[發(fā)明專利]基于矢量數(shù)據(jù)自動(dòng)分割LOD層級三維數(shù)據(jù)單體化方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010380448.6
• 申請日: 2020-05-08
• 公開（公告）號: CN111784840A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉潤東;陳瑞波;羅義談;潘嬋玲;雷江濤;陳家興;余萬東
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西壯族自治區(qū)自然資源遙感院
• 主分類號: G06T17/10
• 分類號: G06T17/10;G06T17/20;G06T19/20
• 代理公司: 廣西中知科創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 45130
• 代理人: 趙團(tuán)軍

1.一種基于矢量數(shù)據(jù)自動(dòng)分割LOD層級三維數(shù)據(jù)單體化方法，其特征在于，包括以下內(nèi)容：

S1、統(tǒng)一矢量數(shù)據(jù)和傾斜實(shí)景三維數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系統(tǒng)；

S2、加載矢量數(shù)據(jù)及獲取建筑邊界的屬性信息：加載矢量數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)中的每個(gè)建筑邊界都構(gòu)建一個(gè)邊界對象BoundaryObject，獲取并保存其坐標(biāo)串信息Boundary(P1，P2，P3…)和其最小包圍矩形的外接圓心C的坐標(biāo)和外接圓的半徑R₁；所有建筑邊界的屬性信息記錄為V₁(BoundaryObject₁，BoundaryObject₂，BoundaryObject₃…)；

S3、加載及收集實(shí)景三維數(shù)據(jù)信息：加載實(shí)景三維數(shù)據(jù)，對三維數(shù)據(jù)每個(gè)Tile模型頂層LOD數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)都構(gòu)建一個(gè)TileObject對象，獲取并保存其Mesh模型數(shù)據(jù)及包圍球球心點(diǎn)O的坐標(biāo)和包圍球半徑R₂；所有Tile的屬性信息記錄為V₂(TileObject₁，TileObject₂，TileObject₃…)；

S4、單體模型提取分割；包括以下內(nèi)容：

S41、通過步驟S2的外接圓圓心C和步驟S3的包圍球球心所在xy平面進(jìn)行相交檢測，并把與BoundaryObject對象存在相交的TileObject對象保存到BoundaryObject對象的屬性中，完成在Tile層級的相交提取；

S42、采用廣度優(yōu)先的遍歷方式對每個(gè)Tile模型頂層LOD的提取分割；使用V₁中的BoundaryObject對象對V₂中TileObject對象的Mesh模型數(shù)據(jù)TIN網(wǎng)，進(jìn)行三角形的提取、分割擴(kuò)充和紋理提取分割操作，完成每個(gè)Tile模型頂層LOD的分割提取；

S43、向?qū)嵕叭S數(shù)據(jù)的Tile模型的深度方向推進(jìn)，并按Tile逐LOD層級向下進(jìn)行分割提取，直到完成所有的數(shù)據(jù)分割提取；

S5、按照實(shí)景三維數(shù)據(jù)原始的數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)分別輸出V₁中BoundaryObject記錄的分割提取的單體建筑模型和V₂中TileObject記錄的分割剩余部分的模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于矢量數(shù)據(jù)自動(dòng)分割LOD層級三維數(shù)據(jù)單體化方法，其特征在于，所述步驟S1具體內(nèi)容為：獲取矢量數(shù)據(jù)和傾斜實(shí)景三維數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系統(tǒng)信息，若坐標(biāo)系統(tǒng)不一致，則采用四參數(shù)轉(zhuǎn)化模型進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，將矢量數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)換到三維模型數(shù)據(jù)的坐標(biāo)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于矢量數(shù)據(jù)自動(dòng)分割LOD層級三維數(shù)據(jù)單體化方法，其特征在于，所述步驟S2具體內(nèi)容如下：

S21、加載矢量數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)中的每個(gè)建筑邊界都構(gòu)建一個(gè)邊界對象BoundaryObject；矢量數(shù)據(jù)坐標(biāo)信息用坐標(biāo)串的集合(X1，Y1，X2，Y2……Xn，Yn)來記錄，加載矢量數(shù)據(jù)并獲取其中每個(gè)矢量邊界的坐標(biāo)串信息，用Boundary(P1，P2，P3…)標(biāo)識，其中Pn(Xn，Yn)；

S22、遍歷Boundary中的坐標(biāo)，分別找出每個(gè)建筑邊界的x坐標(biāo)最小值、最大值以及y坐標(biāo)最小值、最大值，四個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)分別記為P_xmin、P_xmax、P_ymin、P_ymax；通過以上四個(gè)點(diǎn)構(gòu)建邊界對象的最小包圍矩形Rectangle_min，并求出最小包圍矩形四個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)P1、P2、P3、P4；計(jì)算邊界Rectangle_min的外接圓圓心C的坐標(biāo)值及其外接圓的半徑R₁；

S23、將Boundary(P1，P2，P3…)、外接圓心C和外接圓半徑R₁的信息存入BoundaryObject對象中，所有建筑邊界的屬性信息記錄為V₁(BoundaryObject₁，BoundaryObject₂，BoundaryObject₃…)。