[發明專利]一種快速三維成圖方法和系統

有效

• 申請號: 201310351439.4
• 申請日: 2013-08-13
• 公開（公告）號: CN103440682A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 高榮華;吳華瑞;朱華吉;孫想;彭程;繆祎晟
• 申請（專利權）人: 北京農業信息技術研究中心
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05;G06F17/50
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本發明涉及圖像技術領域，尤其涉及一種快速三維成圖方法和系統。

背景技術

隨著三維成圖技術的發展，單調的文本數據與二維符號化表現形式已不再滿足人們的需求，通過三維成圖技術直觀的將信息展現出來，有利于人們對大量信息的分析和處理。

在現有技術中，三維成圖方法以點、線、面等幾何元素為最小編輯單元，通過點、線、面作為基本單元來建模。采用模塊化的建模與渲染方式，制作出不同用途的可視化產品，如網際網絡、計算機游戲、多媒體、建筑設計、交互式電視、教育培訓、仿真與產品展示等，用戶通過專業軟件讀取、顯示具有固定格式的產品三維場景圖。在現有的三維成圖方法中，當需要調整、添加或者刪除場景中的對象模型時，需要對信息在底層進行修改、編譯來實現，當場景環境發生變化時，需要重新構建模型。

根據以上描述可以看出，用戶需要構建一個三維場景時，需要以點、線、面為基本單元來建模，對場景中的對象模型進行改動時，需要對信息在底層進行修改、編譯來實現，建模過程復雜。

發明內容

本發明實施例提供了一種快速三維成圖方法和系統，以場景模型為建模的基本單元，預先建立模型庫，建模時從模型庫中查找需要的場景模型，建模過程簡單，能夠快速的完成對三維場景的創建。

一方面，本發明實施例提供了一種快速三維成圖的方法，建立模型庫，該模型庫中，以場景模型為建模的基本單元，所述方法還包括：

采集地形數據，將地形數據轉換成幾何數據，根據幾何數據建立地塊圖形；

針對當前場景對象，在所述模型庫中，查找與當前場景對象對應的場景模型；

在地塊圖形上添加所查找到的場景模型，構建三維場景。

進一步地，所述采集地形數據，將地形數據轉換成幾何數據，包括：

所述地形數據包括數據采集點的坐標數據；

將數據采集點的坐標數據通過坐標轉換矩陣轉換成當前坐標系下的局部坐標數據；

將局部坐標數據轉換成具有點、面數據結構的幾何數據；

和/或，

所述根據幾何數據建立地塊圖形，包括：

根據所述幾何數據構建面結構體，捕捉面結構體的角點坐標和拓撲信息；

將各個角點按照拓撲信息連接起來，構成地塊圖形。

進一步地，所述根據幾何數據建立地塊圖形之后，進一步包括：

遍歷地塊圖形的角點坐標，確定坐標值的x_min，x_max，y_min，y_max；

定義矢量地圖包圍盒為：

(x_min-C，y_min-C)，(x_max+C，y_min-C)，(x_max+C，y_max+C)，(x_min-C，y_max+C)

四個點連接起來的矩形區域為矢量地圖包圍盒，其中，C為常數，用于設定矢量地圖包圍盒區域生成范圍；

根據矢量地圖包圍盒構建地面可視化圖形。

進一步地，所述模型庫進一步包括：

根據多層組織與層間動態映射關系組織各個場景模型；

所述根據多層組織與層間動態映射關系組織各個場景模型包括：

預先設置所述模型庫包括模型類別、幾何網格拓撲結構、細節紋理三個部分；

所述模型類別包括場景模型所屬的模型類別信息，每一個模型類別對應一個以上的場景模型；

所述幾何網格拓撲結構包括模型庫中場景模型的網格信息；

所述細節紋理包括場景模型的表面細節紋理圖片信息；

將模型類別、幾何網格拓撲結構、細節紋理分別存儲在不同表中，其中，模型類別作為表的一個字段，與幾何網絡拓撲結構和細節紋理通過動態映射關系函數相連；

假設模型類別為A，動態映射函數為f₁，f₂，…，f_n，則

f₁(d₁，t₁)＝A

f₂(d₂，t₂)＝A

…

f_n(d_n，t_n)＝A