[發明專利]虛擬城市地上地下集成三維建模方法

無效

• 申請號: 201310222180.3
• 申請日: 2013-06-06
• 公開（公告）號: CN103279988A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 戴華林;胡建平;王麗;董春華;郝琨;林永良;陳亞冬;王琰峰;郭俊勇;李國棟;彭娟
• 申請（專利權）人: 天津城市建設學院
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 呂志英

1.一種虛擬城市地上地下集成三維建模方法，該方法在微型計算機上以Multigen+OpenFlight為平臺，實現地表景觀、地形與地下地質體集成建模，該方法包括有以下步驟：

①基于多源數據的復雜地質體的自動構建

案例地區地質的三維建模數據源于地質勘探鉆孔數據資料、等值線、剖面、地質圖的地質數據，對復雜地質體的分塊地層中的鉆孔資料、等值線、剖面、地質圖的地質數據首先進行按地層劃分、地層排序和統一編號；地層劃分的層數根據鉆孔遇到的巖層分界點綜合分析獲得，根據鉆孔所遇到的巖層深度值的關系確定地層的空間順序關系，進行地層排序；根據所述的地質勘探鉆孔數據資料，在鉆孔之間進行內插虛擬鉆孔，實現輔助建模；然后對已各自分塊的地質勘探鉆孔數據分別使用克里金插值算法，這樣根據插值后的加密鉆孔數據，采用Delaunay三角剖分的逐點插入算法生成不含斷層的分塊的地層面的三維建模；最后在斷層面上采用Delaunay三角剖分的逐點插入算法插值擬合構建斷層面的方法，形成含復雜斷層的地質體三維模型，與實際地層的分布情況擬合；

②構建地上地下統一的三維數據模型

完成案例地區的地質勘探鉆孔資料、等值線、剖面、地質圖的地質數據資料的區域劃分和內插值后，采用以地表、地形約束的三維剪貼，即分別對案例地區地形、地上和地下地質體進行混合建模，其中，地質體建模以勘探的實際鉆孔控制點數據為參照進行加密建模，再通過混合建模的公共集合模型——約束Delaunay三角網，以已知鉆孔控制點的空間坐標為參照，將上述混合建模模型兩兩集成起來，實現地上與地下空間目標的無縫集成3D模型，形成三維場景；

③三維空間數據的動態調度

三維場景中，針對三維場景數據，采用三維地質數據對象自適應緩存管理和預調度策略算法，預先判斷觀察點的位置和方向，將下一個觀察點需要進行繪制處理的場景數據，事先調入到所述微型計算機內存中數據的預取，在微型計算機內外存之間進行動態的數據調度，實現實時交互的漫游功能，系統需要根據用戶視點的移動情況以后臺方式進行動態的數據調度，以提高場景繪制的連貫性。

2.根據權利要求1所述的虛擬城市地上地下集成三維建模方法，其特征是：所述自適應緩存管理為采用基于三維空間數據內容的多級緩存機制，所述多級緩存機制即根據三維空間數據的內容分別建立多個緩存池，并在所述計算機內外存、顯存多個層次建立數據緩存和應用緩存。

3.根據權利要求1所述的虛擬城市地上地下集成三維建模方法，其特征是：所述數據預取步驟：即將步驟③三維場景按照地域覆蓋范圍做規則分割，分割的粒度的確定需要綜合考慮單位區域平均空間數據量、內存大小、數據傳輸速度及應用要求，具體操作是先設定視點落入分割后的某一單元內，將觀察者的朝向角度分為確定的4個90度角區間，對每個區間計算需要預取的數據并保存計算結果，所述計算結果覆蓋了此單元內當前朝向所有視點對應預取數據內容的并集；在實現漫游功能時，利用系統返回的當前觀察參數進行判斷，當視點將要進入某個單元的某個朝向區間時，則啟動數據預取過程，并調度數據索引讀入數據。

4.根據權利要求1所述的虛擬城市地上地下集成三維建模方法，其特征是：所述微型計算機的cpu2.0GHz以上、內存2G以上、硬盤空間100G以上、Windows?server2003/2008，IIS6及以上版本，MS?SQL?Server2000。