利用三维数字城市系统模型非可见部分的加速显示方法
【专利摘要】本发明涉及一种利用三维数字城市系统模型非可见部分的加速显示方法，其方法的步骤如下：⑴、生产出三维数字城市系统；⑵、将视窗中三维数字城市系统地理坐标范围中的三维单体模型放入显卡中进行显示，所有三维单体模型的数据全部调入内存中，利用光线相交的方法从系统视窗视点发出与视窗中的三维单体模型相交计算，经过计算后得到显然不可见的绘制元素，只留下可见部分显示，本发明从显卡显存中去掉该部分内容不显示，可以大幅减轻显卡显示负担，提高系统显示效率，从而实现高效、快速的系统浏览显示。使用该方法还可以降低系统硬件要求，即使利用普通商用PC机也可以实现三维数字城市的高效、高质显示。
【专利说明】利用三维数字城市系统模型非可见部分的加速显示方法
【技术领域】
[0001]本发明属于三维数字城市显示领域，尤其是一种利用三维数字城市系统模型非可见部分的加速显示方法。
【背景技术】
[0002]传统系统显示三维模型时通常将视窗中地理空间范围内所有的三维单体模型找到后将三维单体模型从数据库中调入内存中，然后将这些模型全部调入显卡显存进行全部显示，该显示方式数据量很大，显卡在显示时就会出现系统显示变慢的情况，浏览时掉帧严重。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用三维数字城市系统模型非可见部分的加速显示方法，该显示方法能够快速的显示海量三维模型中的单体模型，时间短，效率高，对硬件要求较低。
[0004]本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的:
[0005]一种利用三维数字城市系统模型非可见部分的加速显示方法，其方法的步骤如下:
[0006]⑴、利用计算机、计算机图形显卡、数码相机以及立体影像量测仪通过人工采集地理信息三维目标的三维框架建立三维立体模型，然后再将数码相机获取的三维模型贴图贴合在三维立体模型上生产出三维数字城市系统；
[0007]⑵、将视窗中三维数字城市系统地理坐标范围中的三维单体模型放入显卡中进行显示，显示过程中，所有三维单体模型的数据全部调入内存中，利用光线相交的方法从系统视窗视点发出与视窗中的三维单体模型相交计算，经过计算后得到显然不可见的绘制元素，即三维单体模型的非可见部分，将三维单体模型的非可见部分从显卡中删除，只留下可见部分显示，在系统浏览的过程中，视角会发生变化，三维模型的可见部分也会发生改变，此时系统重新计算模型的非可见部分，然后将内存中的三维单体模型放入显卡，再将三维单体模型的非可见部分从显卡中删除，只留变化后可见部分显示，已达到利用三维数字城市系统模型非可见部分的加速显示。
[0008]而且，所述的三维单体模型的非可见部分包括视窗中三维单体模型的背面或者后面模型被前面模型遮挡的部分。
[0009]本发明的优点和有益效果为:
[0010]1、本发明可以把很多不需要的部分从显卡中去除掉，减轻系统显卡显示时的负担，提高显示效率，避免浏览显示时的卡顿，做到浏览时流畅显示。利用该方法使用普通PC机也可以完成传统方法在高级图形工作站上实现的效果，为使用者降低了硬件使用成本。
[0011]2、本发明可以计算出系统视窗中三维单体模型的非可见部分，然后从显卡显存中去掉该部分内容不显示，可以大幅减轻显卡显示负担，提高系统显示效率，从而实现高效、快速的系统浏览显示。使用该方法还可以降低系统硬件要求，即使利用普通商用PC机也可以实现二维数字城市的闻效、闻质显不。
【具体实施方式】
[0012]下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
[0013]一种利用三维数字城市系统模型非可见部分的加速显示方法，其方法的步骤如下:
[0014]⑴、利用计算机、计算机图形显卡、数码相机以及立体影像量测仪通过人工采集地理信息三维目标的三维框架建立三维立体模型，然后再将数码相机获取的三维模型贴图贴合在三维立体模型上生产出三维数字城市系统；
[0015]⑵、将视窗中三维数字城市系统地理坐标范围中的三维单体模型放入显卡中进行显示，显示过程中，所有三维单体模型的数据全部调入内存中，利用光线相交的方法从系统视窗视点发出与视窗中的三维单体模型相交计算，经过计算后得到显然不可见的绘制元素，即三维单体模型的非可见部分，将三维单体模型的非可见部分从显卡中删除，只留下可见部分显示，在系统浏览的过程中，视角会发生变化，三维模型的可见部分也会发生改变，此时系统重新计算模型的非可见部分，然后将内存中的三维单体模型放入显卡，再将三维单体模型的非可见部分从显卡中删除，只留变化后可见部分显示，已达到利用三维数字城市系统模型非可见部分的加速显示，三维单体模型的非可见部分包括视窗中三维单体模型的背面或者后面模型被前面模型遮挡的部分。
[0016]未使用本发明方法时三维数字城市系统视窗中地理坐标范围越大其中所包含的三维单体模型就越多，其数据量就越大，浏览卡顿的现象就越明显。而采用本发明方法时可以计算出三维单体模型的非可见部分并快速拒绝那些显然不可见的绘制元素，从而减少送入图形绘制管线的几何复杂度，从而大大提高了系统的显示效率。例如系统视窗中显示3000个三维单体模型，未使用该方法时模型数据三维三角形约1700万个，采用该方法后系统视窗中显示的依然是3000个三维单体模型，但实际进入显卡图形绘制管线的三维三角形约为936万个。采用该方法后系统浏览显示的精细程度没有丝毫改变，但是绘制负担大大减少，从而使系统可以流畅的显示。
【权利要求】
1.一种利用三维数字城市系统模型非可见部分的加速显示方法，其特征在于:该方法的步骤如下: (1)、利用计算机、计算机图形显卡、数码相机以及立体影像量测仪通过人工采集地理信息三维目标的三维框架建立三维立体模型，然后再将数码相机获取的三维模型贴图贴合在三维立体模型上生产出三维数字城市系统； (2)、将视窗中三维数字城市系统地理坐标范围中的三维单体模型放入显卡中进行显示，显示过程中，所有三维单体模型的数据全部调入内存中，利用光线相交的方法从系统视窗视点发出与视窗中的三维单体模型相交计算，经过计算后得到显然不可见的绘制元素，即三维单体模型的非可见部分，将三维单体模型的非可见部分从显卡中删除，只留下可见部分显示，在系统浏览的过程中，视角会发生变化，三维模型的可见部分也会发生改变，此时系统重新计算模型的非可见部分，然后将内存中的三维单体模型放入显卡，再将三维单体模型的非可见部分从显卡中删除，只留变化后可见部分显示，已达到利用三维数字城市系统模型非可见部分的加速显示。
2.根据权利要求1所述的利用三维数字城市系统模型非可见部分的加速显示方法，其特征在于:所述的三维单体模型的非可见部分包括视窗中三维单体模型的背面或者后面模型被前面模型遮挡的部分。
【文档编号】G06T1/00GK103455970SQ201310391071
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年8月30日 优先权日:2013年8月30日
【发明者】胡珂, 周奎, 柳华桥, 王晓华, 王光昇 申请人:天津市测绘院, 天津金宇信息技术有限公司