[發(fā)明專利]基于空間相似性的大規(guī)模森林場景快速生成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210300588.3
• 申請日: 2012-08-22
• 公開（公告）號: CN102855661A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設計）人: 董天陽;夏佳佳;范菁
• 申請（專利權）人: 浙江工業(yè)大學
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;王利強

1.一種基于空間相似性的大規(guī)模森林場景快速生成方法，其特征在于：所述快速生成方法包括以下步驟：

1）大規(guī)模森林仿真場景進行初始化參數(shù)設置，并根據(jù)所設置的初始化參數(shù)從外存數(shù)據(jù)庫中獲得整個場景可視化數(shù)據(jù)和森林空間的場景分布信息，所述的初始化參數(shù)包括：樹木的數(shù)量、樹木的種類、初始年齡、樹的間距、生長年份和環(huán)境因子；

所述的環(huán)境因子包括：陽光、溫度、水分和土壤；所述的場景可視化數(shù)據(jù)包括：地形數(shù)據(jù)、地形紋理、除樹木外的地物數(shù)據(jù)和天空場景數(shù)據(jù)；所述的森林空間的場景分布信息包括：樹木的位置和初始影響圈大??；

2）對大規(guī)模森林場景空間數(shù)據(jù)進行基于四叉樹的分割，將場景劃分成大小相等的塊，并建立一個內(nèi)外存調(diào)度的塊信息索引表，用于記錄所有場景塊的狀態(tài)信息；

3）對森林場景的空間相似性進行計算，并用二維數(shù)組記錄各個分塊之間的相似度，若場景塊之間相似度達到一定比例，則可以用在內(nèi)存中的已經(jīng)計算好的分塊代替待計算塊；若場景塊之間的相似度沒有達到一定比例，則對傳進來的初始參數(shù)和知識進行處理和存儲，并將處理后的這些參數(shù)用于計算植物的生長模型，得到植物的生長結果；

4）判斷場景分塊之間的相似度，如果場景分塊之間相似度達到一定比例，且其中的一個場景塊的生長模型已完成計算，那么可以用已計算場景塊的數(shù)據(jù)代替未計算的場景塊，而不需重新計算場景塊，從而快速得到植物的生物量；

5）若場景分塊之間的相似度沒有達到一定比例，則進行場景塊的生長模型計算，通過用戶傳遞進來的初始參數(shù)數(shù)據(jù)確定基株，計算得到基株的影響圈范圍以及生物量，然后將三維樹木模型導入實現(xiàn)森林場景的仿真，將可視化結果呈現(xiàn)給用戶。

2.如權利要求1所述的基于空間相似性的大規(guī)模森林場景快速生成方法，其特征在于：所述步驟2）中，場景分塊過程如下：首先用戶設定塊的最大寬度，這個值是對地形進行四分的遞歸的判斷依據(jù)；然后，用自頂向下的方式，把整個森林場景作為根結點，從根結點出發(fā)判斷群落區(qū)域的寬度是否超過用戶設定的最大寬度，若不滿足則不分割并作為葉子結點，并對結點的相關信息保存；否則，對根結點不斷遞歸分割相等的4個子結點區(qū)域，如果該結點有兄弟結點則同樣遞歸分割，直到不再滿足分割條件為止，最后將所有的葉子結點都保存在外存中；

在森林生長仿真過程中，建立一個內(nèi)外存調(diào)度的塊信息索引表，用于記錄所有場景塊的狀態(tài)信息，并根據(jù)當前視點區(qū)域參數(shù)的變化進行動態(tài)更新；用一維指針數(shù)組B[L]來存放數(shù)據(jù)塊的內(nèi)存地址，當B[i]=0時，表示第i塊的數(shù)據(jù)沒有載入內(nèi)存；當B[i]≠0時，B[i]的值表示數(shù)據(jù)塊所在內(nèi)存區(qū)的首地址，可以表示為：

且0≤i≤L-1,n∈N⁺。