[發明專利]面向規則建筑物的OBJ文件無損壓縮方法

有效

• 申請號: 201810812072.4
• 申請日: 2018-07-23
• 公開（公告）號: CN109189725B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 趙志鵬;張磊;黃鴻;鄧曉光;劉爽;李悅
• 申請（專利權）人: 廣州都市圈網絡科技有限公司
• 主分類號: G06F16/13
• 分類號: G06F16/13;G06F16/17
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288
• 代理人: 湯喜友;李悅

本發明提供面向規則建筑物的OBJ文件無損壓縮方法，包括步驟：讀取規則建筑物的幾何數據文件和材質文件，并在內存中構建內存對象；遍歷材質文件中的材質，在內存中構建材質參數字典，材質參數字典的鍵為材質參數的名稱，材質參數字典的值為材質參數的可選值列表；在材質參數字典中查找當前材質參數的值，通過對應的索引值替換當前材質參數的值，生成材質塊的數據塊；分別針對材質和幾何數據構建壓縮數據塊，幾何數據塊通過頂點收縮和樹狀索引壓縮生成緊湊的幾何數據塊，按照材質參數字典和數據塊的順序依次將內存中索引化的材質文件輸出至合并文件。本發明對規則建筑物能夠起到有效地壓縮效果，能夠有效地壓縮數據體積，提高數據傳輸效率。

技術領域

本發明涉及數據處理技術領域，尤其涉及面向規則建筑物的OBJ文件無損壓縮方法。

背景技術

隨著對地觀測技術的快速發展，地理信息數據以TB級的數量增加。三維城市模型數據作為三維GIS的重要內容，在數字城市和智慧城市建設過程中發揮重要作用。建筑物三維模型作為一種重要的地物，在三維城市展現和應用中具有關鍵的作用，其數據量具有海量性，給數據存儲和網絡傳輸都帶來了極大的挑戰。尤其在當下，HTML5和WebGL技術在瀏覽器端得到了更好的支持，WebGIS對海量數據渲染能力越來越強，逐漸替代傳統桌面端成為主流的GIS應用形式。因此對建筑物三維數據進行壓縮，以適應網絡的傳輸具有迫切的需求。

在眾多三維模型生成文件中，OBJ格式是常用的三維文件格式，OBJ是Alias/Wavefront公司為一套基于工作站的3D建模和動畫軟件Advanced Visualizer開發的一種標準3D模型文件格式，其由包含幾何信息的.obj和材質信息的材質庫.mtl兩部分組成。OBJ格式雖然在PC端得到了主流三維軟件的一致支持，但是由于原始OBJ文件結構冗余、體積較大在Web端加載需要耗費較多的時間，嚴重影響到前端可視化的效率。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供面向規則建筑物的OBJ文件無損壓縮方法，能夠有效地壓縮數據體積，提高數據傳輸效率。

本發明提供面向規則建筑物的OBJ文件無損壓縮方法，包括以下步驟：

讀取文件，讀取規則建筑物的幾何數據文件和材質文件，并在內存中構建內存對象；

構建材質參數字典，遍歷所述材質文件中的材質，在內存中構建材質參數字典，所述材質參數字典的鍵為材質參數的名稱，所述材質參數字典的值為所述材質參數的可選值列表；

材質索引化，在所述材質參數字典中查找當前材質參數的值，通過對應的索引值替換所述當前材質參數的值，生成材質塊的數據塊；

合并輸出文件，按照所述材質參數字典和數據塊的順序依次將內存中索引化的材質文件輸出至合并文件。

進一步地，還包括步驟收縮頂點，遍歷所述幾何數據文件中的頂點坐標、法線坐標、貼圖坐標、面數據，將所述頂點坐標、法線坐標、貼圖坐標依次按照三維坐標分量進行排序，根據排序后的頂點位置更新所述面數據的頂點索引、法線索引、貼圖索引，生成點塊。

進一步地，還包括步驟面索引偏移化，遍歷面塊中的材質引用索引，通過原始材質參數的名稱在所述材質塊中查找對應的索引位置，通過索引值替換所述原始材質參數的名稱，遍歷同一材質引用下的所有面，記錄所述頂點索引、法線索引、貼圖索引的最小值，通過所述頂點索引值、法線索引值、貼圖索引值與對應的最小值的差值更新所述面數據的頂點索引、法線索引、貼圖索引，生成面塊。

進一步地，還包括步驟清理注釋，清理所述幾何數據文件和所述材質文件的注釋。

進一步地，所述材質索引化中，若在所述材質參數字典中未查找到當前材質參數的值，則將當前材質參數位置上的參數值采用填充符進行填充。