一种三维空间数据的渲染方法及装置的制造方法_2

文档序号:8446302阅读:来源:国知局
其后,根据所述节点辅助信息和地形块偏移信息,对所述三维空间数据进行偏移修正和植染、对节点进行更新和绘制处理。
[0047]由上述可知,本实施例提供的三维空间数据的渲染方法中,建立第一四叉树和第二四叉树的双四叉树结构,并设置第一四叉树用于更新和渲染二维卫片和高程数据所构成的三维地球空间,第二四叉树用于更新和渲染航拍三维模型数据;且根据双四叉树节点所对应的节点辅助信息和地形块偏移信息,对所述三维空间数据进行渲染。本实施例在双四叉树情况下,通过两棵树并行且根据节点辅助信息和地形块偏移信息进行更新和绘制,彼此相互独立,使得航拍三维模型数据可以叠加在经坐标加密偏转后的二维卫片和高程数据之上同时绘制,从而在三维电子地图的场景过渡和拼接过程中,在保证数据显示精度的前提下,消除了人工干预,降低模型制作的不确定因素和数据制作的复杂度。
[0048]第二实施例
[0049]请参阅图2a,图2a为本发明第二实施例提供的三维空间数据的渲染方法的流程示意图。其中,所述三维空间数据的渲染方法基于一服务器上运行,建立第一四叉树和第二四叉树,并设置其中第一四叉树专门负责更新和渲染二维卫片和高程数据所构成的三维地球空间,第二四叉树专门负责更新和渲染航拍三维模型数据;在双四叉树情况下,通过两棵树并行进行更新和绘制,彼此相互独立,使得航拍三维模型数据可叠加在经坐标加密偏转后的二维卫片和高程数据之上同时绘制。
[0050]区别于第一实施例,本实施例主要针对三维空间数据(二维卫片、高程数据以及航拍三维模型数据)进行预处理的过程进行详细说明。所述方法包括:
[0051]在步骤S201中,建立第一四叉树和第二四叉树。
[0052]所述第一四叉树用于更新和渲染二维卫片和高程数据,所述第二四叉树用于更新和渲染航拍三维模型数据。
[0053]在步骤S202中,按照标准四叉树结构预先对三维空间数据进行离线细节层次模型处理。
[0054]可以理解的是,本发明实施例中所述三维空间数据(包括二维卫片和高程数据以及航拍三维模型数据)均需要预先按照标准四叉树结构进行离线细节层次模型(LOD,Levels of Detail)处理,其中LOD技术指根据物体模型的节点在显示环境中所处的位置和重要度,决定物体渲染的资源分配,降低非重要物体的面数和细节度,从而获得高效率的渲染运算。
[0055]可一并参考图2b,为墨卡托投影下卫片细节层次模型处理的示意图,其中墨卡托投影是众多将地球表面影像投影到二维平面上的方法之一,又称正轴等角圆柱投影。
[0056]优选的,在进行离线细节层次模型处理之后还可以包括:
[0057]在步骤S203中,基于所述航拍三维模型数据,对所述高程数据进行修正。
[0058]由于本实施例是在双四叉树情况下并行进行更新和绘制,使得航拍三维模型数据叠加在二维卫片和高程数据之上显示,因此为了避免航拍三维模型数据被二维卫片和高程数据覆盖的可能,高程数据需要预先基于航拍三维模型数据做修正。
[0059]在步骤S204中,根据预设规则分别将预处理后的二维卫片和高程数据按照标准四叉树结构进行存储,并由所述第一四叉树更新时获取;将预处理后的航拍三维模型数据按照标准四叉树结构进行存储,并由所述第二四叉树更新时获取。
[0060]可以理解的是,将进行预处理后的三维空间数据分别按照预设规则存储,其中,所述第一四叉树用于更新和渲染所述二维卫片和所述高程数据,所述第二四叉树用于更新和渲染所述航拍三维模型数据;另容易想到的是,所述预设规则可预先设置于服务器中,在获取到预处理后的三维空间数据后,使用双四叉树引擎实现更新渲染时进行调用。
[0061]在步骤S205中,获取所述第一四叉树和第二四叉树的节点所对应的节点辅助信息和地形块偏移信息。
[0062]在步骤S206中,基于所述第一四叉树和所述第二四叉树,根据所述节点辅助信息和地形块偏移信息,对所述三维空间数据进行渲染。
[0063]其中,所述步骤S205与步骤S206可具体为:
[0064]本实施例中所述节点辅助信息指示所述节点对应的数据类型,所述地形块偏移信息用于修正该地形块所对应的航拍三维模型数据绘制的实际位置。
[0065]可具体的,无论是第一四叉树还是第二四叉树,其上的每一个节点除了有相应的三维空间数据与之对应,还会携带节点辅助信息与之对应,节点辅助信息中指示节点对应的数据类型,也就是说指明了对应节点可获得的数据类型(即是二维卫片和高程数据,还是航拍三维模型数据,还是两者都有)。同时,每一个节点上还包含有对应地形块的偏移信息。地形块偏移信息记录的是基于坐标加密算法计算出的地形块内所有均匀采样点处的最大坐标偏移值。该地形块偏移信息在该地形块存在航拍三维模型数据时,用于修正该地形块所对应的航拍三维模型数据绘制的实际位置。
[0066]其后,根据所述节点辅助信息和地形块偏移信息,对所述三维空间数据进行偏移修正和植染、对节点进行更新和绘制处理。
[0067]由上述可知,本实施例提供的三维空间数据的渲染方法中,建立第一四叉树和第二四叉树的双四叉树结构,并设置第一四叉树用于更新和渲染二维卫片和高程数据所构成的三维地球空间,第二四叉树用于更新和渲染航拍三维模型数据;且根据双四叉树节点所对应的节点辅助信息和地形块偏移信息,对所述三维空间数据进行渲染。本实施例在双四叉树情况下,通过两棵树并行且根据节点辅助信息和地形块偏移信息进行更新和绘制,彼此相互独立,使得航拍三维模型数据可以叠加在经坐标加密偏转后的二维卫片和高程数据之上同时绘制,从而在三维电子地图的场景过渡和拼接过程中,在保证数据显示精度的前提下,消除了人工干预,降低模型制作的不确定因素和数据制作的复杂度。
[0068]第三实施例
[0069]请参阅图3a,图3a为本发明第三实施例提供的三维空间数据的渲染方法的流程示意图。同上述实施例,所述三维空间数据的渲染方法基于一服务器上运行,建立第一四叉树和第二四叉树,并设置其中第一四叉树专门负责更新和渲染二维卫片和高程数据所构成的三维地球空间,第二四叉树专门负责更新和渲染航拍三维模型数据;在双四叉树情况下,通过两棵树并行进行更新和绘制,彼此相互独立,使得航拍三维模型数据可叠加在经坐标加密偏转后的二维卫片和高程数据之上同时绘制。
[0070]区别于第二实施例,本实施例主要针对根据双四叉树的节点对应的节点辅助信息和地形块偏移信息,对三维空间数据(二维卫片、高程数据以及航拍三维模型数据)进行处理,以及进行节点更新和绘制的过程进行详细说明。所述方法包括:
[0071]在步骤S301中,建立第一四叉树和第二四叉树。
[0072]在步骤S302中,基于所述第一四叉树和第二四叉树获取三维空间数据。
[0073]其中,所述步骤SlOl与步骤S102可具体为:
[0074]所述三维空间数据包括二维卫片、高程数据以及航拍三维模型数据;所述第一四叉树用于更新和绘制所述二维卫片和所述高程数据,所述第二四叉树用于更新和绘制所述航拍三维模型数据。
[0075]优选的,在获取三维空间数据(步骤S301)之前,还可以对所述三维空间数据进行预处理,包括:
[0076]步骤A、按照标准四叉树结构对所述三维空间数据进行离线细节层次模型处理;
[0077]步骤B、基于所述航拍三维模型数据,对所述高程数据进行修正。
[0078]在该方式下,获取三维空间数据可以具体为:根据预设规则分别将预处理后的二维卫片和高程数据按照标准四叉树结构进行存储,并由所述第一四叉树更新时获取;将预处理后的航拍三维模型数据按照标准四叉树结构进行存储,并由所述第二四叉树更新时获取。
[0079]可以理解的是,步骤S302、步骤A以及步骤B的具体过程可参考第二实施例中步骤S202至步骤S204的相关描述来实现,此处不再赘述。
[0080]在步骤S303中,基于所述二维卫片和高程数据以及航拍三维模型数据,生成节点所对应的节点辅助信息。
[0081]优选的,所述节点辅助信息包括且不限于当前节点及其子节点对应地形块的数据类型的信息。
[0082]在步骤S304中,获取所述第一四叉树和第二四叉树的节点所对应的节点辅助信息和地形块偏移信息。
[0083]其中所述节点辅助信息指示所述节点对应的数据类型,所述地形块偏移信息用于修正该地形块所对应的航拍三维模型数据绘制的实际位置。
[0084]在步骤S305中,基于所述第一四叉树的地形块偏移信息,计算出所述第二四叉树对应的地形块内所有均匀采样点处在经度方向和玮度方向上的最大坐标偏移值。
[0085]在步骤S306中,分别根据所述节点辅助信息的指示,确定所述第一四叉树和所述第二四叉树的节点对应的数据类型。
[0086]在步骤S307中,根据所述最大坐标偏移值,修正所述第二四叉树上该地形块所对应的航拍三维模型数据绘制的实际位置,并将所述第二四叉树上该地形块对应的航拍三维模型数据叠加在所述第一四叉树上该地形块对应的二维卫片和高程数据上。
[0087]可以理解的是,所述步骤S305至步骤S307为根据节点辅助信息以及地形块偏移信息对航拍三维模型数据绘制的实际位置进行修正和渲染的过程。
[0088]优选的,所述地形块偏移信息还可以包括视锥体剔除的指示信息,因此,还可以进一步根据所述第一四叉树和所述第二四叉树的地形块偏移信息,进行视锥体剔除;
[0089]则根据所述最大坐标偏移值,修正该地形块所对应的航拍三维模型数据绘制的实际位置的过程中,还可以包括:根据所述最大坐标偏移值以及视锥体剔除的结果,绘制所有可见地形块所对应的二维卫片和高程数据,以及航拍三维模型数据。
[0090]需要说明的是,地形块偏移信息记录的是基于坐标加密算法计算出的地形块内所有均匀采样点处的最大坐标偏移值。该地形块偏移信息在该地形块存在航拍三维模型数据时,用于修正该地形块所对应的航拍三维模型数据绘制的实际位置,以及视椎体可见性剔除,通过这种修正便能达到和偏移后的二维卫片数据影像匹配的目的。同时又由于航拍三维模型数据是完全叠加在偏移后的二维卫片和高程数据之上的,从而可以避免了在常规单一四叉树引擎下,场景在从二维卫片和高程数据过渡到航拍三维模型数据之间所造成的空洞。可一并参考图3b和图3c,为基于航拍三维模型的三维电子地图的场景示意图,其中图3b为该三维电子地图的俯视示意图,图3c为该三维电子地图的斜视示意图。
[0091]为了更好的理解本技术方案,以下对双四叉树更新和绘制中利用的坐标偏转加密算法进行简单说明:实际物理距离较远的两点之间的相对坐标偏差较大,而实际物理距离较近的两点之间的相对坐标偏差较小。当视点较近场景可视地理范围较小时,场景中用于绘制的实际物理地形块会较小,其节点辅助信息中记录的最大坐标偏移值也会较小,因此即使距离视点较近,视觉感知上也不明显。同理,当视点较远场景可视地理范围较大时,场景中用于绘制的实际物理地形块会较大,其节点辅助信息中记录的最大坐标偏移值也会较大,但由于距离视点较远,因此视觉感知也不明显。
[0092]优选的,在获取所述第一四叉树和第二四叉树的节点所对应的节点辅助信
当前第2页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1