[發(fā)明專利]基于Hash映射的綜合管網(wǎng)三維可視化資源管理方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910115982.8
• 申請(qǐng)日: 2009-08-13
• 公開（公告）號(hào): CN101706719A
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐青;孫偉;藍(lán)朝楨;張衡;劉志勇;吳鎮(zhèn)臣;劉維敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州市數(shù)字城市工程研究中心有限公司;中國人民解放軍信息工程大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F9/44
• 分類號(hào): G06F9/44;G06T17/00
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛(wèi)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及綜合管網(wǎng)三維可視化中的資源管理方法，特別涉及一種基于Hash映射的資源管理方法。

背景技術(shù)

城市地下管網(wǎng)作為空間地理環(huán)境的重要組成部分，近來隨著城市現(xiàn)代化的發(fā)展已受到越來越多的關(guān)注。當(dāng)前多數(shù)地下管網(wǎng)GIS系統(tǒng)是基于二維的，隨著GIS應(yīng)用的深入，人們?cè)絹碓蕉嗟匾髲恼嫒S空間來處理問題。在應(yīng)用要求較為強(qiáng)烈的部門如采礦、地質(zhì)、石油等領(lǐng)域已率先發(fā)展專用的具有部分功能的三維GIS，比較有名的軟件有：LYNX、IVM(Interactive?Volume?Modeling)、GOCAD、I/EMS、SGM等，但由于它們一般是針對(duì)自己的領(lǐng)域開發(fā)的，具有較強(qiáng)的局限性。實(shí)際的地下管網(wǎng)具有非常明顯的三維特征，因而三維管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)逐漸成為城市管網(wǎng)管理系統(tǒng)研究開發(fā)的新熱點(diǎn)。

在三維可視化系統(tǒng)開發(fā)過程中涉及到大量的系統(tǒng)資源，高效的資源管理方式可以降低三維場(chǎng)景中功能實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度，提高可視化系統(tǒng)的開發(fā)效率。

對(duì)于地下管網(wǎng)領(lǐng)域而言，管網(wǎng)中的要素可歸結(jié)為管點(diǎn)要素和管線要素：管線端點(diǎn)、結(jié)合點(diǎn)、變徑點(diǎn)與附屬設(shè)施特征點(diǎn)一般為管線分叉或管徑變化部位，在現(xiàn)實(shí)情況中，由三通、閥門、變徑接頭等附屬設(shè)施相連接，統(tǒng)稱為管點(diǎn)數(shù)據(jù)；管網(wǎng)形狀多為樹枝狀、環(huán)狀或輻射狀，每一條管線可以根據(jù)交叉點(diǎn)和變徑點(diǎn)分解成若干條管線段，管線段是由相應(yīng)管點(diǎn)數(shù)據(jù)的連接，組成一條不間斷的管線段。因此在管網(wǎng)的三維可視化中涉及到的資源包括：

1、各類管點(diǎn)資源，可通過各種專業(yè)三維建模軟件進(jìn)行抽象建模，即管點(diǎn)附屬物模型；

2、各類管線紋理，不同的管線類型在三維可視化過程中要通過不同的顏色及紋理區(qū)分；

另外管網(wǎng)三維空間分析中必然涉及到與地面基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)系，因此還將有以下兩種資源需要統(tǒng)一管理：

1、地面標(biāo)志性建筑物模型；

2、地面一般建筑物紋理。

哈希(Hash)表是一種高效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它的最大優(yōu)點(diǎn)在于把數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和查找消耗的時(shí)間大大降低，幾乎可以看成是常數(shù)時(shí)間，而代價(jià)僅僅是消耗比較多的內(nèi)存。然而在當(dāng)前可利用內(nèi)存越來越多的情況下，用空間換時(shí)間的做法是值得的。另外，編碼比較容易也是它的特點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足而提出的一種能夠較好的實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)三維可視化系統(tǒng)中資源管理的方法。

為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種基于Hash映射的綜合管網(wǎng)三維可視化資源管理方法，它包括如下步驟：

(1)、以存儲(chǔ)有管網(wǎng)要素類型的數(shù)據(jù)庫為依托，創(chuàng)建資源信息表，建立管網(wǎng)要素類型與資源序號(hào)的Hash映射；

(2)、讀入管網(wǎng)所涉及到的資源，包括紋理資源和模型資源，并以紋理對(duì)象標(biāo)識(shí)符和模型管理器的形式存儲(chǔ)在內(nèi)存中；

(3)、三維可視化過程中，根據(jù)所述數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的管網(wǎng)要素類型以及Hash函數(shù)Addr＝f(Key)的鍵值對(duì)應(yīng)關(guān)系，在內(nèi)存中找到資源序號(hào)，并進(jìn)一步對(duì)應(yīng)起相應(yīng)的紋理對(duì)象標(biāo)識(shí)符和模型管理器指針，通過三維圖形引擎接口表現(xiàn)于三維場(chǎng)景中，實(shí)現(xiàn)綜合管網(wǎng)三維可視化的資源管理。

進(jìn)一步地，所述的紋理對(duì)象標(biāo)識(shí)符由OpenGL的庫函數(shù)生成。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明將信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與訪問技術(shù)--Hash映射技術(shù)引入到綜合管網(wǎng)三維可視化中，能夠較好實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)三維可視化系統(tǒng)中資源管理，并為提高城市綜合管網(wǎng)三維可視化系統(tǒng)的性能奠定基礎(chǔ)。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明紋理資源映射流程圖；

附圖2為本發(fā)明模型資源映射流程圖；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：

Hash映射是指在記錄的存儲(chǔ)位置和它的關(guān)鍵字之間建立一個(gè)確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系f，使每個(gè)關(guān)鍵字和結(jié)構(gòu)中一個(gè)唯一的存儲(chǔ)位置相對(duì)應(yīng)，并把關(guān)鍵詞直接映射為存儲(chǔ)地址，達(dá)到快速尋址的目的，即Addr＝f(Key)，其中Key為關(guān)鍵詞，f為哈希函數(shù)。因而在查找時(shí)，只要根據(jù)這個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系f就可以找到給定值Key的地址Addr。

在地下管網(wǎng)外業(yè)普查過程中，管點(diǎn)物探號(hào)是唯一標(biāo)識(shí)的，而管線段則是由兩個(gè)不同的管點(diǎn)連接構(gòu)成，因而地下管網(wǎng)數(shù)據(jù)中的管點(diǎn)、管線都可以由唯一標(biāo)識(shí)的ID來確定。這樣對(duì)于Hash映射來說，同一個(gè)關(guān)鍵詞Key由唯一的地址Addr與之對(duì)應(yīng)，同樣同一個(gè)地址Addr也由唯一的關(guān)鍵詞Key對(duì)應(yīng)，也就避免了Hash映射中的鍵值沖突問題。

本實(shí)施例中，利用OpenGL在VC++編程環(huán)境下實(shí)現(xiàn)，其中資源數(shù)據(jù)通過文件系統(tǒng)來存儲(chǔ)，其具體實(shí)現(xiàn)過程如圖1和圖2所示：