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土木工程建筑中的建筑信息模型（BIM）与数字化技术摘要：本文深入探讨了建筑信息模型（BIM）在土木工程建筑中的关键组成要素及其与数字化技术的关联。
首先介绍了BIM的定义与基本原理，强调其在建筑领域的全生命周期管理作用。
随后详细分析了BIM的关键组成要素，包括几何信息建模、时间信息建模、成本信息建模以及设备管理与维护，揭示了这些要素在不同阶段的应用与价值。
另外，论述了BIM与人工智能、大数据和物联网技术的结合，突显了其在提升智能化和高效化方面的潜力。
最后，强调BIM的持续创新将推动建筑行业向数字化、智能化的未来迈进，为可持续发展提供新的可能性。
关键词：建筑信息模型；土木工程；数字化技术融合引言在当今快速发展的建筑领域，建筑信息模型（BIM）作为一种全面数字化建模方法，引领着土木工程建筑的转型。
BIM不仅仅是一个三维模型，更是一个全生命周期的信息管理平台，涵盖了设计、施工、运营与维护等多个阶段。
本文旨在深入剖析BIM的核心要素，包括几何信息建模、时间信息建模、成本信息建模以及设备管理与维护，并探讨其与人工智能、大数据、物联网等数字化技术的紧密关系。
通过对BIM在土木工程中的应用及其与数字技术的结合进行全面阐述，我们将揭示BIM如何推动建筑行业迈向更智能、高效的未来。
一、建筑信息模型（BIM）概述（一）BIM的定义与基本原理建筑信息模型（BIM）是一种综合性的数字化建模方法，通过集成多领域信息，创建建筑物和基础设施的虚拟模型。
BIM的基本原理在于将建筑项目的各个方面，包括几何、时间、成本和设备等多个维度的信息整合到一个统一的模型中。
这种模型不仅包含了建筑物的外观和结构，还涵盖了其整个生命周期的各个阶段，从设计、施工到运营与维护。
BIM的定义不仅仅是一个静态的三维模型，更是一个动态的、可协同工作的信息平台。
其基本原理包括建立一个共享的数据库，使得所有涉及方能够在同一平台上协同工作，实现信息的共享、协同和更新，从而提高整个项目的效率和质量。
建筑行业BIM技术在设计和管理中的应用方案第1章 BIM技术概述 (3)1.1 BIM技术定义与发展历程 (3)1.2 BIM技术在我国建筑行业的应用现状 (3)第2章 BIM技术在设计阶段的应用 (4)2.1 BIM建模与可视化 (4)2.1.1 三维建模 (4)2.1.2 信息联动 (4)2.1.3 可视化 (5)2.2 BIM结构分析 (5)2.2.1 结构模型建立 (5)2.2.2 结构参数化设计 (5)2.2.3 结构功能分析 (5)2.3 BIM节能分析 (5)2.3.1 能源模拟 (5)2.3.2 太阳能利用 (5)2.3.3 建筑物热环境分析 (5)2.4 BIM绿色建筑设计 (6)2.4.1 绿色建筑评价 (6)2.4.2 环保材料选用 (6)2.4.3 水资源利用 (6)第3章 BIM技术在施工阶段的应用 (6)3.1 BIM施工模拟 (6)3.1.1 概述 (6)3.1.2 施工过程模拟 (6)3.1.3 施工工艺模拟 (6)3.2 BIM施工组织设计 (6)3.2.1 概述 (6)3.2.2 施工进度管理 (6)3.2.3 施工资源优化配置 (7)3.3 BIM工程量计算与成本控制 (7)3.3.1 概述 (7)3.3.2 工程量计算 (7)3.3.3 成本控制 (7)3.4 BIM施工现场管理 (7)3.4.1 概述 (7)3.4.2 施工现场协调管理 (7)3.4.3 施工现场安全管理 (7)3.4.4 施工现场质量管理 (7)第四章 BIM技术在项目管理中的应用 (7)4.1.1 BIM协同平台构建 (8)4.1.2 BIM模型共享与权限管理 (8)4.1.3 BIM协同变更管理 (8)4.2 BIM进度管理 (8)4.2.1 BIM进度计划编制 (8)4.2.2 BIM进度监控与分析 (8)4.2.3 BIM进度协同更新 (8)4.3 BIM质量管理 (8)4.3.1 BIM质量计划编制 (8)4.3.2 BIM质量检查与验收 (8)4.3.3 BIM质量信息追溯 (9)4.4 BIM安全管理 (9)4.4.1 BIM安全计划编制 (9)4.4.2 BIM安全隐患排查 (9)4.4.3 BIM安全教育与培训 (9)4.4.4 BIM安全应急处理 (9)第5章 BIM技术在设施管理中的应用 (9)5.1 BIM设施管理概述 (9)5.2 BIM设施维护管理 (9)5.3 BIM设施运行管理 (10)5.4 BIM设施优化与改造 (10)第6章 BIM技术在建筑工业化中的应用 (11)6.1 BIM与建筑工业化概述 (11)6.2 BIM预制构件设计 (11)6.3 BIM生产与施工一体化 (11)6.4 BIM技术在建筑工业化中的发展趋势 (11)第7章 BIM技术在城市设计与规划中的应用 (12)7.1 BIM城市设计概述 (12)7.2 BIM城市模型构建 (12)7.3 BIM城市规划协同 (12)7.4 BIM在城市设计中的应用案例 (13)第8章 BIM技术在历史文化建筑保护中的应用 (13)8.1 BIM技术在历史文化建筑保护中的作用 (13)8.1.1 提高保护工作的准确性 (13)8.1.2 提升保护工作的效率 (13)8.1.3 保障保护工作的安全性 (13)8.2 BIM历史建筑信息采集与建模 (13)8.2.1 信息采集 (14)8.2.2 建模 (14)8.3 BIM保护规划与管理 (14)8.3.1 保护规划 (14)8.3.2 保护管理 (14)8.4 BIM技术在历史文化建筑保护中的案例分析 (14)8.4.2 BIM应用 (15)第9章 BIM技术在建筑功能分析中的应用 (15)9.1 BIM建筑功能分析概述 (15)9.2 BIM能耗分析 (15)9.3 BIM光照与通风分析 (15)9.4 BIM可持续性评估 (16)第10章 BIM技术在我国建筑行业的发展趋势与展望 (16)10.1 BIM技术发展现状与问题 (16)10.1.1 BIM技术普及程度 (16)10.1.2 应用领域及深度 (16)10.1.3 存在问题 (16)10.2 BIM技术政策与标准体系 (17)10.2.1 政策支持 (17)10.2.2 标准体系 (17)10.3 BIM技术未来发展趋势 (17)10.3.1 技术创新 (17)10.3.2 应用拓展 (17)10.3.3 产业协同 (17)10.4 BIM技术在我国建筑行业的应用展望 (17)10.4.1 设计阶段 (17)10.4.2 施工阶段 (17)10.4.3 运维阶段 (17)10.4.4 产业链协同 (17)第1章 BIM技术概述1.1 BIM技术定义与发展历程建筑信息模型（Building Information Modeling，简称BIM）技术是一种基于数字技术的建筑行业设计、施工及管理方法。
城市三维地理信息系统中三维模型的快速构建方法1. 前言城市三维地理信息系统作为一种基于三维空间的地理信息系统，可以为城市规划、公共安全、旅游、交通等领域提供实时描述城市空间特征的解决方案。
其中，三维模型作为城市地图的核心内容，是城市三维地理信息系统的重要组成部分。
本文将介绍城市三维地理信息系统中三维模型的快速构建方法。
2. 常见的三维模型构建方法在城市三维地理信息系统中，三维模型构建方法主要有以下几种：•手工建模：使用三维建模软件（如Blender、3ds Max）手动创建三维模型，需要较长的时间和丰富的建模经验；•激光扫描：利用激光扫描仪扫描建筑、景观等物体，生成点云数据，再进行数据处理和三维建模，需要设备和技术投资成本较高；•摄影测量：通过拍摄建筑、景观等物体的照片，进行三维重建，需要较高的摄影技术和附加设备成本，同时对照片的光照、颜色等要求较高；•自动化建模：利用先进的三维建模软件（如CityEngine），通过规则定义、半自动化建模等方式生成三维模型，适用范围较窄，需要对源数据质量和建模算法有一定的要求。
3. 基于特征提取的三维模型快速构建方法在城市三维地理信息系统中，快速构建三维模型是一项迫切的需求，基于特征提取的三维模型快速构建方法可以有效地提高构建效率。
该方法主要包括以下步骤：3.1 数据采集采用先进的3D激光扫描仪、遥感卫星图像或无人机航拍图像等设备，获取城市空间的高精度三维数据，最终生成相应格式的点云、影像或矢量数据。
3.2 特征提取利用特征提取算法（如物体识别、轮廓线提取、纹理特征提取等），从采集到的数据中提取出建筑、树木、道路、水系等空间特征。
这些特征可以是单一的点、线、面等，也可以是复杂的模型构成要素。
3.3 特征匹配对采集到的数据进行三维配准，精确定位和匹配特征点或特征线段等空间要素，同时去除噪点和冗余数据。
3.4 模型重建利用特征提取和匹配结果，使用三维建模软件（如AutoCAD、SketchUp、Rhino等）进行快速建模，生成相应的三维模型。
建筑业BIM技术应用操作手册第1章 BIM技术概述 (4)1.1 BIM技术基本概念 (4)1.2 BIM技术的应用价值 (5)1.3 BIM技术在我国的发展现状与趋势 (5)第2章 BIM软件介绍 (6)2.1 主流BIM软件概述 (6)2.1.1 Autodesk Revit (6)2.1.2 ArchiCAD (6)2.1.3 Bentley Systems (6)2.1.4 Digital Project (6)2.2 软件安装与配置 (7)2.2.1 安装环境 (7)2.2.2 安装步骤 (7)2.2.3 配置设置 (7)2.3 软件界面及功能模块 (8)2.3.1 菜单栏 (8)2.3.2 工具栏 (8)2.3.3 功能区 (8)2.3.4 视图控制区 (8)2.3.5 绘图区 (8)2.3.6 属性栏 (8)2.3.7 项目浏览器 (8)2.3.8 功能模块 (8)第3章 BIM模型创建 (9)3.1 模型构建基本流程 (9)3.1.1 项目准备 (9)3.1.2 建立基准模型 (9)3.1.3 构建主体结构模型 (9)3.1.4 构建建筑细节模型 (9)3.1.5 模型审查与修改 (9)3.2 基本建模操作 (9)3.2.1 构件创建 (9)3.2.2 构件编辑 (9)3.2.3 构件组合 (9)3.2.4 构件关联 (9)3.3 参数化建模方法 (9)3.3.1 参数化构件创建 (9)3.3.2 参数化族库建立 (10)3.3.3 参数化设计规则应用 (10)3.3.4 参数化模型协同 (10)3.4 模型审查与优化 (10)3.4.2 模型优化 (10)3.4.3 功能分析 (10)3.4.4 信息提取与输出 (10)第4章结构工程BIM应用 (10)4.1 结构模型创建与编辑 (10)4.1.1 创建结构模型 (10)4.1.2 编辑结构模型 (11)4.2 结构分析及设计优化 (11)4.2.1 结构分析 (11)4.2.2 设计优化 (11)4.3 结构施工深化 (11)4.3.1 施工深化设计 (11)4.3.2 施工模拟 (11)4.4 结构工程量统计 (11)4.4.1 工程量提取 (12)4.4.2 工程量汇总 (12)4.4.3 工程量对比分析 (12)第5章建筑工程BIM应用 (12)5.1 建筑模型创建与编辑 (12)5.1.1 模型构建基础 (12)5.1.2 模型编辑技巧 (12)5.1.3 模型协同工作 (12)5.2 建筑设计可视化 (12)5.2.1 视图创建与调整 (12)5.2.2 渲染与表现 (12)5.2.3 动画与漫游 (12)5.3 建筑施工模拟 (13)5.3.1 施工过程模拟 (13)5.3.2 施工资源管理 (13)5.3.3 施工安全分析 (13)5.4 建筑工程量统计 (13)5.4.1 工程量统计方法 (13)5.4.2 工程量清单编制 (13)5.4.3 工程量分析与优化 (13)第6章 MEP工程BIM应用 (13)6.1 MEP模型创建与编辑 (13)6.1.1 基础设施模型创建 (13)6.1.2 设备模型创建 (13)6.1.3 系统连接关系建立 (13)6.1.4 模型编辑与调整 (13)6.2 管线综合协调 (14)6.2.1 空间协调 (14)6.2.2 管线布局优化 (14)6.2.4 管线综合审查 (14)6.3 电气系统设计 (14)6.3.1 电气设备选型 (14)6.3.2 布线设计 (14)6.3.3 电气系统参数设置 (14)6.3.4 电气系统模拟与优化 (14)6.4 给排水及暖通系统设计 (14)6.4.1 给排水系统设计 (14)6.4.2 暖通系统设计 (14)6.4.3 系统参数设置与模拟 (14)6.4.4 系统设备选型与布局 (15)第7章施工管理BIM应用 (15)7.1 施工进度管理 (15)7.1.1 进度计划制定 (15)7.1.2 进度计划更新与调整 (15)7.1.3 进度跟踪与分析 (15)7.2 施工资源管理 (15)7.2.1 资源需求计划 (15)7.2.2 资源优化配置 (15)7.2.3 资源动态监控 (15)7.3 施工质量控制 (16)7.3.1 质量标准制定 (16)7.3.2 质量检查与验收 (16)7.3.3 质量问题处理 (16)7.4 施工安全监控 (16)7.4.1 安全风险评估 (16)7.4.2 安全防护措施制定 (16)7.4.3 安全监控与预警 (16)第8章工程量预算与成本控制 (16)8.1 工程量提取与统计 (16)8.1.1 BIM模型工程量提取 (16)8.1.2 工程量统计方法 (16)8.1.3 工程量统计结果应用 (17)8.2 预算编制与审核 (17)8.2.1 预算编制依据 (17)8.2.2 预算编制方法 (17)8.2.3 预算审核流程 (17)8.3 成本分析与控制 (17)8.3.1 成本分析 (17)8.3.2 成本控制策略 (17)8.3.3 成本控制实施 (17)8.4 施工变更管理 (17)8.4.1 施工变更原因及类型 (17)8.4.3 变更对成本的影响分析 (18)第9章 BIM技术在运维管理中的应用 (18)9.1 设施管理与维护 (18)9.1.1 BIM技术在设施管理中的应用 (18)9.1.2 设施维护策略制定 (18)9.1.3 设施维护过程监控 (18)9.2 能耗分析与优化 (18)9.2.1 能耗数据采集与处理 (18)9.2.2 能耗分析与评估 (18)9.2.3 能耗优化策略 (18)9.3 空间管理与规划 (18)9.3.1 空间信息管理 (18)9.3.2 空间布局优化 (19)9.3.3 空间规划与调整 (19)9.4 应急预案与模拟 (19)9.4.1 应急预案制定 (19)9.4.2 应急模拟与演练 (19)9.4.3 应急资源优化配置 (19)第10章 BIM技术协同工作与管理 (19)10.1 BIM协同工作流程 (19)10.1.1 协同工作概述 (19)10.1.2 协同工作流程设计 (19)10.1.3 协同工作角色与职责 (19)10.2 协同软件应用与配置 (19)10.2.1 常用协同软件介绍 (19)10.2.2 协同软件配置与优化 (20)10.2.3 协同软件操作技巧 (20)10.3 模型共享与数据交换 (20)10.3.1 模型共享概述 (20)10.3.2 模型共享方法与工具 (20)10.3.3 数据交换格式与标准 (20)10.4 BIM项目管理与评估 (20)10.4.1 BIM项目管理概述 (20)10.4.2 BIM项目管理方法与工具 (20)10.4.3 BIM项目评估与优化 (20)第1章 BIM技术概述1.1 BIM技术基本概念建筑信息模型（Building Information Modeling，简称BIM）技术是一种基于数字技术的建筑设计、施工和管理的综合方法。
城市三维建模技术方案研究摘要:城市三维模型是对城市地形地貌、地上地下人工建（构）筑物的三维表达，反映城市中对象的空间位置、几何形态、纹理及属性等信息。
本文阐述了城市三维建模基本准则，技术路线，生成流程、技术特点等内容。
关键词: 三维建模; 立体测图; 真正射影像Abstract:The 3D modelofcityis acityterrain,over ground and undergroundartificialbuilt(structure)three-dimensional expressionof the building,to reflect the spatial position,cityofobjectgeometry,textureand attribute information.This paper introduces the basic principle,3D city modelingtechnology,production process,technical characteristics of the content.Key words:3D modeling;stereo mapping;true orthophoto引言:城市三维建模旨在综合运用“3S”技术、三维建模与可视化技术，以多尺度遥感对地观测技术为手段、以1:1000标准分幅和行政单元为基础作业单元，设计一套人机交互方式的城市三维建模技术流程，利用DEM、DOM、TDOM、DLG构建城市建筑物的几何模型，实现从DOM、TDOM和带有定向参数的原始影像上提取建筑物各个面的纹理，并对纹理信息进行处理，最后在建筑物几何模型上粘贴纹理生成城市三维模型。
从而以较低的建设成本，较高的建模效率满足城市三维建模的要求，实现对城市现状的三维模型快速建立，满足不同用户的需求，为城市管理提供可视化的手段。
一、城市三维建模基本准则1）分幅建模为了便于数据库存储和系统调用，以1:1000标准分幅为单位作为建模的基本单位，DLG、DOM、DEM和TDOM也相应的以此单位分幅。
基于倾斜摄影的实景三维单体化模型构建方法摘要：单体化模型是研究分析某一区域内事物分布特征的重要途径，也是智慧城市建设的重要技术门类。
本文主要阐述利用倾斜摄影技术建立实景三维模型并执行单体化处理的方案，首先说明单体化模型的构建整体流程，随后说明构建三维模型以及模型单体化的过程，最终通过实验说明单体模型应用效果。
关键词：倾斜摄影；三维；单体化模型引言：智慧城市的建设与三维模型单体化处理密切相关，利用倾斜摄影建立模型并分析成为智慧城市建设的重要步骤，因此有必要探讨实景三维模型以及单体化处理的方式方法。
一、总体流程实景三维模型的构建过程具有信息处理快捷、地面信息种类多、自动化程度高等特征；通过倾斜摄影获取影像数据源后，对数据进行色光均衡处理，获取满足要求标准的三维建模数据，并结合外业测量建立实景三维模型。
真正射影像数据的计算则与三维模型的生成同步进行，通过真正射影像获取矢量数据，采用单体化技术处理矢量数据以及三维实景模型；录入其他属性数据后形成完整的三维单体化模型，进而达到检索管理三维模型数据的效果。
二、实景三维模型构建倾斜影像处理系统的核心价值在实现倾斜摄影数据的自动化处理，处理过程中将外业测绘结果以及影像数据导入到系统中，完成空三加密后及时矫正其中存在的数据畸变现象，并实现影像元素的全面优化，最终建立纹理与三维模型之间的关联。
倾斜影像系统的关键在于降低人力主观行为的干预作用，从根本上保证实景三维模型的精度。
主要经过下列步骤：1．数据预处理。
不同观测条件下反馈的数据本身存在时相差异，即便是同次观测的数据也会存在色彩区分，因此摄影影像在饱和度、色相等多个维度存在差异，直接影响到拍摄成果表达统一性。
在预处理环节则对影像进行归一化处理，确保影像光亮度、均衡度性能完好。
2．点位调整。
基于预处理获取的数据结果进行平差处理，对平差后部分粗差点筛除，并调整预处理数据的部分连接点位。
部分连接点存在偏差较大的问题，需要采用人工调整方式调整预处理结果，降低连接点偏差的整体影响。
三维数字模型在建筑设计中的应用摘要：以三维形式的思维方式为理论依托，提出三维数字模型作为另一种思维载体而应用在建筑设计中；并阐述三维数字模型的特殊优势，在建筑设计中的具体应用以及其应用对设计思维方式的改变。
关键词：三维数字模型；建筑设计；思维方式1实体模型在设计中的作用与局限制作模型是建筑师用于研究构思和表现方案的重要手段，并分为概念模型和最终用于表现用途的正式模型。
这种设计方式自文艺复兴时期已开始。
以佛罗伦萨大教堂穹顶设计竞赛为例，设计师不仅制作最终表达设计构思并与教皇交流的正式木制模型，而且制作了若干针对特定研究目的，而省略材质、细部的木质概念模型，以达到在设计过程中研究构思效果。
直到近代，制作实体模型一直在设计中发挥重要的作用。
然而由于制作实体三维模型需消耗大量时间，不便于实时修改调整，并且无法深入进行非线性曲面形体的空间设计，导致模型与设计者之间的互动反馈时间间隔及难度加大，降低了工作效率，甚至影响设计结果，并直接影响了到这种三维形式设计方式所起到的作用。
目前，在我国，在设计过程中制作工作模型来研究推敲设计并不普及，导致无法以三维的状态进行设计，在一定程度上影响我国建筑设计水平及发展。
2建立三维数字模型进行建筑设计2.1数字模型的分类数字模型可以分为三类。
(1)线框模型：设计对象的空间框架全部用线条表示。
(2)表面模型：如同用卡片纸封起来的空间模型，模型能够进行消隐，接受着色、光影，但无质量属性。
(3)实体模型：已由基本几何形体的组合运算发展到盐面造型控制。
主要形成方式有边界集(BRep)，构造(Constructive SolidGeometry)及塑性变形(Primitive Instantiation)等。
可以进行剖切及相互Boolean运算。
适合方案造型的推敲工作。
2.2思维方式上与传统设计方法的比较传统的设计方式可以概括为：从2D一3D一2D，即从二维平面开始，通过把平面拉伸生成得到三维形象，再由此得出二维图样；从3D---，2D，即从三维形式出发构成方案的大致体量，再由此导出二维平面、立面等。
如何制作精美的三维地图模型引言：三维地图模型是一种创造性的方式，可以将现实世界的地理特征集成到一个可视化的虚拟环境中。
它可以在许多领域中发挥重要的作用，如城市规划、旅游推广和教育等。
本文将介绍一些制作精美三维地图模型的常用方法和技巧，帮助读者更好地理解和应用这项技术。
1. 确定设计目标在制作三维地图模型之前，需要明确设计目标。
例如，你可以选择建立一个城市的模型，或者一个自然景观的模型。
理解模型所要表达的主题和目的，有助于提供清晰的方向。
2. 数据获取与预处理获取地理数据是制作三维地图模型的第一步。
可以使用地理信息系统（GIS）等工具，从不同的数据源中收集所需的地理数据，如高程数据、地形数据和建筑物数据等。
在进行实际建模之前，对数据进行预处理是必要的。
比如，将数据进行清洗，删除可能存在的噪声和异常值。
3. 建模软件的选择建模软件是创建三维地图模型不可或缺的工具。
市场上有许多专业的建模软件可供选择，如Autodesk的3ds Max和Trimble的SketchUp等。
选择适合自己技能水平和项目需求的软件是十分重要的。
4. 建立基本形状在建模软件中，可以通过创建基本形状来构建地图中的各类元素。
例如，使用长方体表示建筑物，使用球体表示树木等。
利用软件中的绘图工具，将基本形状进行调整和组合，逐渐构建出地图中所需的元素。
5. 纹理贴图与渲染纹理贴图是增加地图真实感的关键步骤。
可以使用软件中的纹理编辑工具，将适当的图片或纹理应用到模型的表面上。
比如，在建筑物上应用砖石的纹理，在草地上应用草坪的纹理等。
同时，在渲染过程中，选择适当的光影效果和材质，以增强模型的视觉效果。
6. 地形和水体的建模地形和水体是地图模型中必不可少的元素。
通过地图数据，可以将地形和海岸线的形状等信息引入建模软件中，再通过软件中的工具进行调整和修改，以达到模型所需的效果。
同时，通过软件中的特效工具和纹理贴图，可以表达出水体的波浪和深度等特征。
本技术涉及计算机图形学领域，公开了一种建筑物三维模型构建方法及系统，通过提取图像序列中的建筑物的三维点云数据；生成建筑物模型的纹理映射；对所述三维点云数据进行去噪声处理；基于位置信息数据的平面几何度，去除多余的三维点云数据；计算图像叠加模型中约束的最优化收敛，将图像中的前景层与背景层分割，并将前景层用纯色着色；生成建筑物的三维模型。本技术实施例通过点云数据进行的建筑物三维重建具有真实三维信息及像素信息，重建的三维建筑物模型真实感更强、恢复出的几何信息更完整、精度更高。
权利要求书1.一种建筑物三维模型构建方法，其特征在于，包括：
提取图像序列中的建筑物的三维点云数据；将所述三维点云数据中的位置信息与图像的纹理信息进行一一对应，以生成建筑物模型的纹理映射；对所述三维点云数据进行去噪声处理；基于位置信息数据的平面几何度，去除多余的三维点云数据；计算图像叠加模型中约束的最优化收敛，将图像中的前景层与背景层分割，并将前景层用纯色着色，其中，前景层为以遮挡物为主的区域，背景层为以建筑物为主的区域；
对图像进行分区，通过图像直方图颜色簇完成图像纹理修补，并结合所述纹理映射，生成建筑物的三维模型。
2.根据权利要求1所述的建筑物三维模型构建方法，其特征在于，所述对所述三维点云数据
进行去噪声处理，包括离群噪声点去除处理和混合噪声点去除处理。
3.根据权利要求1所述的建筑物三维模型构建方法，其特征在于，所述基于位置信息数据的
平面几何度，去除多余的三维点云数据的步骤，包括：
将提取出的点临域按照TIN三角网构建原则构建三角网，并保存各点序号和构建的三角形序号；
计算所述三角网中每个三角形的平面方程和法向量；对选定的点临域中的三角形进行两两求解法向量夹角；当所述法向量夹角小于预设阈值时，保存两个三角形的平面方程和法向量，并将保存的法向量参与到点临域的平均法向量求解中；
当所述法向量夹角大于预设阈值时，对点临域重新分割，直至在点临域构建的三角网中的两两三角形的法向量夹角小于预设阈值。
4.根据权利要求1所述的建筑物三维模型构建方法，其特征在于，所述计算图像叠加模型中
约束的最优化收敛，将图像中的前景层与背景层分割，并将前景层用纯色着色的步骤，包括：构建图像叠加模型Ii＝αiFi+(1-αi)Bi，其中，αi为前景层的透明度，Fi为前景层，Bi为背景层；
求解图像叠加模型中约束的最优化收敛，将图像中的前景层与背景层分割，并将前景层用纯色着色。
5.根据权利要求1所述的建筑物三维模型构建方法，其特征在于，所述对图像进行分区，通
过图像直方图颜色簇完成图像纹理修补，并结合所述纹理映射，生成建筑物的三维模型的步骤，包括：
根据模糊聚类算法，对图像进行分区；构建图像直方图颜色簇，其中，每个颜色簇上都对应图像中需要修复的目标，图像内各点颜色均分配到颜色最近的颜色簇簇中；
采用边缘检测的算法，检测图像面积较大的区域边缘，并根据区域面积和颜色距离，在区域边缘内部进行融合，区域边缘外部与相邻的区域进行融合；
根据所述纹理映射，生成建筑物的三维模型。6.一种建筑物三维模型构建系统，其特征在于，包括：
获取模块，用于提取图像序列中的建筑物的三维点云数据；映射模块，用于将所述三维点云数据中的位置信息与图像的纹理信息进行一一对应，以生成建筑物模型的纹理映射；
去噪声模块，用于对所述三维点云数据进行去噪声处理；筛选模块，用于基于位置信息数据的平面几何度，去除多余的三维点云数据；分割模块，用于计算图像叠加模型中约束的最优化收敛，将图像中的前景层与背景层分割，并将前景层用纯色着色，其中，前景层为以遮挡物为主的区域，背景层为以建筑物为主的区域；
生成模块，用于对图像进行分区，通过图像直方图颜色簇完成图像纹理修补，并结合所述纹理映射，生成建筑物的三维模型。
7.根据权利要求6所述的建筑物三维模型构建系统，其特征在于，所述去噪声模块，包括离
群噪声点去除处理单元和混合噪声点去除处理单元。
8.根据权利要求6所述的建筑物三维模型构建系统，其特征在于，所述筛选模块，包括：
图形构建单元，用于将提取出的点临域按照TIN三角网构建原则构建三角网，并保存各点序号和构建的三角形序号；
第一计算单元，用于计算所述三角网中每个三角形的平面方程和法向量；第二计算单元，用于对选定的点临域中的三角形进行两两求解法向量夹角；第三计算单元，用于当所述法向量夹角小于预设阈值时，保存两个三角形的平面方程和法向量，并将保存的法向量参与到点临域的平均法向量求解中；
分割单元，用于当所述法向量夹角大于预设阈值时，对点临域重新分割，直至在点临域构建的三角网中的两两三角形的法向量夹角小于预设阈值。
9.根据权利要求6所述的建筑物三维模型构建系统，其特征在于，所述分割模块，包括：
模型构建单元，用于构建图像叠加模型Ii＝αiFi+(1-αi)Bi，其中，αi为前景层的透明度，Fi为前景层，Bi为背景层；第四计算单元，用于求解图像叠加模型中约束的最优化收敛，将图像中的前景层与背景层分割，并将前景层用纯色着色。
10.根据权利要求6所述的建筑物三维模型构建系统，其特征在于，所述生成模块，包括：
分区单元，用于根据模糊聚类算法，对图像进行分区；颜色簇构建单元，用于构建图像直方图颜色簇，其中，每个颜色簇上都对应图像中需要修复的目标，图像内各点颜色均分配到颜色最近的颜色簇簇中；
图形融合单元，用于采用边缘检测的算法，检测图像面积较大的区域边缘，并根据区域面积和颜色距离，在区域边缘内部进行融合，区域边缘外部与相邻的区域进行融合；
模型生成单元，用于根据所述纹理映射，生成建筑物的三维模型。
技术说明书一种建筑物三维模型构建方法及系统技术领域本技术涉及计算机图形学领域，尤其涉及一种建筑物三维模型构建方法及系统。背景技术建筑物是智慧城市构建中重要组成部分，智慧城市中的很多实际应用都离不开建筑物三维模型，比如：数字规划、虚拟现实、地形勘测等方面。建筑物的三维模型构建一直是计算机视觉、计算机图形学等领域的研究热点，如何实现快速且自动化程度较高的建筑物三维模型再现技术已经受到越来越多的人们关注。基于摄影测量方法获取的建筑物点云数据，完成其三维模型的重建是图片信息的建模，根据多视图立体几何理论，利用图片序列信息中抽取的点云数据完成建筑物三维模型的重建。抽取的点云数据可为建筑物的直接信息，为建筑物的重建技术提供了理想的数据源。
长久以来通过图片信息的三维建模方法主要通过合成新的视点图像来建立目标物的三维模型，以达到在三维场景中漫游的效果，这种方法有效的回避了真实场景中的几何复杂度，恢复的场景中也缺少了真实的几何模型和三维信息。这种三维场景恢复的方式更适用于虚拟漫游，对于三维场景的恢复真实感和立体感都不高。
技术内容本技术提供一种建筑物三维模型构建方法及系统，解决现有技术中对于三维场景的恢复真实感和立体感都不高，适用范围有限的技术问题。
本技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种建筑物三维模型构建方法，包括：提取图像序列中的建筑物的三维点云数据；将所述三维点云数据中的位置信息与图像的纹理信息进行一一对应，以生成建筑物模型的纹理映射；
对所述三维点云数据进行去噪声处理；基于位置信息数据的平面几何度，去除多余的三维点云数据；计算图像叠加模型中约束的最优化收敛，将图像中的前景层与背景层分割，并将前景层用纯色着色，其中，前景层为以遮挡物为主的区域，背景层为以建筑物为主的区域；对图像进行分区，通过图像直方图颜色簇完成图像纹理修补，并结合所述纹理映射，生成建筑物的三维模型。
一种建筑物三维模型构建系统，包括：获取模块，用于提取图像序列中的建筑物的三维点云数据；映射模块，用于将所述三维点云数据中的位置信息与图像的纹理信息进行一一对应，以生成建筑物模型的纹理映射；
去噪声模块，用于对所述三维点云数据进行去噪声处理；筛选模块，用于基于位置信息数据的平面几何度，去除多余的三维点云数据；分割模块，用于计算图像叠加模型中约束的最优化收敛，将图像中的前景层与背景层分割，并将前景层用纯色着色，其中，前景层为以遮挡物为主的区域，背景层为以建筑物为主的区域；
生成模块，用于对图像进行分区，通过图像直方图颜色簇完成图像纹理修补，并结合所述纹理映射，生成建筑物的三维模型。
本技术提供一种建筑物三维模型构建方法及系统，通过提取图像序列中的建筑物的三维点云数据；生成建筑物模型的纹理映射；对所述三维点云数据进行去噪声处理；基于位置信息数据的平面几何度，去除多余的三维点云数据；计算图像叠加模型中约束的最优化收敛，将图像中的前景层与背景层分割，并将前景层用纯色着色；生成建筑物的三维模型。本技术实施例通过点云数据进行的建筑物三维重建具有真实三维信息及像素信息，重建的三维建筑物模型真实感更强、恢复出的几何信息更完整、精度更高。
附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图。
图1为本技术实施例提供的一种建筑物三维模型构建方法的流程图；图2为本技术实施例提供的TIN三角网的局部示意图；图3为本技术实施例提供的TIN三角网中点剔除后的局部示意图；图4为本技术实施例提供的一种建筑物三维模型构建系统的结构示意图。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。
如图1所示，为本技术实施例提供的一种建筑物三维模型构建方法，包括：步骤101、提取图像序列中的建筑物的三维点云数据；步骤102、生成建筑物模型的纹理映射；其中，具体将所述三维点云数据中的位置信息与图像的纹理信息进行一一对应，以生成建筑物模型的纹理映射；
步骤103、对所述三维点云数据进行去噪声处理；其中，所述对所述三维点云数据进行去噪声处理具体可以包括离群噪声点去除处理和混合噪
