[發明專利]建筑信息模型在三維數字城市場景中自適應動態調度方法

有效

• 申請號: 201711175345.0
• 申請日: 2017-11-22
• 公開（公告）號: CN107895031B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 薛梅;李鋒;胡章杰;陳良超;向澤君;詹勇;何興富;王國牛;邱月;王俊勇;陳光;唐相楨
• 申請（專利權）人: 重慶市勘測院
• 主分類號: G06F16/29
• 分類號: G06F16/29;G06F16/54;G06F16/50
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種建筑信息模型在三維數字城市場景中自適應動態調度方法,其特征在于按以下步驟進行：

步驟一：建立基于語義的城市空間信息尺度分級系統，對建筑信息模型中各專業空間模型和三維數字城市場景中的城市三維模型進行語義分級；

步驟二：根據城市空間信息尺度分級系統建立三維空間索引；

步驟三：進行三維空間模型在不同瀏覽場景的自適應調度與加載；

所述城市空間信息尺度分級系統包括地形、基礎設施、街區、建筑四個尺度層次；對所述城市三維模型和建筑信息模型中各專業空間模型進行標記，并將其分別劃分到四個尺度層次；

所述步驟三按以下方式進行：

輸入視點位置和瀏覽模式；所述瀏覽模式包括外殼模式、透視模式和室內模式；

采用基于時間戳的動態要素刪除機制進行要素的動態檢索和加載，在動態圖層中更新可視物體時，給場景中的每個可見物體打上當前的時間戳，對于過期的模型，場景更新后臺線程刪除并釋放內存資源和緩存的紋理資源；基于運動預測進行空間物體請求加載；

物體過期的判別條件是物體的時間戳比當前時間戳早指定時間和指定幀數；

所述基于運動預測進行空間物體請求加載即根據當前相機的運動趨勢，在動態請求計算加載視點進行空間查詢的時候，加上運動預測偏移量：當更新時發現當前視點下未加載三維空間模型的，則引發空間查詢動態調入模型，通過當前相機的視線方向和鉛直向量，計算出視點位置Vp及查詢點Qp，計算方法如下：

設定M為相機運動方向，v為運動速度，T為向前預測時間，L為歸一化的視線方向，Cp為相機位置，圖層平均平面高度為h，H為鉛直向量(0,0,-1)；

所述θ為視線向量和鉛直向量的夾角，0°≤θ≤90°，所述Cp.Z是Cp向量在z方向的值；L.z是L向量在z方向的值；

由查詢點Qp和當前的可視范圍d構建查詢矩形QR＝{(Qp.X–d,Qp.Y-d)-(Qp.X+d,Qp.Y+d)}，使用查詢矩形QR搜索已經建立并加載的空間索引，獲得未加載模型ID列表，并使用模型加載后臺線程進行動態加載。

2.如權利要求1所述的建筑信息模型在三維數字城市場景中自適應動態調度方法，其特征是：外殼模式調度和加載過程為：首先根據視點的位置和高度確定加載的數據尺度層級和內容，然后確定相應的四叉樹格網編號；讀取該格網對應的索引文件，在內存中加載對應的空間模型數據，按照空間模型；隨著視點位置的移動，開啟專門線程動態加載相鄰格網索引。

3.如權利要求1所述的建筑信息模型在三維數字城市場景中自適應動態調度方法，其特征是：透視模式調度和加載過程為：首先明確在透視模式下加載的數據尺度為街區尺度或建筑尺度，然后確定相應數據內容下的四叉樹格網編號；讀取該格網對應的索引文件，在內存中加載對應的空間數據模型；讀取四級格網對應的索引文件，獲取格網中所有的建筑id，并根據id讀取相應建筑信息模型數據，在內存中加載模型外包圍盒邊長1米的建筑信息模型；隨著視點的移動，開啟專門線程動態加載相鄰格網索引。

4.如權利要求1所述的建筑信息模型在三維數字城市場景中自適應動態調度方法，其特征是：室內模式調度和加載過程為：首先根據當前視點所在的建筑、樓層讀取該樓層的R樹索引文件，根據當前視點構成的視錐體計算可視的模型范圍，通過R樹索引查詢滿足可視范圍的所有建筑信息模型對象，在內存中加載建筑信息模型對象；隨著視點移動，開啟專門線程動態計算查詢矩形并根據索引檢索和加載模型。