1.一种虚拟建筑模型生成方法,其特征在于,包括:
步骤S1:获取目标建筑类型,在目标建筑上方选取第一拍摄点,自上而下拍摄目标建筑,获得建筑平面图像,对建筑平面图像进行灰度化处理,获得灰度化图像,识别所述灰度化图像中目标建筑所占据的像素区域,基于像素区域获得目标建筑的初始轮廓线,在所述初始轮廓上间隔均匀标记多个第一特征点,定义位于相邻所述第一特征点之间的线段为特征连接线,获取相邻两条所述特征连接线之间的连接夹角,若所述连接夹角小于180度,将连接两条所述特征连接线的所述第一特征点设置为转折点,基于所述转折点对所述平面初始轮廓线进行修正,获得建筑平面最终轮廓线;
步骤S2:录入拍摄装置在远离拍摄目标第一距离时的竖向拍摄范围,基于第一公式估算目标建筑的初始高度,所述第一公式为:H1=h×m,其中h为预设单个楼层高度,m为目标建筑的楼层数量,获取拍摄装置竖向拍摄范围等于目标建筑的初始高度时,拍摄装置距离目标建筑的第一距离,基于所述建筑平面图像的比例尺,将所述第一距离转换为所述建筑平面图像中第二距离;
步骤S3:基于所述建筑平面最终轮廓线定位目标建筑的轮廓质心,基于第二公式获得定位点的数量,所述第二公式为: 其中y为所述建筑平面最终轮廓线中所述转折点的数量,ceil(z)是返回一个不小于z的最小整数,在所述建筑平面最终轮廓线中选取Q个所述转折点作为所述定位点,将所述轮廓质心与各个所述定位点连接,获得拍摄指示线,将所述拍摄指示线自所述定位点向远离所述轮廓质心的方向延伸第二距离后,以此时所述拍摄指示线远离所述轮廓质心的端点为拍摄装置的第二拍摄点;
步骤S4:在各个所述第二拍摄点朝向目标建筑拍摄,获得多张建筑立面图像,基于建筑立面图像的比例尺,将建筑立面图像中目标建筑的高度转换为目标建筑的实际高度,基于建筑平面图像的比例尺,将所有所述特征连接线的长度之和转换为目标建筑的实际轮廓长度;
步骤S5:在虚拟空间内选取建模点,以所述建模点为原点建立三维直角坐标系,在三维直角坐标系的XOZ平面生成矩形模型,所述矩形模型以平行于Z轴的边为长边,以平行于X轴的边为短边,所述矩形模型长边的长度等于目标建筑的实际高度,短边的长度等于目标建筑的实际轮廓长度,以所述矩形模型其中一个顶点为起点,在所述矩形模型的短边上间隔选取多个与所述转折点位置相对应的第二特征点,以所述第二特征点所在的平行于Z轴的竖向线段为折叠线,并基于所述连接夹角折叠所述矩形模型,获得初始虚拟建筑模型;
步骤S6:基于建筑立面图像对所述初始虚拟建筑模型进行修正,获得最终虚拟建筑模型。
2.根据权利要求1所述的一种虚拟建筑模型生成方法,其特征在于,所述步骤S1,基于以下步骤对所述平面初始轮廓线进行修正:若位置连续的n个所述连接夹角均小于180度,则定位首端特征点和尾端特征点,首端特征点和尾端特征点为所述第一特征点,首端特征点和尾端特征点之间包含有所有上述的位置连续且小于180度的所述连接夹角,在首端特征点和尾端特征点之间增加所述第一特征点的数量以缩短相邻所述第一特征点之间的距离,并重新使用线段依次连接首端特征点和尾端特征点之间所述第一特征点,获得拟合多边形,并删除位于首端特征点和尾端特征点之间的所述第一特征点。
3.根据权利要求2所述的一种虚拟建筑模型生成方法,其特征在于,所述步骤S6,对所述初始虚拟建筑模型进行修正包括以下步骤:将各个所述第二拍摄点的位置绘制于三维直角坐标系上,将虚拟空间转换至在所述第二拍摄点朝向所述轮廓质心的视角,对照该视角下,建筑立面图像中的建筑外立面相比于所述初始虚拟建筑模型是否存在凸起或凹陷结构,若存在,将凸起或凹陷结构添加至所述初始虚拟建筑模型对应的位置内。
4.根据权利要求3所述的一种虚拟建筑模型生成方法,其特征在于,所述步骤S6之后,基于以下步骤添加所述最终虚拟建筑模型的纹理:获取建筑立面图像中的建筑外立面纹理,判断建筑外立面纹理是否存在于建筑纹理库内,是的情况下,从建筑纹理库选择对应的纹理渲染至所述最终虚拟建筑模型的外立面,否的情况下,从建筑立面图像截取建筑外立面纹理,将其填充于所述最终虚拟建筑模型外立面。
5.根据权利要求4所述的一种虚拟建筑模型生成方法,其特征在于,建筑纹理库内包含玻璃纹理,若目标建筑的类型为写字楼,则将目标建筑的窗户以玻璃纹理的形式渲染至所述最终虚拟建筑模型中。
6.一种虚拟建筑模型生成系统,用于实现如权利要求1‑5任一项所述的虚拟建筑模型生成方法,其特征在于,包括:
图像处理模块,用于接收所述建筑平面图像和建筑立面图像,所述图像处理模块内存储有灰度化处理模型和图像处理模型,所述灰度化处理模型对建筑平面图像进行灰度化处理,获得所述灰度化图像,所述图像处理模型处理所述灰度化图像,获得所述第一特征点、所述平面最终轮廓线、所述轮廓质心和所述连接夹角;
远程传输模块,用于将建筑平面图像和建筑立面图像从拍摄装置传输至所述图像处理模块内;
定位模块,基于拍摄装置的竖向拍摄范围和目标建筑的初始高度,定位拍摄装置的所述第二拍摄点;
转换模块,用于将所述第一距离转换为所述第二距离,将建筑立面图像中目标建筑的高度转换为目标建筑的实际高度,以及将所有所述特征连接线的长度之和转换为目标建筑的实际轮廓长度;
虚拟模型生成模块,用于建立三维直角坐标系,并在三维直角坐标系内生成所述矩形模型,在所述矩形模型上选取所述第二特征点,基于所述第二特征点将所述矩形模型进行折叠,获得所述初始虚拟建筑模型;
虚拟模型优化模块,用于对所述初始虚拟建筑模型进行优化修正,获得最终虚拟建筑模型。