三维全景图技术是虚拟现实VR(Virtual Reality)领域重要研究内容之一,随着互联网技术的飞速发展,广泛应用于虚拟旅游、数字展馆、全景导航、城市街景等领域。相对于传统二维全景图无法较好解决场景深度变化、缺乏沉浸感的问题,三维全景图能够给予浏览者更强的身临其境的浏览体验,成为目前主流的全景图技术。本文通过研究面片建模算法来增强全景图中三维模型的显示效果,提高建模效率,降低生成三维全景图的复杂度。在全景图像获取方面,针对传统柱面投影全景图的变形问题,论文将地图绘制学中的墨卡托投影算法应用于全景图像投影,该算法通过对图像两极进行先插值、再投影的方法,有效解决了全景图像的变形问题。对于拍摄图像组的乱序情况,采用相位相关法对图像组进行快速排序,通过图像组内任意两幅图像之间的特征点对数以及位置关系来判断图像之间的拍摄顺序,避免了在图像拼接过程中手动对图像组排序。由于全景图中的主要实体对象是建筑物,论文针对建筑物表面信息复杂、不规则等特征,提出了一种能够自动提取全景图中建筑物面片信息的算法,通过研究Canny算子与霍夫变换算法并对其进行改进,提取出全景图中的直线段,然后根据各条直线段端点之间的位置以及颜色关系生成直线关系图,最后遍历直线关系图得到建筑物的面片信息,实验表明该算法能够快速提取出全景图中的建筑物面片信息。在基于面片建模的三维建模过程中,根据体素构造法将建筑物模型拆分为多个模型块,通过对模型块进行布尔运算、几何变换等操作即可得到三维模型,该方法减小了单个建筑物模型在计算机中表示的复杂程度。由于建筑物模型具有的逼真纹理特征和复杂的三维几何结构,与模型的高度逼真表现和系统存取性能之间产生了矛盾,针对这一问题,本文采用细节层次模型的思想对建筑物分别进行粗建模与精细建模。最后利用建筑物面片信息对模型进行贴图操作,得到建筑物三维模型。在以上工作的基础上,根据三维模型在全景图中的位置关系,将三维模型与二维全景图进行整合,从而得到基于面片建模的三维全景图。系统能够实时地显示浏览窗口中的三维全景图,并且系统界面友好,功能易用,具有较高的实用价值。