[發明專利]一種面向點要素分布特征表達的夜景圖制作方法

無效

• 申請號: 201410135451.6
• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN103871091A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 伍鐘潔;芮一康;沈定濤;郟建;王結臣
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00
• 代理公司: 南京同澤專利事務所(特殊普通合伙) 32245
• 代理人: 蔡晶晶

1.一種面向點要素分布特征表達的夜景圖制作方法，包括以下步驟:

第一步、點狀數據輸入——讀取需進行表達的點狀數據集，所述點數據具有各自的序號、坐標數據和屬性數據；

第二步、屬性數據歸一化處理——獲取圖層中所有點狀數據需要表達的屬性數據值，并根據該字段的數據統計結果進行各個點狀要素屬性數據的歸一化處理；

第三步、點狀符號可視化——根據各個點狀數據歸一化的屬性數值，繪制面積大小不一的點狀符號，通過點符號的面積大小區別表達各個點狀數據屬性值，并根據點狀符號的面積大小確定各點狀符號的光照范圍；

第四步、圖層柵格化——根據給定的用于柵格劃分的行、列數，將整個點狀圖進行柵格化，生成若干像元并確定每個像元的中心點坐標；

第五步、計算像元與點符號的距離——以各個點狀符號的中心為原點，計算圖中各個像元到該點的距離；

第六步、空間關系判斷——根據像元中心點與點狀符號的拓撲關系，獲取各像元與點狀符號的隸屬關系；根據像元中心點與點狀符號光照范圍的拓撲關系，獲取各像元與點狀符號光照范圍的隸屬關系；

第七步、計算像元光照強度——將每個點狀符號看作一個光源，針對屬于點狀符號光照范圍內的像元，根據像元中心點到對應點狀符號邊緣的距離，計算該像元受到該點狀符號的光照強度，對于隸屬于多個點狀符號光照范圍內的像元，則將受到的來自各個點狀符號的光照強度進行累加；

第八步、點狀符號燈光效果模擬制圖——對各像元根據光照強度進行一次渲染并進行平滑處理，實現對每個點符號的燈光效果模擬制圖，獲得與點狀要素屬性相關的夜景圖。

2.根據權利要求1所述的面向點要素分布特征表達的夜景圖制作方法，其特征在于，第二步中，根據公式y_i=(x_i-min)/(max-min)對每個點的屬性數據進行歸一化處理，其中，y_i為第i個點的屬性值歸一化后的值，x_i為第i個點的初始屬性值，max是點狀數據屬性數據值的最大值，min是點狀數據屬性數據值的最小值。

3.根據權利要求1所述的面向點要素分布特征表達的夜景圖制作方法，其特征在于，第二步中，對歸一化后的屬性值y_i利用公式(y_i+1)*50進行放大處理。

4.根據權利要求1所述的面向點要素分布特征表達的夜景圖制作方法，其特征在于，所述第七步中，首先計算屬于點狀符號光照范圍內像元的光衰減系數，第i個像元受到第j個點狀符號光照的光衰減系數為f(d_i,j)，像元中心點被點狀符號覆蓋的像元的光衰減系數為1；然后計算像元受到的光照強度，第i個像元受到第j個點狀符號的光照強度F(i,j)=255*f(d_i,j)。

5.根據權利要求1所述的面向點要素分布特征表達的夜景圖制作方法，其特征在于，光衰減系數通過光二次衰減函數計算獲得，所述光二次衰減函數為其中，d_i,j為第i個像元中心點到第j個點狀符號邊緣的距離，d_i,j=D_i,j-R_j，D_i,j為第i個像元中心點到第j個點狀符號中心的距離，R_j為第j個點狀符號的半徑，c₀、c₁、c₂分別為可調節的常數因子，用于調整光照效果。

6.根據權利要求1所述的面向點要素分布特征表達的夜景圖制作方法，其特征在于，光衰減系數通過反距離權重函數計算獲得，所述反距離權重函數為其中，d_i,j為第i個像元中心點到第j個點狀符號邊緣的距離，d_i,j=D_i,j-R_j，D_i,j為第i個像元中心點到第j個點狀符號中心的距離，R_j為第j個點狀符號的半徑。

7.根據權利要求1所述的面向點要素分布特征表達的夜景圖制作方法，其特征在于，光衰減系數通過指數衰減函數計算獲得，所述指數衰減函數為其中，d_i,j為第i個像元中心點到第j個點狀符號邊緣的距離，d_i,j=D_i,j-R_j，D_i,j為第i個像元中心點到第j個點狀符號中心的距離，R_j為第j個點狀符號的半徑，c為光照環境參數。