[發(fā)明專利]月球模型遠(yuǎn)程交互瀏覽可視化方法、客戶端及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310238068.9
• 申請(qǐng)日: 2013-06-17
• 公開（公告）號(hào): CN103337090A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫延奎;董亞鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T15/04
• 分類號(hào): G06T15/04;G06T17/30
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及全月球虛擬模型構(gòu)建領(lǐng)域，尤其涉及一種月球模型遠(yuǎn)程交互瀏覽可視化方法、客戶端及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

2007年10月24日我國(guó)第一個(gè)月球軌道探測(cè)器成功發(fā)射，在軌運(yùn)行495天，共獲得1.37TB的原始科學(xué)探測(cè)數(shù)據(jù)，通過對(duì)這些科學(xué)探測(cè)數(shù)據(jù)的初步分析和應(yīng)用研究，已經(jīng)獲得了包括月球三維地形圖（DEM）和全月球影像圖在內(nèi)的一系列科學(xué)成果，為推動(dòng)我國(guó)月球科學(xué)和天體化學(xué)的研究和后續(xù)月球探測(cè)工程的開展奠定了基礎(chǔ)。

隨著嫦娥一號(hào)的成功發(fā)射，國(guó)內(nèi)公眾對(duì)于月球方面知識(shí)的需求也與日俱增，基于網(wǎng)絡(luò)與電腦平臺(tái)的“虛擬月球”為公眾提供了很大的便利。目前我們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)上能廣泛獲得的諸如：谷歌公司的Google?Moon、NASA的World?Wind?Moon、法國(guó)的Virtual?Moon?Atlas，為公眾認(rèn)識(shí)月球提供了便利的條件，但上述軟件利用的是國(guó)外的數(shù)據(jù)，在極地區(qū)域還存在紋理匯聚的問題，因此如何利用嫦娥一號(hào)數(shù)據(jù)構(gòu)建自主的月球模型是國(guó)內(nèi)月球研究的重點(diǎn)。近年來，國(guó)內(nèi)圍繞嫦娥一號(hào)數(shù)據(jù)的可視化研究主要有成都理工大學(xué)的數(shù)字月球平臺(tái)、中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)的月球三維可視化系統(tǒng)和清華大學(xué)與澳門科技大學(xué)聯(lián)合的月球模型研究工作，成果包括月球三維和地名地標(biāo)展示、月球DEM數(shù)據(jù)展示、月球各元素分布展示、月球網(wǎng)格模型的遠(yuǎn)程瀏覽、CCD相機(jī)和激光測(cè)距數(shù)據(jù)的局域網(wǎng)三維可視化系統(tǒng)等。但是由于月球紋理的數(shù)據(jù)量大，遠(yuǎn)程傳輸耗時(shí)過長(zhǎng)，當(dāng)用戶通過終端遠(yuǎn)程觀看帶紋理和標(biāo)注的月球模型時(shí)，需要將全部的月球紋理數(shù)據(jù)傳輸?shù)接脩艚K端，大大增加了用戶的等待時(shí)間，降低了用戶的體驗(yàn)。

發(fā)明內(nèi)容

（一）要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：如何避免將全部的月球紋理數(shù)據(jù)傳輸?shù)接脩艚K端，減少用戶的等待時(shí)間，提高用戶的體驗(yàn)。

（二）技術(shù)方案

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種月球模型遠(yuǎn)程交互瀏覽可視化方法，包括：

獲取月球表面半規(guī)則網(wǎng)格模型；

獲取所述月球表面半規(guī)則網(wǎng)格模型當(dāng)前可見的紋理分塊的編號(hào)；

將所述編號(hào)發(fā)送所述服務(wù)端；

獲取所述服務(wù)端發(fā)送的與所述編號(hào)對(duì)應(yīng)的第一紋理分塊數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述第一紋理分塊數(shù)據(jù)對(duì)所述月球表面半規(guī)則網(wǎng)格模型進(jìn)行紋理貼圖。

進(jìn)一步地，獲取所述月球表面半規(guī)則網(wǎng)格模型當(dāng)前可見的紋理分塊的編號(hào)，包括：

獲取所述月球表面半規(guī)則網(wǎng)格模型當(dāng)前視域范圍內(nèi)的月球區(qū)域，所述月球區(qū)域?yàn)槊恳粋€(gè)紋理分塊在所述月球表面半規(guī)則網(wǎng)格模型對(duì)應(yīng)的區(qū)域；

根據(jù)所述月球區(qū)域?qū)?yīng)的紋理分塊的法向量判定所述紋理分塊是否當(dāng)前可見；

獲取所述當(dāng)前可見的紋理分塊對(duì)應(yīng)的編號(hào)。

進(jìn)一步地，獲取所述月球表面半規(guī)則網(wǎng)格模型當(dāng)前視域范圍內(nèi)的月球區(qū)域，包括：

根據(jù)用戶視點(diǎn)以及所述獲取月球表面半規(guī)則網(wǎng)格模型確定當(dāng)前視域范圍；

獲取每一個(gè)紋理分塊對(duì)應(yīng)的月球區(qū)域的包圍球；

獲取在所述當(dāng)前視域范圍內(nèi)的包圍球；

將所述當(dāng)前視域范圍內(nèi)的包圍球?qū)?yīng)的月球區(qū)域作為當(dāng)前視域范圍內(nèi)的月球區(qū)域。

進(jìn)一步地，在獲取所述月球表面半規(guī)則網(wǎng)格模型當(dāng)前可見的紋理分塊的編號(hào)之后，還包括：

獲取所述當(dāng)前可見的紋理分塊的像素深度；

將所述像素深度發(fā)送服務(wù)端，以便所述服務(wù)端按照所述像素深度從預(yù)先存儲(chǔ)的第二紋理分塊數(shù)據(jù)中提取得到第一紋理分塊數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，獲取所述當(dāng)前可見的紋理分塊的像素深度，包括：

計(jì)算用戶視點(diǎn)與所述月球表面半規(guī)則網(wǎng)格模型的月心的距離；

根據(jù)所述距離確定所述當(dāng)前可見的紋理分塊的像素深度。

進(jìn)一步地，根據(jù)所述距離確定所述當(dāng)前可見的紋理分塊的像素深度，包括：

若所述距離大于或等于第一預(yù)設(shè)距離，確定所述像素深度為第一預(yù)設(shè)值；

若所述距離小于第一預(yù)設(shè)距離且大于第二預(yù)設(shè)距離，確定所述像素深度為第二預(yù)設(shè)值；

若所述距離小于或等于所述第二預(yù)設(shè)距離，確定所述像素深度為第三預(yù)設(shè)值。

進(jìn)一步地，所述第一預(yù)設(shè)距離為區(qū)間[3.4r,3.6r]中的任意值，所述第二預(yù)設(shè)距離為區(qū)間[1.4r,1.6r]中的任意值，所述r為所述月球表面半規(guī)則網(wǎng)格模型的月球半徑，所述第一預(yù)設(shè)值為區(qū)間[0.4,0.6]中的任意值，所述第二預(yù)設(shè)值為區(qū)間[0.9,1.1]中的任意值，所述第三預(yù)設(shè)值為區(qū)間[1.9,2.1]中的任意值。

為解決上述問題，本發(fā)明還提供了一種客戶端，所述客戶端包括：