[發明專利]一種基于空間多尺度重構的海洋實時渲染系統及方法

在審

• 申請號: 202010984697.6
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112085824A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 謝曉蘭;許可;周俊武;劉亞榮
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: G06T15/00
• 分類號: G06T15/00
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 周新楣

本發明公開了一種基于空間多尺度重構的海洋實時渲染系統及方法，包括：海洋數據網格化模塊、空間多尺度重構模塊、實時響應模塊、數據重組模塊、數據渲染模塊，采用編碼壓縮LOD多層次細節，對網格化后的海洋數據進行空間重構，利用Mortan編碼規則對數據進行壓縮，減緩系統內存消耗；同時利用LOD多層次細節技術模型，將柵格化海洋數據轉化為矢量數據，保障了圖像渲染不會因瀏覽器比例變化而失真；采用數據響應策略，實時對視點范圍變化進行捕獲，減少無效節點的加載，提高渲染效率；采用數據重組方法和自適應圖像渲染方法，將視點范圍內的圖層數據進行拉取渲染，實現圖層實時可視化渲染。

技術領域

本發明涉及一種虛擬場景仿真技術領域，更具體的說是涉及一種基于海洋數據的多細節層次渲染技術。

背景技術

海洋政策是國家為實現海洋領域任務而制定的行動準則，是由國家海洋利益決定的，一個國家對海洋數據、海洋資源掌握的好壞，直接決定了這個國家未來海洋事業的發展。我國是海洋資源大國，海洋產業、海洋經濟等對國民經濟的支撐有著重要的作用，我國海洋事業在國家海洋政策的支持下，已經取得了輝煌的成就。

目前，我國在海洋領域方面已經有明顯的進步，但是我們在利用海洋數據實現海洋數據資源信息化、可視化等方面還有很多的不足：

(1)多源異構海洋數據報文復雜，無統一存儲的標準，直接采用本地數據存儲再解析，其利用率極低；

(2)海洋數據種類復雜，不適合大規模統一處理，因此現有技術在對海洋數據進行分類解析、去異去重、數據補缺等方面還有很多不足；

(3)現有技術中的數據渲染大多都采用數據解析后生成柵格圖片的形式加載渲染，圖片質量會受圖層比例變化的影響，當圖層放大到一定比例時，圖片渲染就會變得模糊，且隨著大量海洋數據的加載會嚴重消耗系統的內存，隨時可能出現渲染斷層、系統崩潰等現象。不僅不能實現粒子動態實時渲染，還會嚴重影響用戶對系統的使用體驗。

由此可見，傳統的技術對海洋數據分類解析、數據清洗、實時渲染等方面還存在很多的問題，海洋數據利用率低，無法滿足海洋數據的實時渲染、精確渲染、低耗能等要求，

因此，一種基于空間多尺度重構的海洋實時渲染系統及方法是本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種基于空間多尺度重構的海洋實時渲染系統及方法，利用空間多尺度重構技術將海洋數據形成多尺度空間立體數據，通過本發明的系統將柵格化數據轉換為空間矢量數據，使海洋數據渲染圖層不會因圖層比例的變化而模糊，從而提高海洋數據渲染質量，減輕系統內存消耗。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種基于空間多尺度重構的海洋實時渲染系統，包括：

海洋數據網格化模塊，用于將海洋數據進行網格化處理；

空間多尺度重構模塊，用于將網格化處理后的海洋數據構建成空間立體海洋數據；

實時響應模塊，用于獲取并實時響所述空間立體海洋數據的點擊視點，并根據所述點擊視點位置拉取當前范圍內的空間網格化海洋數據；

數據重組模塊，用于將拉取的空間網格化海洋數據進行重組；

數據渲染模塊，用于將重組后的網格化海洋數據進行自適應圖像渲染。

優選的，所述海洋數據網格化模塊還包括：

網格化控制子模塊，用于利用不同的網格比例對海洋數據進行劃分；

標準化控制子模塊，用于將經過網格劃分的海洋數據處理成矢量化網格數據。

優選的，所述空間多尺度重構模塊還包括：