[发明专利]一种灾后建筑物的3D重建方法

权利要求书

1.一种灾后建筑物的3D重建方法，其特征在于：

步骤1，对灾后建筑物进行航空摄影采样和实地采样，获取建筑物表面和内部的离散原始点，原始边和原始面；

步骤2，建立受损建筑物的四面体网格和三角剖分网格；

步骤3，通过四面体网格和三角剖分网格获取灾后建筑物数据，对灾后建筑物进行三维重建。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤2建立四面体网格和三角剖分网格，具体包括：

步骤2.1，从原始点中选取特定点，从原始边中选取特定边，从原始面中选取特定面，从而建立特定点集、特定边集、特定面集；

步骤2.2，用特定点集建立初始四面体网格和初始三角剖分网格；

步骤2.3，进行特定边细分迭代过程；

步骤2.4，进行特定面细分迭代过程。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述步骤2.1所建立的特定点集、特定边集、特定面集，满足以下约束条件：

2.1.1，各特定点之间、各特定边之间、各特定面之间不重合；

2.1.2，特定点如果在特定边上，则特定点一定是特定边的端点；

2.1.3，如果两特定边有交点，则交点一定是特定边的端点；

2.1.4，如果特定边和特定面相交，交点一定是特定边的端点；

2.1.5，两特定面只在公共特定边处相交；

2.1.6，所有特定边的端点都是特定点，所有特定面的边界线都是特定边。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述步骤2.2用特定点集建立初始四面体网格和初始三角剖分网格，具体包括：

步骤2.2.1，对特定点集进行点集的四面体剖分，得到一个初始的四面体剖分网格。

步骤2.2.2，对特定点集内落在特定面上的所有的特定点进行点集的平面三角剖分，生成每个特定面的初始的三角剖分网格。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述步骤2.3，进行特定边细分迭代过程，具体包括：

步骤2.3.1，检查每个特定边，如果所述边在当前的四面体剖分网格中不存在空外接球，将其从中点M处细分，并将点M作为节点加入四面体剖分网格中；

步骤2.3.2，同时，对于每个特定面，如果所述中点M落在特定面上，也将点M作为节点加入该特定面的当前三角剖分网格中；每个特定面都有一个三角剖分网格，并将位于特定面的边界以内的三角形标识出来。

步骤2.3.3，执行步骤2.3.1和步骤2.3.2，直到所有的边在四面体剖分网格中都出现，并且标识出来的三角形可以覆盖对应的每一个特定面，得到特定边细分迭代后的四面体剖分网格和三角剖分网格。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述步骤2.4，进行特定面细分迭代过程，具体包括：

步骤2.4.1，检查每个特定面的三角剖分网格中的每个三角形T，如果T在四面体剖分网格中不存在空大圆外接球，计算出T的外心P，然后进行加点细分操作；其中，所述大圆外接球是将以三角形T的外接圆为大圆的球称为T的大圆外接球：

步骤2.4.2，加点操作时，如果P不在四面体剖分网格中任何特定边细分成的小边的直径球中，将P作为节点加入四面体剖分网格和特定面的三角剖分网格中；如果P在某小边AB的直径球中，将AB从中点M细分，并将M点作为节点加入四面体剖分网格中；其中，所述小边的直径球即以小边为直径的球；

步骤2.4.3，同时，对于每个特定面，如果M落在特定面上，也将点M作为节点加入该特定面的三角剖分网格中；

步骤2.4.4，完成了一个加点操作后，用所述步骤2.3的边细分迭代方法进行边迭代细分，保证所有特定边在四面体剖分网格中出现；

步骤2.4.5，判断是否每个特定面的三角剖分网格中的每个三角形在四面体剖分网格中都存在，如果是则进入步骤2.4.6；如果否，判断不在四面体剖分网格中的三角形的尺寸是否小于预设的尺寸阈值，如果是则不再细分迭代进入步骤2.4.6，如果否重复执行步骤2.4.2－2.4.5。

步骤2.4.6，迭代结束，得到经过特定面细分迭代的最终的四面体剖分网格和三角剖分网格。