[發(fā)明專利]一種數(shù)字城市中建筑的虛擬現(xiàn)實場景生成方法及裝置

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• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN108021766A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮春明;柳萌;王春影
• 申請（專利權(quán)）人: 長春明軒文化傳媒有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06T19/00
• 代理公司: 北京辰權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11619
• 代理人: 劉廣達

本發(fā)明公開了一種數(shù)字城市中建筑的虛擬現(xiàn)實場景生成方法及裝置，所述方法包括：采集城市的建筑區(qū)域數(shù)據(jù)，根據(jù)建筑區(qū)域數(shù)據(jù)生成高精度的三維建筑模型和地面模型；對三維建筑模型和地面模型進行融合，得到建筑區(qū)域模型；對建筑區(qū)域模型進行轉(zhuǎn)化，得到各虛擬建筑模型和各虛擬資源模型；根據(jù)不同場景，加載對應(yīng)的虛擬建筑模型和虛擬資源模型，生成建筑區(qū)域中對應(yīng)建筑的虛擬現(xiàn)實場景。本發(fā)明中的方法，不僅降低了數(shù)字城市中建筑虛擬現(xiàn)實的實現(xiàn)方案的復(fù)雜度，而且降低了開發(fā)成本；同時通過顯示設(shè)備顯示建筑的虛擬現(xiàn)實場景，可以讓用戶更好的融入其中，查看建筑區(qū)域的周邊情境及建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提前感受建筑的預(yù)期效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域，尤其涉及一種數(shù)字城市中建筑的虛擬現(xiàn)實場景生成方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著社會的發(fā)展，“數(shù)字城市”走進了人們的生活，其是以計算機技術(shù)、多媒體技術(shù)和大規(guī)模存儲技術(shù)為基礎(chǔ)，以寬帶網(wǎng)絡(luò)為紐帶，運用遙感、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、遙測、仿真-虛擬等技術(shù)，對城市進行多分辨率、多尺度、多時空和多種類的三維描述，即利用信息技術(shù)手段將城市的過去、現(xiàn)狀和未來進行數(shù)字化虛擬實現(xiàn)。其中，備受人們關(guān)注的則是城市的未來，更多的人希望能夠查看建筑區(qū)域的周邊情境及建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)，來提前感受建筑的預(yù)期效果。然而，現(xiàn)有的數(shù)字城市的建筑虛擬現(xiàn)實，其內(nèi)部空間緊湊、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且涉及的資源數(shù)量龐大、協(xié)調(diào)關(guān)系復(fù)雜，因而增加了數(shù)字城市的建筑虛擬現(xiàn)實的設(shè)計難度和復(fù)雜度。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明公開了一種數(shù)字城市中建筑的虛擬現(xiàn)實場景生成方法及裝置。

一方面，本發(fā)明公開了一種數(shù)字城市中建筑的虛擬現(xiàn)實場景生成方法，包括：

步驟S1：采集城市的建筑區(qū)域數(shù)據(jù)，根據(jù)所述建筑區(qū)域數(shù)據(jù)生成高精度的三維建筑模型和地面模型；

步驟S2：對所述三維建筑模型和所述地面模型進行融合，得到建筑區(qū)域模型；

步驟S3：對所述建筑區(qū)域模型進行轉(zhuǎn)化，得到各虛擬建筑模型和各虛擬資源模型；

步驟S4：根據(jù)不同場景，加載對應(yīng)的虛擬建筑模型和虛擬資源模型，生成建筑區(qū)域中對應(yīng)建筑的虛擬現(xiàn)實場景。

可選地，步驟S1，具體包括：

步驟S1-1：通過航空攝影、和/或衛(wèi)星遙感、和/或機載激光雷達的測量方式，采集城市中建筑區(qū)域的三維景觀影像及高清照片；

步驟S1-2：根據(jù)建筑區(qū)域的三維景觀影像及高清照片，制作高精度的數(shù)字高程模型和數(shù)字正攝影像圖，根據(jù)所述數(shù)字高程模型和所述數(shù)字正攝影像圖生成地面模型；

步驟S1-3：分析所述建筑區(qū)域的三維景觀影像及高清照片，得到建筑區(qū)域中各建筑的基本幾何體，確定所述各基本幾何體的三維空間數(shù)據(jù)并組成面、構(gòu)成體，得到三維建筑模型。

可選地，所述步驟S2，具體包括：

步驟S2-1：將所述三維建筑模型和所述地面模型投影到坐標系中，根據(jù)地理位置將三維建筑置于地面模型中相應(yīng)的位置處，得到第一融合模型；

步驟S2-2：提取所述第一融合模型中建筑的輪廓線，并根據(jù)所述輪廓線構(gòu)建不規(guī)則三角網(wǎng)；

步驟S2-3：將所述不規(guī)則三角網(wǎng)轉(zhuǎn)換為光柵，得到建筑區(qū)域模型。

可選地，所述步驟S3，具體為：根據(jù)各場景中建筑的裝配約束關(guān)系，對所述建筑區(qū)域模型進行轉(zhuǎn)化及簡化處理，得到對應(yīng)的各虛擬建筑模型和各虛擬資源模型。

可選地，所述步驟S4之后，還包括：通過虛擬現(xiàn)實顯示設(shè)備，顯示所述建筑的虛擬現(xiàn)實場景并進行交互式操作。

另一方面，本發(fā)明公開了一種數(shù)字城市中建筑的虛擬現(xiàn)實場景生成裝置，包括：