[發明專利]融合地理環境的空間電磁場強度可視化方法及系統

有效

• 申請號: 201410675015.8
• 申請日: 2014-11-24
• 公開（公告）號: CN104331930B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 貝磊;程晶;韓梅
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十九研究所
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05;G01R29/08
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司51214
• 代理人: 錢成岑

技術領域

本發明涉及電磁場測量技術領域，本發明公開了一種融合地理環境的空間電磁場強度可視化方法及系統。

背景技術

電磁場強度的分布受到地形、建筑、植被、湖泊等因素影響，目前，空間電磁場強度可視化是通過等值面、等值線、體繪制實現，相關專利如CN101241603（一種電磁場強度實時可視化方法），這些方法的可視化結果是獨立的電磁場圖形圖像，沒有與地理信息融合，無法展示地理空間要素對電磁場強度分布的影響。

發明內容

針對現有技術的空間電磁場強度可視化方法沒有融合地理環境的技術問題，本發明公開了一種融合地理環境的空間電磁場強度可視化方法。本發明還公開了實現上述融合地理環境的空間電磁場強度可視化方法的系統。

本發明公開了一種融合地理環境的空間電磁場強度可視化方法，其具體包括以下的步驟：首先建立地理環境的三維虛擬模型；然后調整空間剖面的位置和角度，求出空間電磁場強度在該空間剖面的分布，得到該空間剖面的電磁場強度剖面；最后將電磁場強度剖面與地理環境三維虛擬模型融合，得到最終的可視化效果圖。

更進一步地，上述調整空間剖面的位置和角度，求出空間電磁場強度在該空間剖面的分布具體包括以下的步驟：步驟一、通過三坐標旋轉球，調整空間剖面的位置和角度；步驟二、該空間剖面與空間中的電磁場強度數據相交，計算出空間電磁強度數據與該空間剖面的相交頂點集；步驟三、根據相交頂點的電磁場強度值賦予該空間剖面R、G、B顏色以及透明度，從而得到電磁場強度剖面。

更進一步地，上述建立地理環境三維虛擬模型具體包括以下的步驟：首先建立地形頂點模型，然后建立建筑物、樹林、草地和湖泊頂點模型，最后給模型添加紋理和材質。

更進一步地，上述電磁場強度剖面與地理環境三維虛擬模型融合具體包括以下的步驟：首先渲染地形、建筑物和樹木實體，將其透明度設置為完全不透明，然后將電磁強度剖面與地理環境進行深度排序，根據排序情況進行顏色、透明度融合計算。

更進一步地，在電磁強度剖面未被遮擋情況下，實體場景為融合目標，電磁強度剖面為融合源，融合公式如下：

R = Rs*Sr+ Rd*Dr

G = Gs*Sg+Gd*Dg

B = Bs*Sb+Bd*Db

A = As*Sa+Ad*Da

其中，R、G、B、A是融合后的紅色、綠色、藍色、透明度分量，Rs、Gs、Bs、As是源顏色的四個分量，Rd、Gd、Bd、Ad是目標顏色的四個分量，Sr、Sg、Sb、Sa為源因子，Dr、Dg、Db、Da為目標因子。

本發明還公開了一種融合地理環境的空間電磁場強度可視化系統，其具體包括：地理環境建模模塊、空間電磁場強度剖面獲取模塊和融合模塊，所述地理環境建模模塊用于建立地理環境的三維虛擬模型，所述空間電磁場強度剖面獲取模塊用于建立空間電磁場強度剖面，所述融合模塊用于將三維虛擬模型與空間電磁場強度剖面進行融合，得到最終的可視化效果圖；空間電磁場強度剖面獲取模塊通過調整空間剖面的位置和角度，求出空間電磁場強度在該空間剖面的分布，從而得到該空間剖面的電磁場強度剖面。

通過采用以上的技術方案，本發明的有益效果為：本發明提供一種與地理環境融合的空間電磁場強度剖面可視化方法，可用于展示地理環境中電磁場強度的分布特征，相比其他空間電磁場強度可視化方法，本發明的優勢在于以下幾個方面：能夠將空間電磁場強度受地理環境要素的影響展現出來，相比目前常用的等值面、等值線方法，本發明展示的信息更直觀，細節更突出；能夠任意改變空間電磁場強度剖面的位置、角度，有利于得到最佳的展示效果。

附圖說明

圖1為空間電磁場剖面調整示意圖。

具體實施方式

下面結合說明書附圖，詳細說明本發明的具體實施方式。

本發明公開了一種融合地理環境的空間電磁場強度可視化方法，其具體包括以下的步驟：首先建立地理環境的三維虛擬模型；然后調整空間剖面的位置和角度，求出空間電磁場強度在該空間剖面的分布，得到該空間剖面的電磁場強度剖面；最后將電磁場強度剖面與地理環境三維虛擬模型融合，得到最終的可視化效果圖。本發明通過將空間電磁場強度受地理環境要素的影響展現出來，相比現有技術中常用的等值面、等值線方法，本發明的可視化效果圖融合了地理環境，因此其電磁場強度更直觀，細節更加突出；本發明能夠對電磁場剖面進行平移、旋轉，可以觀察任意位置、角度的電磁場剖面強度分布情況，有利于得到最佳的展示效果。