围的建模可以使用这种方式。

    在这里插入图片描述

    倾斜摄影测量建模

    利用无人机的优势以及倾斜摄影技术,可以快速准确的对一片区进行实景建模。通过在同一飞行平台上搭载多角度相机,同时从垂直、倾斜等不同的角度采集影像,获取地面物体更为完整准确的信息,由这些倾斜影像通过软件处理即可生成三维模型。
    倾斜影像建模技术作业范围更广、成本低、效率高, 内业数据处理对计算机硬件配置要求较低,可以实现计算机集群式处理, 更适用于大范围的三维模型构建, 但该方法也存在建筑物侧面、底部信息采集不全的缺点。
    在这里插入图片描述

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  • 行业分类-物理装置-一种料场的三维建模方法、装置、存储介质及电子终端.zip
  • 分类专栏:基于OpenCASCADE自制三维建模软件 版权声明:本文为博主原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。 本文链接:https://blog.csdn.net/jelatine/articl...
  • 行业分类-作业装置-一种带有含转盘背景自动更换功能的三维建模拍摄装置.7z
  • 基于图像的场景三维建模

    万次阅读 2018-03-17 00:00:00
    三月已过半旬,已是春暖花开的季节,也是我们科研爱好者最繁忙的一段时间。...图像全自动三维建模系统其中,图像三维建模系统框架如下:核心算法之一:融合辅助信息的全局式稀疏重建核心算法之二:混合式
  • SolidWorks是一套基于三维建模的机械CAD软件,它具有基于特征、单一数据库、参数化设计及全相关性等特性,广泛应用于机械、汽车和航空等领域。我们这次主要介绍三维建模时常见问题应用Solidworks软件解决的技巧和...
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    千次阅读 2014-03-10 20:12:39
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