一种基于虚拟现实技术的三维大地球数据仿真平台的制作方法

文档序号:12802865阅读:282来源:国知局

本发明涉及一种数据仿真技术,尤其涉及一种基于虚拟现实技术的三维大地球数据仿真平台。



背景技术:

地球表面是最难表达的复杂形体,要对它进行表达,最可行的方法就是用无数多边形小平面进行逼近。因为三角形是最小的图形基元,基于三角形面片的各种几何算法最简单、最可靠,构成的系统性能最优,所以,大多数真实感图形描绘系统都是以三角形作为运算的基本单元。采用opengl表达数字地形时,可以解决透视、消隐、光照、明暗处理等问题,而要解决的关键问题是全球数字地形的可视化建模,包括坐标转换、三角格网的建立和法向量的计算。

地球形状数据模型对以上数据进行坐标转换、构建三角网、计算法向量后,利用opengl的有关函数将全球地形dtm)和地球形状大地水准面)数据在计算机屏幕上以三维动态的形式表达出来,可视化模型可以旋转和局部放大。另外,由于地球表面的起伏相对于地球半径是很微小的,因此出于视觉效果的考虑,图中所示的两种高程数据都有一定程度的放大。

通过对地球形状三维可视化的研究,实现了全球地形数据由矩形格网向三角网的快速变换,方法切实可行,对类似的矩形格网向三角网的变换有一定的借鉴意义。



技术实现要素:

本发明的目的在利用虚拟现实技术,以自然环境和人文环境的真实状态为仿真原型建立模型数据库,为虚拟现实技术的大地球模型提供图像源,并建立了数据仿真平台,有效解决了全地球数据建模的技术问题。

本发明的目的是这样实现的:

一种基于虚拟现实技术的三维大地球数据仿真平台,其组成包括:图象生成模块1、三维大地球模型库模块2、大气特性模块3、天候条件模块4、雨雪特效模块5、云层干扰模块6、场景管理模块7、接口模块8。其特征在于利用标准建模软件建立标准的openfight格式模型和开源引擎osg研制模型驱动,以自然环境和人文环境的真实状态为仿真原型建立模型数据库。

所述的一种基于虚拟现实技术的三维大地球数据仿真平台,其特征在于所述的开源引擎osg研制模型驱动,为虚拟现实设备提供开放内容图像源,以及为第三方机构提供二次开发包。

所述的一种基于虚拟现实技术的三维大地球数据仿真平台,其特征在于所述的模块均采用模型扩展模式,平台设计了独特的模型储存模式和调用模式,项目初期利用工作过程中积累的经验和模型。设计初期模型库并开放接口调用。后期通过不断地积累成为一个庞大的数据库。

所述的一种基于虚拟现实技术的三维大地球数据仿真平台,其特征在于所述的模型海量存储技术,平台初期采用本地模型加载的方式来驱动,后期数据量增大之后,采用云储存的方式来放置模型,用户可以通过平台从云数据库中下载所需要运行的数据,来驱动平台。

本发明的特征还包括:

可扩展型地形库模型库的建立

模型建立基础阶段,以黑龙江省自然环境和人文环境的真实状态为仿真原型,建立模型。对省内道路、典型建筑(火车站、机场、政府等)、河流等进行建模。对哈尔滨市区重点建模,精确建立火车站附近区域模型,在1km*1km范围内进行建筑建模。

可扩展型目标模型库的建立

模型建立基础阶段,以真实车辆为原型,建立1至2种车辆(包含汽车内部结构)。以真实飞机为原型,建立1至2中飞机(包含飞机内部结构)。

本发明的优点在于:

1、模型模拟范围扩大,并充分还原真实场景,提供场景漫游数据。

2、模拟目标更加精细,高逼真度还原目标包含内部结构。

3、模拟数据能精确区域内场景,并可与之互动。

4、为多种设备硬件提供接口,使设备硬件与平台有效结合。

附图说明

图1为仿真平台总体架构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做更详细地描述:

一种基于虚拟现实技术的三维大地球数据仿真平台,其组成包括:图象生成模块1、三维 大地球模型库模块2、大气特性模块3、天候条件模块4、雨雪特效模块5、云层干扰模块6、场景管理模块7、接口模块8。其特征在于利用标准建模软件建立标准的openfight格式模型和开源引擎osg研制模型驱动,以自然环境和人文环境的真实状态为仿真原型建立模型数据库。

所述的一种基于虚拟现实技术的三维大地球数据仿真平台,其特征在于所述的开源引擎osg研制模型驱动,为虚拟现实设备提供开放内容图像源,以及为第三方机构提供二次开发包。

所述的一种基于虚拟现实技术的三维大地球数据仿真平台,其特征在于所述的模块均采用模型扩展模式,平台设计了独特的模型储存模式和调用模式,项目初期利用工作过程中积累的经验和模型。设计初期模型库并开放接口调用。后期通过不断地积累成为一个庞大的数据库。

所述的一种基于虚拟现实技术的三维大地球数据仿真平台,其特征在于所述的模型海量存储技术,平台初期采用本地模型加载的方式来驱动,后期数据量增大之后,采用云储存的方式来放置模型,用户可以通过平台从云数据库中下载所需要运行的数据,来驱动平台。

本发明的具体设计步骤及特征描述包括:

1、模型扩展模式

平台设计了独特的模型储存模式和调用模式,项目初期利用工作过程中积累的经验和模型。设计初期模型库并开放接口调用。后期通过不断地积累成为一个庞大的数据库。

2、独创的海量模型存储技术。

平台初期采用本地模型加载的方式来驱动。后期数据量增大之后,采用云储存的方式来放置模型。用户可以通过平台从云数据库中下载所需要运行的数据,来驱动平台。

3、稳健的盈利模式

初期资本少,平台规模小。平台通过自建,互联网论坛,虚拟现实交流会等活动,搜集爱好者,提供赛制奖励等模式,积累并完善模型库,并通过客户需求,通过实际需求进行模型库的完善。同时可通过商业授权模型的方式来获得盈利。完善sdk后,即可按照产品的形式出售平台。

4、海量平台接口技术

平台可具备多种接口,为其他设备提供图像源。

5、先进的虚拟现实演示技术

虚拟现实大热的时候,为各种虚拟现实设备提供图像源。

6、多项高新技术的有效结合

虚拟现实,3d场景建模与优化,云储存等技术结合。使平台具有先进性。

高逼真度的三维仿真技术,涵盖,风霜雨雪等气候条件,建筑,人物,车辆,飞机等模型。



技术特征:

技术总结
一种基于虚拟现实技术的三维大地球数据仿真平台,其组成包括:图象生成模块1、三维大地球模型库模块2、大气特性模块3、天候条件模块4、雨雪特效模块5、云层干扰模块6、场景管理模块7、接口模块8。其特征在于利用标准建模软件建立标准的OpenFight格式模型和开源引擎OSG研制模型驱动,以自然环境和人文环境的真实状态为仿真原型建立模型数据库。本发明的仿真模型模拟范围扩大,并充分还原真实场景,提供场景漫游数据。模拟目标更加精细,高逼真度还原目标包含内部结构。模拟数据能精确区域内场景,并可与之互动。为多种设备硬件提供接口,使设备硬件与平台有效结合。

技术研发人员:徐超;刘畅;李巍
受保护的技术使用者:哈尔滨二四零八视景科技开发有限公司
技术研发日:2015.12.28
技术公布日:2017.07.04
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