The desired outcome for urban digital twins is an automatically generated detailed 3D model of a building from aerial imagery, footprints, LiDAR, or a fusion of these. Such 3D models have applications in architecture, civil engineering, urban planning, construction, real estate, GIS, and many others. Further, the visualization of large-scale data in conjunction with the generated 3D models is often a recurring and resource-intensive task. However, a completely automated end-to-end workflow is complex, requiring many steps to achieve a high-quality visualization. Methods for building reconstruction approaches have come a long way from previously manual approaches to semi-automatic or automatic approaches. The next step after reconstructing buildings is visualizing the buildings and their context. Advances in real-time rendering using game engines have enabled the extension of building reconstruction methods to procedurally generated context generation. This paper aims to complement existing methods of 3D building generation. First, we present a literature review covering different options for procedurally generated context generation and visualization methods in-depth, focusing on workflows and data pipelines. Next, we present a semi-automated workflow that extends the building reconstruction pipeline to include procedural context generation (terrain and vegetation) using Unreal Engine and, finally, the integration of various types of large-scale urban analysis data for visualization. We conclude with a series of challenges faced in achieving such pipelines and the limitations of the current approach. The steps for a complete, end-to-end solution involve developing robust systems for building detection, rooftop recognition, and geometry generation and importing and visualizing data in the same 3D environment.


翻译:城市数字孪生的理想成果是通过航空影像、足迹数据、激光雷达或其融合结果自动生成建筑的详细三维模型。此类三维模型在建筑、土木工程、城市规划、施工、房地产、地理信息系统及其他领域具有广泛应用。此外,将大规模数据与生成的三维模型相结合进行可视化,通常是一项重复且资源密集型的任务。然而,完全自动化的端到端工作流程十分复杂,需要多个步骤才能实现高质量的可视化效果。建筑重建方法已从早期的手动方法发展为半自动或全自动方法。建筑重建之后的下一个步骤是建筑及其环境的三维可视化。基于游戏引擎的实时渲染技术进展,使得建筑重建方法可扩展至程序化环境生成。本文旨在补充现有三维建筑生成方法。首先,我们进行了文献综述,深入探讨了程序化环境生成与可视化方法的多种方案,重点关注工作流程与数据管道。其次,我们提出了一种半自动化工作流程,该流程扩展了建筑重建管道,借助虚幻引擎实现了程序化环境(地形与植被)生成,并最终整合了多种大规模城市分析数据以实现可视化。最后,我们总结了实现此类管道所面临的系列挑战及当前方法的局限性。完整的端到端解决方案涉及构建鲁棒的建筑检测、屋顶识别与几何生成系统,并在同一三维环境中完成数据导入与可视化。

0
下载
关闭预览

相关内容

《工程》是中国工程院(CAE)于2015年推出的国际开放存取期刊。其目的是提供一个高水平的平台,传播和分享工程研发的前沿进展、当前主要研究成果和关键成果;报告工程科学的进展,讨论工程发展的热点、兴趣领域、挑战和前景,在工程中考虑人与环境的福祉和伦理道德,鼓励具有深远经济和社会意义的工程突破和创新,使之达到国际先进水平,成为新的生产力,从而改变世界,造福人类,创造新的未来。 期刊链接:https://www.sciencedirect.com/journal/engineering
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
34+阅读 · 2022年12月20日
Arxiv
15+阅读 · 2022年10月27日
Arxiv
30+阅读 · 2021年8月18日
A Survey of Deep Learning for Scientific Discovery
Arxiv
29+阅读 · 2020年3月26日
VIP会员
最新内容
《多域战场上反制小型无人机系统》150页
专知会员服务
14+阅读 · 今天7:47
战场人工智能:增强陆地作战能力的发现与要求
专知会员服务
3+阅读 · 今天7:37
以人工智能为中心的指挥控制
专知会员服务
3+阅读 · 今天7:14
《基于深度强化学习的反无人机技术研究》178页
专知会员服务
13+阅读 · 6月10日
“史诗怒火”行动与“AI中心战”模式的浮现
专知会员服务
14+阅读 · 6月10日
【CVPR2026教程】扩散模型的解析理解
专知会员服务
6+阅读 · 6月10日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员