Reconstrucción automática de modelos de edificios paramétricos a partir de nubes de puntos interiores

Presentamos un enfoque automático para la reconstrucción de modelos de edificios paramétricos 3D a partir de nubes de puntos interiores. Mientras que los métodos recientemente desarrollados en este dominio se centran en meras reconstrucciones de superficie local que permiten, por ejemplo, una visualización eficiente, nuestro enfoque tiene como objetivo un modelo de edificio volumétrico y paramétrico que además incorpora información contextual como la conectividad global de las paredes. En contraste con las reconstrucciones puras de superficie, nuestra representación permite un uso más integral: primero, permite operaciones de edición de alto nivel eficientes en términos de, por ejemplo, eliminación de paredes o remodelación de habitaciones, lo que siempre resulta en una representación topológicamente consistente. En segundo lugar, permite tomar mediciones fácilmente, como determinar el grosor de las paredes o las áreas de las habitaciones. Estas propiedades hacen que nuestro método de reconstrucción sea especialmente beneficioso para arquitectos o ingenieros en la planificación de renovaciones o modernizaciones. Siguiendo la idea de enfoques previos, la tarea de reconstrucción se plantea como un problema de etiquetado que se resuelve mediante una minimización de energía. Este enfoque de optimización global permite la reconstrucción de elementos de pared compartidos entre habitaciones, al mismo tiempo que mantiene una conectividad plausible entre todos los elementos de pared. Una segmentación automática previa de las nubes de puntos en habitaciones y área exterior filtra los outliers a gran escala y proporciona priors para la definición de costos de etiquetado para la minimización de energía. El modelo reconstruido se enriquece aún más con puertas y ventanas detectadas. Demostramos la aplicabilidad y el poder de reconstrucción de nuestro nuevo enfoque en una variedad de conjuntos de datos complejos del mundo real que requieren poco o ningún ajuste de parámetros.