[發明專利]一種基于地理信息的海量三維數據調度的方法

有效

• 申請號: 201410731278.6
• 申請日: 2014-12-05
• 公開（公告）號: CN105718480B
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 高健;沈迎志;江貽芳;蔡紅;沈美岑;周新鶴;辛全波;王夢
• 申請（專利權）人: 星際空間（天津）科技發展有限公司
• 主分類號: G06F16/29
• 分類號: G06F16/29;G06T17/05
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于地理信息的海量三維數據調度的方法，涉及地理信息處理和應用技術領域，其特征在于該方法包括如下步驟：數據分類、創建索引并存儲、處理三維實體對象并存儲、數據裁剪、資源請求、處理資源請求、卸載數據。本發明實施例中的方法對海量三維數據進行了有效的組織和管理，便于數據的更新維護；能夠對海量三維數據快速地裁剪過濾；減少了磁盤空間的使用，提高了數據資源訪問的效率；最大限度地提升了硬件資源的使用效率，使海量三維數據的調度更加快速，使三維場景的渲染更加流暢；解決了過期節點無效加載和釋放緩慢的問題。

技術領域

本發明涉及地理信息處理和應用技術領域，特別涉及一種基于地理信息三維數據的調度與管理，實現模型和紋理共享，使硬件資源的使用更加有效，減少存儲空間，簡化模型，保證模型能夠快速地展現的一種基于地理信息的海量三維數據調度的方法。

背景技術

在1992年時美國首先從生態環境和全球氣候變化的角度提出了數字地球的概念。最初構想的數字地球是在現有基于圖形用戶界面（GUI）基礎之上，結合最新的圖形和圖像技術，將虛擬現實及交互技術引入到虛擬環境構建中，建成更為自然、沉浸式的環境，在此系統中，用戶能以自然的方式交互地存取自然、歷史、文化等信息。

隨著數字地球概念，數字中國，數字流域以及數字城市的概念相繼出現，海量數據概念應運而生，它們都是大型GIS的一種表現形式。海量空間數據的調度與管理成為GIS發展中較為關鍵的技術。隨著GIS應用領域的拓寬，它所面臨的數據量越來越大，大范圍的三維數據已經達到TB數量級。如何對這些海量三維數據進行有效的調度與管理，成為大型GIS系統要研究的重點。

目前計算機無法一次性加載海量數據，必須采用動態調度技術實現大范圍三維場景的漫游與應用，隨著視點的移動，動態加載一定范圍內的三維模型。一些學者已就動態調度技術進行探討，并取得了諸多成果。但該項技術如何在海量級的三維數字城市構建與管理中深入應用，在當前計算機硬件條件下實現快速高效的數據加載、渲染與動態瀏覽，仍是一個難點，也是一個熱點，需要不斷地研究。

經過反復實驗與分析發現，現有的三維海量數據模型調度時會存在諸多缺陷：

1）、當數據預編譯時，視點移動速度較快時內存釋放會出現部分過期預編譯節點沒有及時釋放，導致系統內存急劇上升而最終崩潰。

2）、當暫停線程處理后，模型仍然隨視點變化而切換，且重新開啟線程后調度處現內存不能釋放。

3）、當視點在兩幀之間發生突變時，過期的節點沒有直接進入刪除鏈表以迅速釋放內存，而是先加載到場景，再從場景中過期后刪除，從而導致內存釋放緩慢。

4）、線程在進行數據加載時，遇到異常數據時會直接退出線程而無法再次啟動，導致數據調度不能繼續進行。

目前，還沒有一個完善的方法可以同時解決基于地理信息數據調度與管理，使硬件資源的使用更加有效，減少存儲空間，簡化模型，保證模型能夠快速地展現。

發明內容

為了解決現有技術中存在的技術難題，高效流暢地展示海量三維地理信息數據并在諸多領域中進行具有實際意義的海量三維數據發布、分析、共享與應用。

本發明實施例提供一種基于地理信息的海量三維數據調度的方法，包括如下步驟：

數據分類：將屬性特征相同的三維實體對象進行分類處理；

創建索引并存儲：對數據分類后的三維實體對象分別進行索引創建，并將創建好的索引信息進行存儲；

處理三維實體對象并存儲：將每個三維實體對象的模型資源進行紋理分離處理、簡化處理，并將模型資源、紋理資源、屬性數據進行存儲；

數據裁剪、資源請求：根據網格索引和三維實體對象索引篩選出需要渲染的模型資源、紋理資源并進行資源加載請求；