Automatic Extraction of Building Facade Textures for 3-D Building Models

Abstract

In this study, 3-d building models were mapped with the realistic facade textures, which were automatically extracted from the ground-level building photographs. A group of rectilinear buildings from Batikent residential area, Ankara was used as the test data. The first step of the proposed approach was the geometric rectification of the building photographs. Then, an image segmentation based repetitive-watershed algorithm was utilized to extract the building facade textures from the rectified photographs. Finally, three dimensional building models were constructed and the texture mapping was performed. By this study, a considerable progress has been made towards automatic generation of the virtual cities.

Keywords

• Visualization, 3-D Building Modeling, Image Processing, Automatic Texture Extraction

3-Boyutlu Bina Modelleri İçin Otomatik Bina Yüz Dokusu Çıkarımı

Abstract

Bu çalışmada, yerden çekilmiş bina fotoğraflarından otomatik olarak çıkarılan gerçekçi yüz dokularının üç boyutlu bina modelleri üzerine kaplanması gerçekleştirilmiştir. Test verisi olarak Ankara ili Batıkent yerleşim bölgesinden seçilen bir grup dörtgen şekilli bina kullanılmıştır. Geliştirilen yaklaşımın ilk adımı olarak çekilen fotoğrafların geometrik rektifikasyonu yapılmıştır. Daha sonra, geometrik rektifikasyonu yapılmış fotoğraflardan, görüntü bölütleme prensibine göre çalışan watershed algoritması tekrarlı olarak kullanılarak, bina yüz dokuları çıkarılmıştır. Son olarak, üç boyutlu bina modellerinin oluşturulması ve doku kaplama işlemi gerçekleştirilmiştir. Yapılmış olan bu çalışma ile sanal şehirlerin otomatik olarak üretilmesine giden yolda önemli bir gelişme kaydedilmiştir

Keywords

• Görselleştirme, 3-Boyutlu Bina Modellemesi, Görüntü İşleme, Otomatik Doku Çıkarımı

References

1. BEUCHER S., MEYER F.: The Morphological Approach of Segmentation: The Watershed Transformation, In: Mathematical Morphology in Image Processing, E. Dougherty, Ed., 433-481, Marcel Dekker, New York, USA, 1992.
2. DAVID P.: Detection of Building Facades in Urban Environments, Proceedings of SPIE, 6978, (2008), 139-148, Orlando, FL, USA.
3. FRÜH C., ZAKHOR A.:Constructing 3D City Models by Merging Aerial and Ground Views, IEEE Transactions on Computer Graphics and Applications, 23, 6 (2003), 52–61.
4. HAALA N., KADA M.: Panoramic Scenes for Texture Mapping of 3D City Models, Proceedings of ISPRS WG V/5 ‘Panoramic Photogrammetry Workshop’, (2005), Berlin, Germany.
5. LAYCOCK R.G., RYDER G.D.G., DAY A.M.: Automatic Generation, Texturing and Population of a Reflective Real-Time Urban Environment, Computers and Graphics, 31, (2007), 625-635.
6. POULLIS C., YOU S., NEUMANN U.: Rapid Creation of Large-scale Photorealistic Virtual Environments, Proceedings of IEEE Virtual Reality (VR’08) Conference, (2008), 153-160, Reno, Nevada, USA.
7. TAN Y.K.A., KWOH L.K., ONG S.H.: Large Scale Texture Mapping of Building Facades, Proceedings of International Society for Photogrammetry and Remote Sensing (ISPRS’08) Congress, (2008), Beijing, China.
8. TSAI F., LIN H.C.: Polygon-based Texture Mapping for Cyber City 3D Building Models, International Journal of Geographical Information Science, 21, 9 (2007), 965-981.

9. TSAI F., LIU J-K., HSIAO K-H.: Morphological Processing of Video for 3-D Building Model Visualization, Proceedings of 27th Asian Conference on Remote Sensing, (2006), Ulanbaatar, Mongolia.