[發明專利]一種面向三維地理數據的傳輸和渲染方法及系統

有效

• 申請號: 202011014436.8
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN111858828B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 朱興亮;程雷;盧戰勝;李曉輝
• 申請（專利權）人: 北京數字政通科技股份有限公司
• 主分類號: G06F16/29
• 分類號: G06F16/29;G06T17/00;G06T17/05
• 代理公司: 北京卓特專利代理事務所(普通合伙) 11572
• 代理人: 陳變花

1.一種面向三維地理數據的傳輸和渲染方法，其特征在于，包括如下步驟：

獲取待渲染的三維地理數據，采用多細節層次劃分的方法將三維地理數據構建成一組由上至下各個節點的模型實體的顯示層級不同的場景樹；其中，場景樹中每一個節點均包括描述文件和數據文件；

獲取當前待渲染的三維地理數據的層級切換因子；

依次加載場景樹中最上方至獲取的層級切換因子相對應的層級數據，對加載的層級數據進行渲染；

其中，對場景樹中每一個層級數據進行渲染的方法包括如下子步驟：

獲取當前層級數據中每一個節點數據的加載時序值;

按照加載時序值由小到大的順序依次加載當前層級數據中每一個節點的數據，并獲取節點數據中的待渲染數據;

對待渲染數據進行渲染。

2.根據權利要求1所述的面向三維地理數據的傳輸和渲染方法，其特征在于，構建場景樹的方法包括如下步驟：

采用多細節層次劃分的方法將描述文件構建至場景樹的各個節點；

通過描述文件引用數據文件來構建成場景樹基礎的瓦片數據；

通過數據文件引用一個外部的復用材質文件集；

通過數據文件引用一個外部的合并紋理工具集。

3.根據權利要求1所述的面向三維地理數據的傳輸和渲染方法，其特征在于，描述文件包含的屬性為：范圍、層級切換因子、細分類型、內容和組成該場景樹的子節點。

4.根據權利要求3所述的面向三維地理數據的傳輸和渲染方法，其特征在于，層級切換因子的獲取方法為：

根據當前待渲染的三維地理數據的屬性特征計算當前三維地理數據的展示細節度值；

依據計算的展示細節度值和層級切換因子預設的展示閾值，為當前待渲染的三維地理數據匹配相應的層級切換因子，從而獲得層級切換因子；

其中，預先為每一個層級切換因子設定展示閾值。

5.根據權利要求4所述的面向三維地理數據的傳輸和渲染方法，其特征在于，展示細節度值的計算公式為：

；

其中，表示展示細節度值；L表示觀察點與場景樹的節點之間的距離；F表示當前三維地理數據中模型所占像素大小；表示當前三維地理數據中模型的重要系數；表示當前三維地理數據中模型的半徑；表示需要展示的地表建筑物分辨率。

6.根據權利要求1所述的面向三維地理數據的傳輸和渲染方法，其特征在于，對待渲染數據進行渲染包括如下子步驟：

對數據文件進行解壓縮形成數據文件流，數據文件流包括屬性表和模型實體；

依據獲取的描述文件中的地理數據渲染范圍和數據文件中的模型實體，構建地理數據渲染范圍內的模型實體的三維實體圖像；

提取三維實體圖像的邊界輪廓，將三維實體圖像中邊界輪廓閉合區域劃分為一個區塊；

計算任意兩個區塊之間的相似度值，將相似度值大于預設閾值的區塊合并成新區塊，直至無法合并，依次對合并后的區塊進行渲染。

7.根據權利要求6所述的面向三維地理數據的傳輸和渲染方法，其特征在于，計算任意兩個區塊之間的渲染近似度值的公式為：

；

其中，表示兩個區塊之間的渲染近似度值；表示兩個區塊的材質類型系數值，若兩個區塊的材質類型一致，則值為1，否則，值為0；m表示第一區塊對應的紋理圖片的像素點的總個數，表示第一區塊對應的紋理圖片的第i個像素點的像素值；表示第二區塊對應的紋理圖片的第j個像素點的像素值；n表示第二區塊對應的紋理圖片的像素點的總個數；ln表示函數；表示第一區塊對應的紋理圖片分辨率；表示第二區塊對應的紋理圖片分辨率。

8.根據權利要求1所述的面向三維地理數據的傳輸和渲染方法，其特征在于，預先在數據文件中的模型實體的頂點屬性中會添加一個屬性字段，在渲染的過程中，點擊模型實體，模型實體的頂點屬性勾連屬性表中的相應屬性。

9.一種面向三維地理數據的傳輸和渲染系統，其特征在于，包括：

場景樹構建模塊，用于獲取待渲染的三維地理數據，采用多細節層次劃分的方法將三維地理數據劃分成分頁細節層次模型，構建成一組由上至下各個節點的模型實體的顯示層級不同的場景樹；其中，場景樹中每一個節點均包括描述文件和數據文件；

獲取模塊，用于獲取當前待渲染的三維地理數據的層級切換因子；

渲染模塊，用于依次加載場景樹中最上方至獲取的層級切換因子相對應的層級數據，對加載的層級數據進行渲染；

其中，對場景樹中每一個層級數據進行渲染的方法包括如下子步驟：

獲取當前層級數據中每一個節點數據的加載時序值;

按照加載時序值由小到大的順序依次加載當前層級數據中每一個節點的數據，并獲取節點數據中的待渲染數據;

對待渲染數據進行渲染。