[發明專利]一種三維場景的裁剪方法

無效

• 申請號: 201110351830.5
• 申請日: 2011-11-08
• 公開（公告）號: CN102496179A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 李成名;殷勇;馬照亭;孫偉;趙占杰;印潔;沈濤;趙園春;焦孟凱;路文娟;方馳宇;張成成;孫隆祥;丁圣陶;劉曉麗;洪志遠
• 申請（專利權）人: 中國測繪科學研究院
• 主分類號: G06T15/00
• 分類號: G06T15/00
• 代理公司: 北京華夏正合知識產權代理事務所(普通合伙) 11017
• 代理人: 韓登營;張煥亮

1.一種三維場景的裁剪方法，其特征在于，包括以下步驟：

A、在三維場景中選擇興趣圖層；

B、對所述興趣圖層進行粗裁剪后，細裁剪所述興趣圖層；

C、對裁剪出的興趣圖層進行重構。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟A之前還包括以下步驟：

對所述三維場景進行裁剪預處理，包括：將現實世界中具有共同屬性的地物歸屬為一個圖層，將同一圖層內位置相鄰的多個模型劃分為數據區、數據塊；以數據區、數據塊的范圍框作為模型的空間索引。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，為模型建立所述空間索引的步驟如下：

a、將該圖層中的所有模型加入到一個數據區中，計算此數據區的范圍框；

b、設置該圖層中數據區劃分粒度的闕值；其中，所述數據區劃分粒度的闕值為數據區中模型的個數或數據區中模型占用內存的大小；

c、判斷該數據區是否滿足所述闕值：若滿足，則以此數據區的范圍框作為模型的空間索引；否則，從此數據區中心位置起將此數據區按照四叉樹數據結構劃分為四個區后進入下一步；

d、計算劃分出的每個區的范圍框，并重復步驟c，直到這一圖層中的剩余的模型個數或模型占用內存的大小低于數據區劃分粒度的闕值，此時將剩余的所有模型加入到一個數據塊中，計算此數據塊的范圍框；

e、設置該圖層中數據塊劃分粒度的闕值；其中，所述數據塊劃分粒度的闕值為數據塊中模型的個數或模型占用內存的大小；

f、判斷該數據塊是否滿足所述闕值：若滿足，則以此數據塊的范圍框作為模型的空間索引；否則，從此數據塊中心位置起將此數據區按照四叉樹數據結構劃分為四個塊后進入下一步；

g、計算劃分出的每個塊的范圍框，并重復步驟f，直到這一圖層中的剩余模型個數或剩余模型占用內存的大小等于或低于數據塊劃分粒度的闕值。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟B所述粗裁剪包括：

直接排除位于所述興趣圖層的裁剪域以外的數據區、數據塊和/或模型，同時將位于所述興趣圖層的裁剪域以內的數據區、數據塊和/或模型作為全部/部分裁剪結果直接返回。

5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟B所述細裁剪包括：

對模型頂面三角面片、模型立面三角面片的三維裁剪；其中，

對于模型頂面三角面片的三維裁剪包括以下步驟：

i、利用多邊形裁剪算法，求出模型頂面三角面片與興趣圖層裁剪域的相交多邊形；

ii、利用線性內插算法，求出相交多邊形上各頂點的紋理坐標值；

iii、利用平面多邊形的三角剖分算法，求出相交多邊形的剖分三角面片集；

對于模型立面三角面片的三維裁剪包括以下步驟：

I、判斷模型立面三角面片的某一邊與興趣圖層裁剪域的位置關系：如果模型立面三角面片的某一邊在興趣圖層裁剪域內，則將該立面三角面片放入裁剪立面三角面片集中；如果模型立面三角面片的某一邊與興趣圖層裁剪域相交，則進行下一步；否則，對下一個模型立面三角面片進行上述判斷；

II、判斷模型立面三角面片的某一邊與興趣圖層裁剪域的交點個數：如果模型立面三角面片的某一邊與興趣圖層裁剪域有兩個交點，則判斷交點連線段中點是否在興趣圖層裁剪域內：若是，則構造一個寬度為交點連線段的長度，且長度為無限長的四邊形裁剪域，接著按照上述模型頂面三角面片的三維裁剪方法裁剪所述四邊形裁剪域得到三角面片集；如果交點連線段中點不在興趣圖層裁剪域內，則不予處理；

如果模型立面三角面片的某一邊與興趣圖層裁剪域只有一個交點，則確定這一邊上位于所述興趣圖層裁剪域內的點，并構造一個寬度為交點與該端點的連線段長度，且長度為無限長的四邊形裁剪域，接著按照上述模型頂面三角面片的三維裁剪方法裁剪所述四邊形裁剪域得到三角面片集；

如果模型立面三角面片的某一邊與興趣圖層裁剪域有兩個以上交點，則對于存在偶數個交點的情況按照上述兩個交點的情況處理，對于存在奇數個交點的情況按照上述一個交點的情況處理；

之后，判斷是否存在下一個模型立面三角面片：若是，則返回步驟I對下一個模型立面三角面片與興趣圖層裁剪域的位置關系進行判斷；若否，則完成了模型立面三角面片的三維裁剪。