[發明專利]基于真實色彩的海量點云動態顯示方法和系統

有效

• 申請號: 201710570837.3
• 申請日: 2017-07-13
• 公開（公告）號: CN107341843B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 楊森茂;劉榮;楊錫川
• 申請（專利權）人: 云南數云信息科技有限公司
• 主分類號: G06T15/00
• 分類號: G06T15/00;G06T17/00
• 代理公司: 北京立成智業專利代理事務所(普通合伙) 11310
• 代理人: 趙靜然

為解決現有技術的不足，本發明提供了一種基于真實色彩的海量點云動態顯示方法，所述方法包括：S1.獲取基于真實色彩的海量點云數據，并對獲取的點云數據進行優化重建，所述優化重建的方法包括：首先，使用法向量對點云數據進行定向和參數標記；然后對海量點云數據進行數值減小優化；最后形成附帶真實色彩的海量點云動態顯示標記數據包。S2.根據用戶的訪問信息，調整數據模型，顯示相應的顯示信息；S3.在顯示過程中進行顯示數據的優化處理。此外，本發明該提供了一種基于真實色彩的海量點云動態顯示系統，包括訪問信息接收模塊、數據處理模塊、數據儲存模塊和顯示模塊。本發明顯示圖像的反饋速度相比現有技術可以提高50％以上。

技術領域

本發明信息技術領域，具體涉及一種基于真實色彩的海量點云動態顯示方法和系統。

背景技術

古建筑是指具有歷史意義的建國之前的民用建筑和公共建筑。在中國，很多古鎮以及大部分的大城市還保留著一些古建筑。然而，在大興土木的現在，加上自然界的風雨侵害、火災等不可控因素的影響，大量的具有歷史文化意義的古建筑消失在了人們的視野中，由于前期對于古建筑信息留存的不完整性，很多時候，只能依靠歷史學家的解讀以及建筑工程師的理解，在一定程度上還原或修復古建筑。

現有技術對古建筑進行3D掃描的方法，通過建立數據模型的方式，在一定程度上解決了古建筑留存以及修復困難的問題。此外，基于3D掃描建筑還可以生成針對掃描模型的點云漫游或點云瀏覽功能，方便用戶全方位的查看數據模型。現有點云漫游技術或點云瀏覽技術，一般是在數據模型的技術上加載瀏覽路徑，并相應的反饋瀏覽路徑上的點云數據。但是，由于3D掃描產生的數據量非常大，尤其是帶有真實色彩的古建筑3D掃描點云數據，往往需要運算能力很強的計算機才具有處理瀏覽功能的能力，且一般也僅能瀏覽小型建筑的數據模型。并且，采用現有漫游或瀏覽技術，由于數據模型的完整性，體現在用戶面前的影像往往是各種點云圖層的累加，反而會因為數據重疊造成模糊、難以區分、顯示效率與效果質量低下等問題。由于上述問題的存在，現有點云動態顯示技術一般運用在具有大型計算機的固定端，嚴重限制了該技術的發展和運用。

發明內容

本發明針對現有古建筑3D掃描數據模型往往需要運算能力很強的計算機才具有處理瀏覽功能的能力，且一般也僅能瀏覽小型建筑的數據模型；以及因為數據重疊造成模糊、難以區分、顯示效率與效果質量低下的問題中的至少一項。提供了一種基于真實色彩的海量點云動態顯示方法，所述方法包括：

S1.獲取基于真實色彩的海量點云數據，并對獲取的點云數據進行優化重建。

S2.根據用戶的訪問信息，調整數據模型，顯示相應的顯示信息。

S3.在顯示過程中進行顯示數據的優化處理。

進一步的，步驟S1所述優化重建的方法包括：首先，使用法向量對點云數據進行定向和參數標記。然后對海量點云數據進行數值減小優化。最后形成附帶真實色彩的海量點云動態顯示標記數據包。

進一步的，步驟S1所述數值減小優化的方法為：去除點云數據中的公共數據部分，僅保留有效的特征數值。

進一步的，步驟S2所述調整數據模型的方法為：首先獲取數據模型信息。然后根據用戶的訪問信息，形成訪問者相對數據模型的視覺坐標系。之后保持視覺坐標系不變，通過旋轉或整體移動數據模型的方法進行相應的動態顯示。

進一步的，步驟S3所述優化處理包括：顯示點云區域優化。

所述顯示點云區域優化的方法包括：首先根據用戶的訪問信息，形成訪問者相對數據模型的視覺坐標系。然后以穿過訪問者坐標點且平行于訪問者觀察面的平面，作為界定數據模型中參與顯示的點云區域底邊界。最后根據上述點云區域底邊界，選擇預設訪問者觀察側的數據形成顯示信息。