[發明專利]線性四元樹多層模型驅動的DEM即時可視化方法

在審

• 申請號: 201911184987.6
• 申請日: 2019-11-27
• 公開（公告）號: CN110930509A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 王程;劉文平
• 申請（專利權）人: 王程
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05;G06F16/29
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.線性四元樹多層模型驅動的DEM即時可視化方法，其特征在于：通過建立線性四元樹構建多層精細模型組織DEM數據即時可視化，主要包括DEM數據預處理、線性四元樹多層精細模型建立、視景體內外判定、渲染生成DEM即時可視化結果，快速修補多層精細模型產生的裂痕，配合OpenGL渲染引擎，添加高程色彩數據，實現高分辨率DEM地形數據的即時可視化。

2.根據權利要求1所述的線性四元樹多層模型驅動的DEM即時可視化方法，其特征在于，具體步驟為：

第一步，DEM數據預處理，依次包括DEM源數據讀入內存、轉儲數據、輸出二進制文件；

第二步，線性四元樹多層精細模型建立，依次包括讀入預處理、數據域緩存、計算線性四元樹最大深度、構建節點、是否達樹深判定、是否有數據判定、計算誤差、計算四個子節點；

第三步，視景體內外判定，依次包括計算視景體方程、判定結點是否在視景體內、判定是否細分、結點標記細分、獲取子節點；

第四步，渲染生成DEM即時可視化結果，依次包括結點進入OpenGL渲染、添加高程色彩數據、可視化結果輸出。

3.根據權利要求1所述的線性四元樹多層模型驅動的DEM即時可視化方法，其特征在于：第二步線性四元樹多層精細模型建立，在多層精細連續分辨率模型構建過程中，首先對地形進行分割，根據最大層次M建立(2M+1)×(2M+1)大小的DEM影像，然后從中心節點向四個方向依次建立不同層次精細模型，每一個四元樹節點除了保存父節點和四個子節點的指針之外，還保存中心節點索引、區域邊緣的四個正方形角點索引和相鄰角點之間邊的中點索引，根節點為中心節點，涵蓋整個地形，四個角點是整個地形的最大邊界角點，根節點的四個子節點分別代表根節點的四個方向數據，根節點的子節點指向整個正方形地形被平均分成四塊之后的區域中心節點，依次遞歸，直到底層即最精細節點，構建好線性四元樹的索引結構后，根據每層地塊節點保存的誤差大小和視距公式判定是否繼續展開節點。

4.根據權利要求3所述的線性四元樹多層模型驅動的DEM即時可視化方法，其特征在于，通過構建線性四元樹的方式，將多層精細樹的數據映射到DEM空間二維的(X,Y)坐標上，通過最精細的底層多層精細數據，經過邏輯運算獲得任意一個位置的節點信息以及該節點的四個角點和邊點。

5.根據權利要求3所述的線性四元樹多層模型驅動的DEM即時可視化方法，其特征在于：在顯示不同細節，決定是否展開節點過程中，通過地形起伏決定是否展開細化，預先計算不同大小節點所代表的塊中的最大高差作為誤差值，保存在節點數據域中，通過視距和節點的關系公式判斷是否需要展開節點，同時節點有累計效應，父節點的高差值永遠大于等于每一個子節點的高差值，公式如下：

G_max×C＞D

式中，G為節點的最大高差值，D為視點和節點的中心點距離，C為精細常數，當滿足上式時，代表節點需要繼續展開，否則結束節點的遞歸；

在對每一個節點進行預處理之后，將節點數據直接保存到本地，在以后的讀取過程中直接通過二進制文件讀取方式，得到數據直接應用于顯示DEM數據中。

6.根據權利要求1所述的線性四元樹多層模型驅動的DEM即時可視化方法，其特征在于：第三步視景體內外判定，通過視景體的大小和當前模型的旋轉矩陣計算模型實際位置，然后從根節點出發，根據當前節點對應模型大小計算出對應塊的包圍盒，通過包圍盒檢測法驗證包圍盒的所在范圍。