三维激光扫描课程的三维建模实验教学方法研究

李峰 孙广通 钱安 王秋玲

摘 要：三维激光扫描技术已经开始大量应用于国民经济建设的各个领域，但作为新兴课程刚在各高校中开展教学活动，为了更好地服务于三维激光扫描课程的理论教学活动，本文从三维激光扫描仪参数设置和操作方法开始介绍了激光扫描点云采集实验、激光点云配准方法，着重论述了激光点云的复杂曲面和建筑物实体三维建模的实验方法，这些实验教学方案的实施有利促进了测绘工程专业本科生的综合实践操作技能的提升。

关键词：三维激光扫描；三维建模；实验教学

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.17.217

0 引言

《三维激光扫描》课程是针对精细三维模型在城市规划、建筑设计、房产管理、文物保护等领域中的重要用途而开设[1]，但是目前使用地面三维激光扫描仪采集海量激光点云进行自动建模的方法尚不成熟，因为激光点云以三维离散点的方式在空间分布，所以直接通过二维绘图的方法绘制点云实体模型会产生严重的位置偏差。作为新兴课程其理论发展缓慢，多以上机实验掌握激光点云的建模方法为主[2]。针对规则实体的建筑物建模一般选用3dsMax、Microstation、AutoCAD、Sketchup等软件实现，而对具有曲面分布点云的建模一般通过构建三角网的方式来完成，在激光点云曲面建模方面Geomagic Wrap软件功能强大，编辑灵活，操作方便，在实际实验课上应用最多。针对《三维激光扫描》课程中实验实施内容和过程中存在的问题，本文着重介绍激光点云的数据采集、复杂曲面实体和建筑物建模的教学方法，为该课程的建设提供参考实例。……