前言

PREFACE

随着现代计算机技术的飞速发展,计算机视觉技术越来越广泛深入地应用于工业、国防、医学、影视业、广告、旅游、经济、考古等各个领域。人们经常需要能简单、迅速地获得物体表面的三维信息并将其转变成计算机能直接处理的数据,工业界要求能快速地测量物体表面的三维坐标,影视界需要将演员道具等的立体模型输入计算机才能进行三维动画特技处理,游戏娱乐业需要在虚拟场景中放置逼真的三维模型,旅游业的发展需要能够让游客们无地域限制地随时身临其境般漫游于逼真的景点场景中,电子商务业需要更加吸引人、更加逼真的商品展示,科技工作者在地质、海底探测和三维物体识别的研究中需要快速获得大量的三维数据,所有这些都面临如何在计算机中展示三维现实世界的问题。

作为各种虚拟现实(VR,Virtual Reality)中的重要组成部分,如何由图像推导出物体的几何结构是近些年来计算机视觉研究的热点之一,其中城市景观三维可视化研究中,作为城市景观主要组成部分的三维建筑物重建是其中最为重要的内容。完成建筑物的三维重建需要从图像中获取建筑物的几何信息和相机的方位信息。由于拍摄的建筑物图像情况各不相同,而外形各异的建筑物的组成方式也不相同,因此,对建筑物的三维重建采用模型来表达建筑物的方法显然是十分复杂和困难的。

本书在分析了目前国内外已有研究成果的基础上,进行了多方面的深入研究和实验,主要研究基于单幅图像的三维参数化建模方法。全书共分7章,内容包括面向对象的点、面、体分层建筑物建模方法,基于尺度分析建筑物图像分割方法,形态学尺度空间(形态筛)的应用,基于特征的建筑物自动分类,轮廓的自动提取等方面的算法,对平顶和非平顶城市建筑物分别介绍了实现三维参数化建模的具体方法。本书最后介绍了Web页面中VRML技术建筑物场景三维建模和漫游的应用,为各种应用环境提供有效的建模方法和三维模型,便于浏览,可移植性强。

本书的出版得到中国海洋大学软件工程所的老师和同学的大力支持,在此特别感谢中国海洋大学信息科学与工程学院魏志强教授对本书工作的指导。由于作者水平有限,书中难免存在不足,请各位专家、学者批评指正,共同推进我国计算机视觉研究的不断深入。

著者　　

2014年10月