CN105335999B - 街区物体三维扫描生成物体有限元数字模型的方法 - Google Patents

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Abstract

街区物体三维扫描生成物体有限元数字模型的方法，使用非接触式扫描仪器采集图形图像，终端显示采集到的图形图像点云；数字识别算法获得点云数据的空间坐标；将算法的计算结果输出为有限元网格数据模型；建立街区物体三维有限元模型数据库，三维有限元网格文件经过定位和装配，生成城市街区三维有限元虚拟现实环境；本发明结合三维扫描技术进行街区物体扫描，得到独有的点云格式数据，使用特定算法将点云数据生成有限元网格数据，该数据是生成细化的三维城市数字模型的依据。

Description

街区物体三维扫描生成物体有限元数字模型的方法
技术领域
本发明属于有限元数字模型领域，具体说是一种街区物体三维扫描生成物体有限元数字模型的方法。
背景技术
随着计算机软、硬件技术的普及和不断提高，特别是大规模超级计算机的出现和云计算平台的出现，有限元仿真技术的用于仿真计算分析的计算精度和计算效率得到极大的提高。使用有限元计算方法实现虚拟现实技术，可以提高虚拟现实的精度和可信度，可以用于车辆碰撞仿真，提高仿真精度。使用三维扫描技术，生成城市街区、景观、标的物等，生成有限元网格系统，用于虚拟现实的有限元仿真分析的方法，为此系统的核心，目前尚无类似方法出现。
发明内容
本发明提供了一种街区物体三维扫描生成物体有限元数字模型的方法,结合三维扫描技术进行街区物体扫描，得到独有的点云格式数据，使用特定算法将点云数据生成有限元网格数据，该数据是生成细化的三维城市数字模型的依据。
为实现上述目的，本发明的技术方案是，街区物体三维扫描生成物体有限元数字模型的方法，是通过以下步骤实现的：
S1:使用非接触式扫描仪器对街区的路灯、护栏、花丛等各种人工设施和自然设施进行扫描；
S2：扫描后，图像采集模块得到街区物体的被调制的图像；
S3：图像生成模块将被调制的图像生成街区物体三维图形图像，显示在图形显示终端中；
S4：非接触式扫描仪器通过数字识别算法获得街区物体的点云数据的空间坐标；
S5：数据生成模块将点云数据转换成能够用于有限元计算的网格数据格式，建立街区物体三维有限元模型数据库。
进一步的，步骤S2中被调制的图像为生成的有限元网格图像。
更进一步的，步骤S3中三维图形图像显示街区的外形特征、材料属性和空间位置。
本发明由于采用以上技术方案，能够取得如下的技术效果：本发明结合三维扫描技术进行街区物体扫描，得到独有的点云格式数据，使用特定算法将点云数据生成有限元网格数据，此数据是生成细化的三维城市数字模型的依据，三维有限元网格文件经过定位和装配，生成城市街区三维有限元虚拟现实，此街区虚拟现实作为碰撞仿真分析的虚拟环境。
附图说明
本发明共有附图1幅：
图1为本发明的流程框图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
实施例1
街区物体三维扫描生成物体有限元数字模型的方法，是通过以下步骤实现的：
S1:使用非接触式扫描仪器对街区的路灯、护栏、花丛等各种人工设施和自然设施进行扫描；
S2：扫描后，图像采集模块得到街区物体的被调制的图像；被调制的图像为生成的有限元网格图像。
S3：图像生成模块将被调制的图像生成街区物体三维图形图像，显示在图形显示终端中；
S4：非接触式扫描仪器通过数字识别算法获得街区物体的点云数据的空间坐标；
S5：数据生成模块将点云数据转换成能够用于有限元计算的网格数据格式，建立街区物体三维有限元模型数据库，三维有限元模型数据库经过定位和装配，生成城市街区三维有限元虚拟现实。
使用三维扫描仪，扫描城市街区、景观、标的物诸多人工建筑设施和自然景观设施，生成三维模式人工建筑设施和自然景观设施，结合一天二十四小时各个时段日照条件和特定的气候条件，如风霜雨雪，生成特定参数的有限元数字模型和景观模型，参数化模型包括街区的外形特征、材料属性、空间位置，此数字模型用于车辆自动驾驶预警和车辆损伤事故重现的虚拟现实条件，是车辆仿真驾驶状态的虚拟数字环境。此发明是基于三维物体扫描技术和汽车事故碰撞仿真方法的结合，达到虚拟现实的目的。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.街区物体三维扫描生成物体有限元数字模型的方法，其特征在于，是通过以下步骤实现的：
S1:使用非接触式扫描仪器对街区的路灯、护栏、花丛各种人工设施和自然设施进行扫描；
S2：扫描后，图像采集模块得到街区物体的被调制的图像；所述被调制的图像为生成的有限元网格图像；
S3：图像生成模块将被调制的图像生成街区物体三维图形图像，显示在图形显示终端中；所述三维图形图像显示街区的外形特征、材料属性和空间位置；
S4：非接触式扫描仪器通过数字识别算法获得街区物体的点云数据的空间坐标；
S5：数据生成模块将点云数据转换成能够用于有限元计算的网格数据格式，建立街区物体三维有限元模型数据库；
结合一天二十四小时各个时段日照条件和特定的气候条件,生成有限元数字模型和景观模型，有限元数字模型和景观模型用于车辆自动驾驶预警和车辆损伤事故重现的虚拟现实条件。
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