Использование данных дистанционного зондирования Земли при трехмерном моделировании естественных ландшафтных сцен

Рассматривается задача построения трехмерной модели естественной ландшафтной сцены на основе данных лазерного сканирования. Требования, предъявляемые к готовому программному продукту, одним из которых является совместимость с ГИС или, по крайней мере, работа с данными дистанционного зондирования Земли, имеющими географическую привязку, обязывает разработчиков в качестве исходных данных использовать данные радарной, лидарной съемки или DTM, DSM-данные различной точности, снимки с космоса, аэрофотосъемку, наземное сканирование и т. п. Все эти технологии позволяют синтезировать фотореалистичные трехмерные модели ландшафтных сцен, а также анимировать объекты в сцене. Это задача затрагивает как области компьютерной графики, так и компьютерного зрения. Реконструкция ландшафтов на основе исходного облака точек данных лазерного сканирования подразделяется на следующие подзадачи: объединение входных данных в единую систему координат, классификацию LIDAR-данных для реконструкции природного ландшафта сцены, трехмерное ландшафтное моделирования (поверхности Земли) и моделирование растений (деревьев и кустарников). Также рассматривается алгоритм классификации исходного облака точек с LIDAR на три категории: деревья и кустарники (лиственная масса), точки поверхности Земли и других объектов (антропологических объектов). Предложено выделить один пространственный признак Е (х), в соответствии с которым и будем относить точки к той или иной категории. Далее описывается визуализация объектов сканирования путем комбинирования L-систем и алгоритма Space Colonization на языке Python, популярного и мощного открытого лицензионного динамического языка. Визуализация выполняется с помощью стандартных инструментов графического редактора Blender. Показано, что использование динамических свойств языка позволяет строить сложные модели.