[發(fā)明專利]一種三維透視投影場景中保持圖形對象等像素面積顯示的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510970102.0
• 申請日: 2015-12-22
• 公開（公告）號: CN105427371A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李彭偉;王穎;楊華;魯瑩瑩;陳夫強
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團公司第二十八研究所
• 主分類號: G06T15/00
• 分類號: G06T15/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及三維態(tài)勢顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種三維透視投影場景中保持圖形對象等像素面積顯示的方法。

背景技術(shù)

在各種仿真與應(yīng)用信息系統(tǒng)中，通過實時訪問遙感/偵察影像、數(shù)字高程模型、矢量地形圖等地理空間數(shù)據(jù)，在空間范圍進行剪裁，融合成所屬區(qū)域的柵格圖像數(shù)據(jù)，構(gòu)建具備真實感的三維場景；通過雷達、電子偵察等傳感器的探測、處理，將空中飛行的飛機，海面上航行的艦船，陸地上運動的車輛等動目標，在三維場景中進行顯示,同時在三維場景中還需表達一些圖標、文字、矢量圖形、模型等信息，如在三維場景中靜態(tài)顯示機場圖標、建筑標記、熱點注記等，在實際的使用過程中，往往會要求這些三維圖形在透視投影模式下保持等像素面積變化，不隨觀察位置和觀察視角的變化而變化。

傳統(tǒng)的方式是使用正交投影，但使用正交投影方式會導致物體沒有深度信息，缺乏三維立體感，如圖3所示。除了上述的使用正交投影方法外，還可使用動態(tài)更換紋理或重新構(gòu)建圖形的方法，但上述方法在顯示效率上存在較大開銷，并且過渡效果不平穩(wěn)，容易出現(xiàn)跳變現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是提供一種能夠保證圖形對象的三維立體效果，運算效率高，不會出現(xiàn)像素面積跳躍現(xiàn)象的三維透視投影場景中保持圖形對象等像素面積顯示的方法。

本發(fā)明所述的三維透視投影場景中保持圖形對象等像素面積顯示的方法，包括以下的步驟：

S1：獲取圖形對象的位置與姿態(tài)，包括經(jīng)緯度、高度、航向角、俯仰角、橫滾角等，并將其轉(zhuǎn)換為笛卡爾坐標系下的世界坐標V：

V＝{x，y，z}，其中x、y、z分別表示世界坐標中的坐標值，單位為米；

S2：獲取視口的視角信息Fov與寬高信息Width與Height：

Fov單位為度，取值范圍為[0,45]；Width與Height的單位為像素；

S3：根據(jù)圖形對象的深度信息(即世界坐標V中的z分量)，利用Fov與Height靜態(tài)不變的特點，通過等比變換計算出比例系數(shù)Scale，計算過程如式(1)所示：

Scale=fabs(tan(Fov*π360)*V.zHeight*2)---(1)]]>

其中，V.z為步驟S1中得到的世界坐標V中的z分量(該分量表達了深度信息)；

S4：根據(jù)式(2)計算放縮矩陣Mat_scale：