[發(fā)明專利]一種風的三維動態(tài)展示方法和設備

有效

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• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN107978011B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設計）人: 朱海霞
• 申請（專利權）人: 零空間（北京）科技有限公司
• 主分類號: G06T13/60
• 分類號: G06T13/60
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;李相雨

本發(fā)明提供了一種風的三維動態(tài)展示方法和設備，該方法包括獲取待展示數(shù)據(jù)；根據(jù)待展示數(shù)據(jù)布置初始二維向量場，并根據(jù)風速數(shù)據(jù)、風向數(shù)據(jù)和展示時長獲取與初始二維向量場對應的至少一個預測二維向量場；根據(jù)三維坐標數(shù)據(jù)，對初始二維向量場和預測二維向量場進行三維映射，獲取初始二維向量場對應的初始三維向量場及預測二維向量場對應的預測三維向量場；根據(jù)展示時長中各展示時刻的順序，依次展示初始三維向量場和預測三維向量場分別對應的三維模型。本發(fā)明通過對二維向量場進行預測計算，三維映射獲取對應的三維向量場，避免了三維向量場中的數(shù)據(jù)計算，降低了對設備的性能消耗。

技術領域

本發(fā)明涉及顯示技術領域，具體涉及一種風的三維動態(tài)展示方法和設備。

背景技術

在氣象領域中，為了研究某一區(qū)域中整體的風的走向和風的速度，并在更小尺度和更高精度上掌握風的速度和方向，需要對風的動態(tài)進行可視化處理，從而使研究人員直觀地了解該區(qū)域風的動態(tài)變化。上述方法同樣適用于風力發(fā)電、污染源控制和影視游戲等領域。

現(xiàn)有技術中，對風的動態(tài)進行展示的方式通常包括二維展示方式和三維展示方式；其中，三維展示方式相對二維展示方式具有更好的展示效果。但由于三維展示方式中需要在三維坐標系中對風的數(shù)據(jù)進行計算，其計算量龐大，導致對設備的性能消耗非常大，對設備的性能要求也非常高，且花費時間長，適用性和展示效果較差。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術中存在的上述缺陷，本發(fā)明提供一種風的三維動態(tài)展示方法和設備。

本發(fā)明的一方面提供一種風的三維動態(tài)展示方法，包括：S1，獲取待展示數(shù)據(jù)；其中，待展示數(shù)據(jù)包括初始時刻時待展示區(qū)域內(nèi)各數(shù)據(jù)點的風速數(shù)據(jù)、風向數(shù)據(jù)和三維坐標數(shù)據(jù)；S2，根據(jù)所述待展示數(shù)據(jù)布置初始二維向量場，并根據(jù)風速數(shù)據(jù)、風向數(shù)據(jù)和展示時長獲取與初始二維向量場對應的至少一個預測二維向量場；其中，所述展示時長內(nèi)包括至少一個展示時刻，每個展示時刻對應一個預測二維向量場；S3，根據(jù)三維坐標數(shù)據(jù)，對初始二維向量場和預測二維向量場進行三維映射，獲取初始二維向量場對應的初始三維向量場及預測二維向量場對應的預測三維向量場；S4，根據(jù)展示時長中各展示時刻的順序，依次展示初始三維向量場和預測三維向量場分別對應的三維模型。

其中，所述步驟S2具體包括：S21，根據(jù)待展示數(shù)據(jù)中各數(shù)據(jù)點的風速數(shù)據(jù)、風向數(shù)據(jù)和三維坐標中的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)，布置與待展示數(shù)據(jù)對應的初始二維向量場；S22，在初始二維向量場中選取至少一個數(shù)據(jù)點，將每個選取的數(shù)據(jù)點的位置作為起始生成位置，生成對應的風因子；其中，所述風因子用于表示風的動態(tài)變化；S23，根據(jù)展示時刻與初始時刻之間的時段、風因子所在數(shù)據(jù)點的風速數(shù)據(jù)和風向數(shù)據(jù)，計算展示時刻時風因子的位置，獲取展示時刻對應的預測二維向量場。

其中，所述步驟S3具體包括：根據(jù)初始二維向量場和預測二維向量場中各數(shù)據(jù)點的三維坐標中的高程數(shù)據(jù)，分別將各數(shù)據(jù)點映射到三維坐標系中，獲取初始二維向量場對應的初始三維向量場以及預測二維向量場對應的預測三維向量場。

其中，所述步驟S21后還包括：在初始二維向量場中增加補充數(shù)據(jù)點，并根據(jù)所述補充數(shù)據(jù)點附近的數(shù)據(jù)點，通過插值獲取補充數(shù)據(jù)點的風速數(shù)據(jù)和風向數(shù)據(jù)。

其中，所述根據(jù)所述補充數(shù)據(jù)點附近的數(shù)據(jù)點，通過插值獲取補充數(shù)據(jù)點的風速數(shù)據(jù)和風向數(shù)據(jù)的步驟具體包括：根據(jù)補充數(shù)據(jù)點周圍四個數(shù)據(jù)點的風速數(shù)據(jù)和風向數(shù)據(jù)，通過雙線性插值法對風向數(shù)據(jù)和風速數(shù)據(jù)分別進行插值，獲取補充數(shù)據(jù)點的風速數(shù)據(jù)和風向數(shù)據(jù)。

其中，所述步驟S22還包括：在初始二維向量場中，根據(jù)風因子起始生成位置的數(shù)據(jù)點的風速數(shù)據(jù)，計算風因子的持續(xù)時長；相應地，所述展示時長的值為風因子的持續(xù)時長或默認值。

其中，所述S22中生成對應的風因子的步驟具體包括：在起始生成位置添加風因子標識；其中，所述風因子標識包括圖片和/或顏色，所述風因子標識由風因子對應的數(shù)據(jù)點的風速數(shù)據(jù)和風向數(shù)據(jù)確定。