[发明专利]一种基于opensfm和three.js的结构损伤信息更新三维显示方法

说明书

本发明公开了一种基于opensfm和three.js的结构损伤信息更新三维显示方法，包括：步骤一、拍摄目标建筑物图片，对图片进行三维重建得到建筑物点云ply文件；步骤二、拍摄需要更新的构件损伤图片，对图片进行三维重建得到损伤处点云ply文件；步骤三、将ply文件转换成json文件，编写实现快速显示功能的html文件；步骤四、用浏览器打开步骤三的html文件，再将点云json文件和opensfm自动生成的json文件导入浏览器，使得浏览器可以显示建筑物模型和结构损伤；步骤五、不定期拍摄目标建筑物损伤图片，重复步骤三和四使得浏览器实现结构损伤更新三维显示。本发明可以显示损伤的三维空间信息和时间变化情况。不用手动建模，具有成本低、效率高、时间花费少的特点。

技术领域

本发明涉及结构监测领域和计算机前端开发领域，尤其涉及一种基于opensfm和three.js的结构损伤信息更新三维显示方法。

背景技术

结构损伤会影响结构的承载能力，危及人民的财产和生命安全。但有些结构损伤如果能及时发现并得知其时间信息，便能推测其发展趋势，就可以在保障人民财产和生命安全的前提下修复建筑物并延长其使用寿命。在生活中，许多建筑物由于使用时长增加的原因可能会出现结构损伤，但很多老旧的民用建筑没有昂贵的仪器设备用以更新其结构损伤的时间信息；在地震中，建筑物极大可能会出现结构损伤，但某些建筑可能还具备利用价值或暂时用作其他重要用途，所以在每次余震后对其损伤信息进行更新就显得非常重要。目前实现损伤信息更新主要依靠BIM技术，BIM技术需要人工手动建模，耗时耗力，所以一种方便便宜的结构损伤更新显示方法就更加适合我国大部分老旧民用建筑没有建筑模型的大环境。针对这种情况，本发明提出一种基于opensfm和three.js的结构损伤信息更新三维显示方法。该方法可以方便用户通过浏览器知晓结构损伤三维信息和时间更新信息，可以极大地提高让用户获取信息的速度，具有社会意义和工程意义。本发明的结构损伤更新三维显示方法具有不用手动建模、无需下载任何软件和插件、成本低、便于用户交互、效率高、时间花费少的特点。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于opensfm和three.js的结构损伤信息更新三维显示方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于opensfm和three.js的结构损伤信息更新三维显示方法，具体包括如下步骤：

(1)选取具有损伤的目标建筑物，围绕建筑物全方位地拍摄目标建筑物的图片；找到建筑物上有损伤的位置，每处损伤需要拍摄多张图片，并在多张图片中选择一张清晰的能显示该处完整损伤的图片来代表此处损伤，称为代表性图片；

(2)将步骤(1)获取的图片导入opensfm库中进行三维重建，得到目标建筑物的稠密点云ply格式文件和opensfm自动生成的reconstruction.meshed.json文件，对稠密点云ply格式文件进行下采样和去噪得到building.ply文件，分割building.ply点云中损伤处的点云，得到损伤处点云ply文件以及去除损伤处点云的目标建筑物整体点云文件building_new.ply，损伤处点云文件数量为损伤处数量；

(3)将步骤(2)中得到的building_new.ply文件和损伤处点云ply文件转为json格式，得到点云json文件；

(4)改写opensfm自带的html文件，利用three.js实现三维渲染，包括如下子步骤：

(4.1)在opensfm自带的html文件中添加步骤(3)得到的点云json文件的输入框代码，实现多个点云json文件能一同导入并成功显示这些点云文件；

(4.2)在html文件的body模块中编写损伤个数数量的切换图片按钮代码，将步骤(1)中的代表性图片与按钮一一关联，实现点击按钮浏览器上只显示该处损伤图片的功能；