点云是一个数据集,数据集中的每个点代表一组X、Y、Z几何坐标和一个强度值,这个强度值根据物体表面反射率记录返回信号的强度。当这些点组合在一起时,就会形成一个点云,即空间中代表3D形状或对象的数据点集合。点云也可以自动上色,以实现更真实的可视化。
利用Trimble SX10扫描的台北101大楼点云
点云的获取
生成点云的数据可以通过多种方式采集, 其中包括全站仪、地面和机载激光扫描仪、无人机、移动测绘系统、快照图像,从手簿中采集到的视频,还有智能手机和生成表面和结构模型的CAD程序。
点云的解析
点云体量可以大到超过数百GB,这需要强大的软件来进行高效的处理、分析和数据导出。数据安全存储和共享对于成功的项目协作也是必不可少的。这就是基于云的解决方案发挥作用的地方,它提供了可视化的便捷访问,并以富有成效的方式与点云进行交互。
Trimble RealWorks软件里对点云实现自动建模
点云的应用
有了这些采集工具、软件和工作流程之后,我们可以用点云来做什么呢?答案是:那太多用途了!
点云可用于多个方向,包括可视化、动画、渲染和CAD建模。在地理空间工作流中,利用点云交付的成果可包括地形和测深地图、数字高程模型、数字地形模型、3D CAD和BIM模型、点云、图像浏览器以及动画和虚拟现实等。
精准的地理空间数据可以高效地利用在以下方面:
监测及竣工验收
建筑物、厂房及民用基础设施的重建或翻修
在外部环境不受干扰的情况下对犯罪现场进行司法调查,呈现的证据允许在法庭上使用
快速实现事故重建,大大减少道路封闭的时间
文化遗产的保护和修复以及更多可能的应用
因此,从最基本的意义上说,点云是用数字化的方式对物理世界的真实表达,它在诸多应用中起到的作用是无与伦比的。