[發明專利]利用三維數字城市系統模型非可見部分的加速顯示方法

在審

• 申請號: 201310391071.4
• 申請日: 2013-08-30
• 公開（公告）號: CN103455970A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 胡珂;周奎;柳華橋;王曉華;王光昇
• 申請（專利權）人: 天津市測繪院;天津金宇信息技術有限公司
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00;G06T17/05
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 田陽

技術領域

本發明屬于三維數字城市顯示領域，尤其是一種利用三維數字城市系統模型非可見部分的加速顯示方法。

背景技術

傳統系統顯示三維模型時通常將視窗中地理空間范圍內所有的三維單體模型找到后將三維單體模型從數據庫中調入內存中，然后將這些模型全部調入顯卡顯存進行全部顯示，該顯示方式數據量很大，顯卡在顯示時就會出現系統顯示變慢的情況，瀏覽時掉幀嚴重。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種利用三維數字城市系統模型非可見部分的加速顯示方法，該顯示方法能夠快速的顯示海量三維模型中的單體模型，時間短，效率高，對硬件要求較低。

本發明解決其技術問題是通過以下技術方案實現的：

一種利用三維數字城市系統模型非可見部分的加速顯示方法，其方法的步驟如下：

⑴、利用計算機、計算機圖形顯卡、數碼相機以及立體影像量測儀通過人工采集地理信息三維目標的三維框架建立三維立體模型，然后再將數碼相機獲取的三維模型貼圖貼合在三維立體模型上生產出三維數字城市系統；

⑵、將視窗中三維數字城市系統地理坐標范圍中的三維單體模型放入顯卡中進行顯示，顯示過程中，所有三維單體模型的數據全部調入內存中，利用光線相交的方法從系統視窗視點發出與視窗中的三維單體模型相交計算，經過計算后得到顯然不可見的繪制元素，即三維單體模型的非可見部分，將三維單體模型的非可見部分從顯卡中刪除，只留下可見部分顯示，在系統瀏覽的過程中，視角會發生變化，三維模型的可見部分也會發生改變，此時系統重新計算模型的非可見部分，然后將內存中的三維單體模型放入顯卡,再將三維單體模型的非可見部分從顯卡中刪除，只留變化后可見部分顯示，已達到利用三維數字城市系統模型非可見部分的加速顯示。

而且，所述的三維單體模型的非可見部分包括視窗中三維單體模型的背面或者后面模型被前面模型遮擋的部分。

本發明的優點和有益效果為：

1、本發明可以把很多不需要的部分從顯卡中去除掉，減輕系統顯卡顯示時的負擔，提高顯示效率，避免瀏覽顯示時的卡頓，做到瀏覽時流暢顯示。利用該方法使用普通PC機也可以完成傳統方法在高級圖形工作站上實現的效果，為使用者降低了硬件使用成本。

2、本發明可以計算出系統視窗中三維單體模型的非可見部分，然后從顯卡顯存中去掉該部分內容不顯示，可以大幅減輕顯卡顯示負擔，提高系統顯示效率，從而實現高效、快速的系統瀏覽顯示。使用該方法還可以降低系統硬件要求，即使利用普通商用PC機也可以實現三維數字城市的高效、高質顯示。

具體實施方式

下面通過具體實施例對本發明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發明的保護范圍。

一種利用三維數字城市系統模型非可見部分的加速顯示方法，其方法的步驟如下：

⑴、利用計算機、計算機圖形顯卡、數碼相機以及立體影像量測儀通過人工采集地理信息三維目標的三維框架建立三維立體模型，然后再將數碼相機獲取的三維模型貼圖貼合在三維立體模型上生產出三維數字城市系統；

⑵、將視窗中三維數字城市系統地理坐標范圍中的三維單體模型放入顯卡中進行顯示，顯示過程中，所有三維單體模型的數據全部調入內存中，利用光線相交的方法從系統視窗視點發出與視窗中的三維單體模型相交計算，經過計算后得到顯然不可見的繪制元素，即三維單體模型的非可見部分，將三維單體模型的非可見部分從顯卡中刪除，只留下可見部分顯示，在系統瀏覽的過程中，視角會發生變化，三維模型的可見部分也會發生改變，此時系統重新計算模型的非可見部分，然后將內存中的三維單體模型放入顯卡,再將三維單體模型的非可見部分從顯卡中刪除，只留變化后可見部分顯示，已達到利用三維數字城市系統模型非可見部分的加速顯示，三維單體模型的非可見部分包括視窗中三維單體模型的背面或者后面模型被前面模型遮擋的部分。

未使用本發明方法時三維數字城市系統視窗中地理坐標范圍越大其中所包含的三維單體模型就越多，其數據量就越大，瀏覽卡頓的現象就越明顯。而采用本發明方法時可以計算出三維單體模型的非可見部分并快速拒絕那些顯然不可見的繪制元素,從而減少送入圖形繪制管線的幾何復雜度，從而大大提高了系統的顯示效率。例如系統視窗中顯示3000個三維單體模型，未使用該方法時模型數據三維三角形約1700萬個，采用該方法后系統視窗中顯示的依然是3000個三維單體模型，但實際進入顯卡圖形繪制管線的三維三角形約為936萬個。采用該方法后系統瀏覽顯示的精細程度沒有絲毫改變，但是繪制負擔大大減少，從而使系統可以流暢的顯示。