A LINE-BASED 3D ROOF MODEL RECONSTRUCTION ALGORITHM: TIN-MERGING AND RESHAPING (TMR)
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Three-dimensional building model is one of the major components of a cyber-city and is vital for the realization of 3D GIS applications. In the last decade, the airborne laser scanning (ALS) data is widely used for 3D building model reconstruction and object extraction. Instead, based on 3D roof structural lines, this paper presents a novel algorithm for automatic roof models reconstruction. A line-based roof model reconstruction algorithm, called TIN-Merging and Reshaping (TMR), is proposed. The roof structural line, such as edges, eaves and ridges, can be measured manually from aerial stereo-pair, derived by feature line matching or inferred from ALS data. The originality of the TMR algorithm for 3D roof modelling is to perform geometric analysis and topology reconstruction among those unstructured lines and then reshapes the roof-type using elevation information from the 3D structural lines. For topology reconstruction, a line constrained Delaunay Triangulation algorithm is adopted where the input structural lines act as constraint and their vertex act as input points. Thus, the constructed TINs will not across the structural lines. Later at the stage of Merging, the shared edge between two TINs will be check if the original structural line exists. If not, those two TINs will be merged into a polygon. Iterative checking and merging of any two neighboured TINs/Polygons will result in roof polygons on the horizontal plane. Finally, at the Reshaping stage any two structural lines with fixed height will be used to adjust a planar function for the whole roof polygon. In case ALS data exist, the Reshaping stage can be simplified by adjusting the point cloud within the roof polygon. The proposed scheme reduces the complexity of 3D roof modelling and makes the modelling process easier. Five test datasets provided by ISPRS WG III/4 located at downtown Toronto, Canada and Vaihingen, Germany are used for experiment. The test sites cover high rise buildings and residential area with diverse roof type. For performance evaluation, the adopted roof structural lines are manually measured from the provided stereo-pair. Experimental results indicate a nearly 100% success rate for topology reconstruction was achieved provided that the 3D structural lines can be enclosed as polygons. On the other hand, the success rate at the Reshaping stage is dependent on the complexity of the rooftop structure. Thus, a visual inspection and semi-automatic adjustment of roof-type is suggested and implemented to complete the roof modelling. The results demonstrate that the proposed scheme is robust and reliable with a high degree of completeness, correctness, and quality, even when a group of connected buildings with multiple layers and mixed roof types is processed.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».