[發(fā)明專利]三維地形模型生成方法、裝置、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110037595.8
• 申請(qǐng)日: 2021-01-12
• 公開（公告）號(hào): CN112489213A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝海風(fēng);石教坤;羅國亮;曾江佑;王睿;楊佳東;王海民;歐陽俊杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江西博微新技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06T17/05
• 分類號(hào): G06T17/05
• 代理公司: 南昌佳誠專利事務(wù)所 36117
• 代理人: 劉守正

本發(fā)明涉及三維模型構(gòu)建技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種三維地形模型生成方法、裝置、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，該方法包括獲取構(gòu)成目標(biāo)模型的等高線，對(duì)等高線進(jìn)行均勻采樣得到三維采樣點(diǎn)，基于三維采樣點(diǎn)構(gòu)建網(wǎng)格；將三維采樣點(diǎn)分布在網(wǎng)格的網(wǎng)格中，并將落入網(wǎng)格中的三維采樣點(diǎn)的Z坐標(biāo)值作為該網(wǎng)格的基礎(chǔ)高程值；基于網(wǎng)格上現(xiàn)有的基礎(chǔ)高程值，利用預(yù)設(shè)的插值算法在網(wǎng)格的空白網(wǎng)格中插入新增高程值；及基于基礎(chǔ)高程值及新增高程值在網(wǎng)格上生成三維地形模型。本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)三維地形模型表面更加平滑，可視化效果更好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及三維模型構(gòu)建技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種三維地形模型生成方法、裝置、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

三維地形建模是建立描述某一部分地球表面及其特征的曲面模型，能夠真實(shí)反映地表特征和地表現(xiàn)象，其在地理信息、工程建設(shè)、影視動(dòng)畫、虛擬仿真等領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

三維地形建模需要輸入的地形數(shù)據(jù)源為等高線數(shù)據(jù)，而后基于等高線進(jìn)行曲面建模，根據(jù)等高線擬合3D地形，通常采用三角剖分來構(gòu)建地形，不過效果差，會(huì)產(chǎn)生額外的坡度變化線，不符合地形是連續(xù)平滑的事實(shí)。

因此如何實(shí)現(xiàn)三維地形模型表面更加平滑，可視化效果更好成為了亟需解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種三維地形模型生成方法、裝置、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，旨在如何實(shí)現(xiàn)三維地形模型表面更加平滑，可視化效果更好的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種三維地形模型生成方法，該方法包括：

獲取構(gòu)成目標(biāo)模型的等高線，對(duì)所述等高線進(jìn)行均勻采樣得到三維采樣點(diǎn)，基于所述三維采樣點(diǎn)構(gòu)建網(wǎng)格；

將所述三維采樣點(diǎn)分布在所述網(wǎng)格的網(wǎng)格中，并將落入所述網(wǎng)格中的三維采樣點(diǎn)的Z坐標(biāo)值作為該網(wǎng)格的基礎(chǔ)高程值；

基于所述網(wǎng)格上現(xiàn)有的基礎(chǔ)高程值，利用預(yù)設(shè)的插值算法在所述網(wǎng)格的空白網(wǎng)格中插入新增高程值；及

基于所述基礎(chǔ)高程值及新增高程值在所述網(wǎng)格上生成三維地形模型；

其中，所述插值算法為：

找到采樣點(diǎn)集中距離當(dāng)前網(wǎng)格點(diǎn)最近的多個(gè)點(diǎn)；

使用以下公式對(duì)當(dāng)前網(wǎng)格點(diǎn)進(jìn)行插值：

使用嶺回歸方法對(duì)網(wǎng)格曲面進(jìn)行初步平滑，在插值方程中加入正則化項(xiàng)：

其中：

是當(dāng)前網(wǎng)格點(diǎn)；

是當(dāng)前網(wǎng)格點(diǎn)的高程值；

表示距離當(dāng)前網(wǎng)格點(diǎn)最近的點(diǎn)的高程值，下標(biāo)的數(shù)字越小對(duì)應(yīng)的距離越小；

代表權(quán)重，表示當(dāng)前網(wǎng)格點(diǎn)的高程值分別取多個(gè)點(diǎn)的高程值的權(quán)重；

代表正則化系數(shù)。

優(yōu)選地，當(dāng)存在多個(gè)所述三維采樣點(diǎn)落入同一個(gè)網(wǎng)格中時(shí)，將多個(gè)所述三維采樣點(diǎn)的Z坐標(biāo)值取平均值存入對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格中。

優(yōu)選地，所述“基于所述新增點(diǎn)和三維采樣點(diǎn)在所述網(wǎng)格上構(gòu)建三維地形模型”包括：

將所述網(wǎng)格進(jìn)行均勻劃分成至少兩個(gè)面積等同的單元塊，通過異步線程分別對(duì)每個(gè)所述單元塊進(jìn)行同步運(yùn)算得到所述三維地形模型。

優(yōu)選地，所述“將所述網(wǎng)格進(jìn)行均勻劃分成至少兩個(gè)面積等同的單元塊”步驟包括：