[發明專利]一種超大數據量虛擬現實空間信息可視化系統及方法

在審

• 申請號: 201710423434.6
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN107291223A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 郭際明;許毅;方孟元
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06F3/0481
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 嚴彥

1.一種超大數據量虛擬現實空間信息可視化系統，其特征在于：包括數據處理子系統、移動漫游子系統、數據加載子系統、虛擬現實顯示設備和空間信息數據庫，

所述數據處理子系統，用于對超大數據量的空間三維數據進行切塊處理，并對每個數據塊分別生成多細節層次結構；

所述空間信息數據庫，用于存儲數據處理子系統所得具有多細節層次結構的空間三維數據；

所述移動漫游子系統，用于調整用戶在虛擬環境中的當前位置，進而實現用戶在虛擬環境中的快速三維漫游；

所述數據加載子系統，用于實現根據用戶在虛擬現實環境中的當前位置從空間信息數據庫進行動態加載，包括依據距離的遠近分塊加載不同層次的數據；

所述虛擬現實顯示設備，用于根據數據加載子系統加載完成的三維數據進行動態渲染，展示三維數據可視化內容。

2.根據權利要求1所述超大數據量虛擬現實空間信息可視化系統，其特征在于：所述數據處理子系統包括點云處理模塊、三角網模型處理模塊、人工模型處理模塊和數字高程模型模塊，

所述點云處理模塊，用于基于八叉樹數據結構對點云數據進行分塊和抽稀，形成點云數據的多細節層次結構；

所述三角網模型處理模塊，用于對三角網模型數據進行切割和抽稀，從而降低單個模型文件的頂點數及面數，形成三角網模型數據的多細節層次結構；

所述人工模型處理模塊，用于對數字城市模型數據進行切割和抽稀，從而降低單個模型文件的頂點數及面數，形成人工模型數據的多細節層次結構；

所述數字高程模型模塊，采用柵格數據處理方式，通過數據切割及像元間鄰域平滑處理，形成數字高程模型數據的多細節層次結構。

3.根據權利要求1所述超大數據量虛擬現實空間信息可視化系統，其特征在于：所述移動漫游子系統包括定點移動模塊和飛行漫游模塊，

所述定點移動模塊，用于通過到達用戶手柄發射的射線與地面的相交點位置，實現用戶在超大場景下的定點移動；

所述飛行漫游模塊，用于根據三維場景計算移動速度，通過向用戶手柄的當前方向按照移動速度緩慢平移從而達到飛行效果，實現用戶在超大場景下的飛行漫游。

4.根據權利要求3所述超大數據量虛擬現實空間信息可視化系統，其特征在于：所述定點移動模塊，通過接收用戶操作手柄的切線方向，在用戶按下操作手柄扳機按鍵時在操作手柄切線方向上發射射線，在用戶松開操作手柄扳機按鍵時判斷發射的射線與三維場景的相交點；包括預先在三維場景中設定出道路結構，當相交點落在道路上時，則將用戶在虛擬環境中的當前位置調整到相交點處，實現在場景中的長距離定點移動。

5.根據權利要求3所述超大數據量虛擬現實空間信息可視化系統，其特征在于：根據三維場景計算移動速度如下，

v=h×sH×a,h≥BHsb,h<BH]]>

其中，a、b為預設的系數，B為預設的比例，h為用戶當前在虛擬場景中的高度，s為三維場景外包矩形的長邊長度，H為三維場景的高度范圍。