[發明專利]一種道路交叉口三維模型自動生成方法

有效

• 申請號: 202011386970.1
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112562062B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 龔佑海;戴強;奚燕;李亞仙;檀瑩瑩;錢高冉
• 申請（專利權）人: 浙江中控信息產業股份有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種道路交叉口三維模型自動生成方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、獲取道路交叉口的基礎參數；

S2、按照道路交叉口的組成結構分層拆解道路交叉口，獲取路面模型、人行道模型、車道線模型和車道導向箭頭模型；

S3、計算步驟S2中所述模型的頂點坐標；

S4、由所述模型的頂點坐標作為三角形頂點坐標將所述模型三角化，按照所述三角形頂點坐標構建頂點索引數組，生成三角網格模型；

S5、分別為步驟S2中所述模型創建不同的材質，并將其賦予到相對應的三角網格模型上；

S6、將所有三角網格模型合并建立道路交叉口模型；

所述計算車道導向箭頭模型的頂點坐標，具體包括：

S341、根據車道導向類型數據計算車道導向箭頭的頂點坐標；

S342、計算路面與鄰近路面的交點所在直線L₁″的直線方程，將直線L₁″沿路面延伸方向平移距離s₄得到直線L₆″；

S343、計算直線L₆″與每個進車道中心線所在直線的交點坐標，所述交點坐標為每個車道導向箭頭的放置位置坐標；

S344、計算每個車道導向箭頭的頂點坐標與放置位置坐標之間的偏移值；

S345、將每個車道的導向箭頭根據偏移向量平移至箭頭放置位置。

2.根據權利要求1所述的一種道路交叉口三維模型自動生成方法，其特征在于，所述計算路面模型的頂點坐標，具體包括：

S311、計算路面的頂點坐標，通過公式RW_l＝lw*ln_l+(ln_l-1)*d₂′+d₂′/2和RW_r＝lw*ln_r+(ln_r-1)*d₂′+d₂′/2計算出左右路面寬度，其中RW_r為右路面寬度，RW_l為左路面寬度，lw為車道寬，ln_r為進車道數，ln_l為出車道數，d₂′為車道線寬，由左右路面寬度得到路面頂部和底部的頂點的X坐標，由路面長度得到路面底部的頂點的Z坐標，給定路面所有頂點的Y坐標為0，給定路面頂部的頂點的Z坐標為0；

S312、根據路面旋轉角將路面繞Y軸進行逆時針旋轉，并計算旋轉后的路面的頂點坐標，計算公式如下，

其中為路面頂點坐標構成的3D向量，θ為路面旋轉角，R_y(θ)為繞Y軸旋轉的3×3矩陣，n為路面頂點數；

S313、由步驟S311和步驟S312可知路面以及鄰近路面的頂點坐標，計算路面與鄰近路面相交直線的直線方程，聯立相交直線的直線方程，計算路面與鄰近路面的左右交點坐標；

S314、計算路面的平移向量和垂足坐標：

構建路面左交點與其下方路面頂點的向量以及路面右交點與其下方路面頂點的向量；

由三維向量求模公式計算路面左交點與其下方路面頂點的向量的模d₁和路面右交點與其下方路面頂點的向量的模d₂；

判斷d₁是否大于d₂，若d₁d₂，則從左交點向路面的右邊界線作垂線，并將路面左交點與其下方路面頂點的向量作為路面的平移向量，若d₁≤d₂，則從右交點向路面的左邊界線作垂線，并將路面右交點與其下方路面頂點的向量作為路面的平移向量；

計算垂足所在邊線的直線方程以及垂線的直線方程，聯立直線方程，計算出垂足的坐標；

S315、將路面沿平移向量平移，并計算路面沿平移向量平移后的頂點坐標，計算公式如下，

其中為4D向量[x,y,z,1]，由路面頂點坐標構成的3D向量[x,y,z]擴展獲取，M為根據平移向量構造的4×4平移矩陣，Δx、Δy、Δz分別為平移向量在x、y、z三個軸向上的分量，n為路面頂點數；

S316、通過步驟S313和步驟S314計算由各個路面的左右交點和垂足構成的路面多邊形的頂點坐標。