生成三维天桥模型的方法、装置、计算机设备及存储介质与流程

【技术领域】

本发明涉及计算机应用技术，特别涉及生成三维天桥模型的方法、装置、计算机设备及存储介质。

背景技术：

传统的地图底图生成流程中，天桥只有线数据，前端呈现效果很差，尤其是在三维(3d)视角下几乎看不出有天桥效果。

为此，现有技术中提出了三维天桥模型，主要采用以下两种方式来实现。

1)手工建模，即通过3d软件手动建模，这种方式虽然能够较好地呈现天桥效果，但增大了人力成本，而且需要操作人员具有丰富的专业知识，熟练使用建模软件，另外，这种方式还具有操作复杂、周期较长等问题。

2)通过对线数据贴纹理，实现简单的3d效果，这种方式实现简单，可以快速构建出天桥的简单效果，但呈现的效果很差，和实际天桥形态相差甚远。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了生成三维天桥模型的方法、装置、计算机设备及存储介质。

具体技术方案如下：

一种生成三维天桥模型的方法，包括：

获取天桥的高度信息；

将所述天桥的矢量数据中的线数据拓展成面数据；

根据所述面数据确定出所述天桥的扶手线，以便基于所述高度信息、所述面数据以及所述扶手线构建出地图底图中的三维天桥模型。

根据本发明一优选实施例，所述获取天桥的高度信息包括：

分别获取所述天桥的下层图层以及上层图层；

根据获取到的下层图层以及上层图层确定出所述天桥的高度信息。

根据本发明一优选实施例，所述根据获取到的下层图层以及上层图层确定出所述天桥的高度信息包括：

分别获取每个下层图层在天桥处的相对高度，将其中的最大值作为第一参考高度；

分别获取每个上层图层在天桥处的相对高度，将其中的最小值作为第二参考高度；

将所述第一参考高度和所述第二参考高度的中间值作为所述天桥的桥面的相对高度；

根据所述桥面的相对高度确定出所述天桥其余部分的相对高度。

根据本发明一优选实施例，所述将所述天桥的矢量数据中的线数据拓展成面数据包括：

基于所述天桥的宽度信息，通过三角函数将所述线数据拓展成面数据。

根据本发明一优选实施例，所述将所述天桥的矢量数据中的线数据拓展成面数据之后，进一步包括：在转角处加入路口面；

所述根据所述面数据确定出所述天桥的扶手线包括：根据加入所述路口面后的面数据确定出所述天桥的扶手线。

根据本发明一优选实施例，所述根据所述面数据确定出所述天桥的扶手线包括：

确定出所述面数据的边缘线；

将所述面数据的边缘线作为所述天桥的扶手线。

根据本发明一优选实施例，所述根据所述面数据确定出所述天桥的扶手线之后，进一步包括：

将所述扶手线拓展为预定宽度的扶手面，以便基于所述高度信息、所述面数据以及所述扶手面构建出所述三维天桥模型。

一种生成三维天桥模型的装置，包括：第一处理单元、第二处理单元以及第三处理单元；

所述第一处理单元，用于获取天桥的高度信息；

所述第二处理单元，用于将所述天桥的矢量数据中的线数据拓展成面数据；

所述第三处理单元，用于根据所述面数据确定出所述天桥的扶手线，以便基于所述高度信息、所述面数据以及所述扶手线构建出地图底图中的三维天桥模型。

根据本发明一优选实施例，所述第一处理单元分别获取所述天桥的下层图层以及上层图层，根据获取到的下层图层以及上层图层确定出所述天桥的高度信息。

根据本发明一优选实施例，所述第一处理单元分别获取每个下层图层在天桥处的相对高度，将其中的最大值作为第一参考高度，分别获取每个上层图层在天桥处的相对高度，将其中的最小值作为第二参考高度，将所述第一参考高度和所述第二参考高度的中间值作为所述天桥的桥面的相对高度，根据所述桥面的相对高度确定出所述天桥其余部分的相对高度。

根据本发明一优选实施例，所述第二处理单元基于所述天桥的宽度信息，通过三角函数将所述线数据拓展成面数据。

根据本发明一优选实施例，所述第二处理单元进一步用于，在将所述天桥的矢量数据中的线数据拓展成面数据之后，在转角处加入路口面；

所述第三处理单元根据加入所述路口面后的面数据确定出所述天桥的扶手线。

根据本发明一优选实施例，所述第三处理单元确定出所述面数据的边缘线，将所述面数据的边缘线作为所述天桥的扶手线。

根据本发明一优选实施例，所述第三处理单元进一步用于，在根据所述面数据确定出所述天桥的扶手线之后，将所述扶手线拓展为预定宽度的扶手面，以便基于所述高度信息、所述面数据以及所述扶手面构建出所述三维天桥模型。

一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如以上所述的方法。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如以上所述的方法。

基于上述介绍可以看出，采用本发明所述方案，可获取天桥的高度信息，并将天桥的矢量数据中的线数据拓展成面数据，进一步地，可根据面数据确定出天桥的扶手线，后续即可基于获取到的高度信息、面数据以及扶手线等构建出地图底图中的三维天桥模型，相比于现有方式1)，本发明所述方案中无需进行人工操作，从而节省了人力成本，且实现简单，相比于现有方式2)，本发明所述方案中可根据天桥的高度信息、面数据以及扶手线等准确地构建出三维天桥模型，符合实际天桥形态，提升了天桥呈现效果等。

【附图说明】

图1为本发明生成三维天桥模型的方法实施例的流程图。

图2为本发明所述通过三角函数将线数据拓展成面数据的示意图。

图3为本发明所述拓展得到的各通道面的示意图。

图4为本发明所述路口面的示意图。

图5为本发明所述路口面的生成方式示意图。

图6为本发明所述将面数据转换为外围线数据的示意图。

图7为本发明所述优化处理的示意图。

图8为本发明所述将扶手线拓展为扶手面的示意图。

图9为本发明所述生成三维天桥模型的方法较佳实施例的流程图。

图10为本发明所述生成三维天桥模型的装置实施例的组成结构示意图。

图11示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机系统/服务器12的框图。

【具体实施方式】

为了使本发明的技术方案更加清楚、明白，以下参照附图并举实施例，对本发明所述方案进行进一步说明。

显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明生成三维天桥模型的方法实施例的流程图。如图1所示，包括以下具体实现方式。

在101中，获取天桥的高度信息。

在102中，将天桥的矢量数据中的线数据拓展成面数据。

在103中，根据拓展得到的面数据确定出天桥的扶手线，以便基于高度信息、面数据以及扶手线构建出地图底图中的三维天桥模型。

对于负责采集道路数据/路网数据的数据提供商来说，通常会提供天桥的高度信息，但某些情况下也可能不提供，如果数据提供商提供了天桥的高度信息，那么直接使用即可，如果没有提供，可以结合其它图层来确定出天桥的高度信息。

较佳地，可分别获取天桥的下层图层以及上层图层，然后根据获取到的下层图层以及上层图层确定出天桥的高度信息。

按照现有技术，在地图底图制图过程中，会有一个层级关系图层来反映各个图层的上下压盖关系，可称之为z点图层，本实施例中，可以结合z点图层来确定出天桥的高度信息。

具体地，根据z点图层，可分别确定出天桥的下层图层以及上层图层，即可分别确定出天桥所压盖的所有下层图层以及压盖天桥的所有上层图层。之后，可分别获取每个下层图层在天桥处的相对高度，将其中的最大值作为第一参考高度，并分别获取每个上层图层在天桥处的相对高度，将其中的最小值作为第二参考高度，进而可将第一参考高度和第二参考高度的中间值作为天桥的桥面的相对高度，并可根据桥面的相对高度确定出天桥其余部分的相对高度。

相对高度，通常是指相对于最下层的路面的高度。

比如，某一城市如重庆的路况非常复杂，在天桥之上和之下分别有多个图层(如可为道路等)，其中上层图层和下层图层的个数分别为3，那么可分别按照现有技术获取各下层图层在天桥处的相对高度，将其中的最大值作为第一参考高度low_height，并分别按照现有技术获取各上层图层在天桥处的相对高度，将其中的最小值作为第二参考高度up_height，之后可计算出low_height和up_height的中间值，作为天桥的桥面的相对高度，并且，可根据数据提供商提供的天桥形态信息，基于桥面以外的其余部分如上下天桥的通道的斜率等，确定出天桥其余部分的相对高度，从而得到所需的天桥的高度信息。

另外，现有技术中提供的天桥的矢量数据中通常只包含线数据和天桥的属性信息，线数据通常为天桥各通道面的中心线，属性信息可包括宽度信息等。如果直接进行渲染将只有几条线，前端显示效果很差，为此，本实施例中提出，可将天桥的矢量数据中的线数据拓展成面数据。

较佳地，可基于天桥的宽度信息，通过三角函数将线数据拓展成面数据。

图2为本发明所述通过三角函数将线数据拓展成面数据的示意图。如图2所示，a和b为线上的两个点，如前所述，线数据通常为天桥各通道面的中心线，那么可根据天桥的宽度信息，通过三角函数分别确定出a1、a2、b1和b2四个点，xdiff和ydiff分别表示x和y方向的偏移量，线段a1a2的长度等于天桥的宽度，线段aa1的长度等于宽度的1/2，同理，线段b1b2的长度等于宽度，线段bb1的长度等于宽度的1/2，线段ab垂直于线段a1a2以及线段b1b2，这样，基于a和b两个点即可拓展出a1、a2、b1和b2所在的面。

按照上述方式，可将天桥的线数据拓展为面数据，从而得到天桥的各通道面。如图3所示，图3为本发明所述拓展得到的各通道面的示意图。

为了提升呈现效果，还可进一步引入转角平滑处理，即在转角处加入路口面。如图4所示，图4为本发明所述路口面的示意图。

图5为本发明所述路口面的生成方式示意图。如图5所示，两条虚线相交的点n称为转角点，确定出dis距离，分别找到转角点左侧、右侧以及上面的虚线中与转角点相距dis距离的点，共3个点，针对找到的每个点，可分别引出一条与所在虚线垂直的线，从而得到该条线与该点上下或左右的实线的交点，如图5中所示的点1、2、3、4、5、6，之后，可根据点1、2、3、4、5、6生成一个凸包，这个凸包即为所需的路口面。

其中，dis距离可为预先设定，或者，可分别计算图5所示横向和竖向两个面相重叠的矩形区域中的各点与转角点的距离，并选出其中的最大值，将选出的最大值加上一个预定的偏移量后作为dis距离。

是否加入路口面可根据实际需要而定，如果未加入路口面，那么在得到面数据之后，即可根据面数据确定出天桥的扶手线，如果加入了路口面，那么可根据加入路口面后的面数据确定出天桥的扶手线。

较佳地，可确定出面数据的边缘线，将所述边缘线作为天桥的扶手线。

天桥通常都存在扶手(栏杆)，而扶手通常都是在天桥的边缘，因此，本实施例中提出可基于面数据的边缘线来构建天桥的扶手，将边缘线作为天桥的扶手线。

具体地，可首先将面数据转换为外围线数据，之后，可对得到的外围线数据进行优化处理，如去除出口线和中间多余的扶手线等，从而得到所需的边缘线。

如图6和图7所示，图6为本发明所述将面数据转换为外围线数据的示意图，图7为本发明所述优化处理的示意图。

考虑到直接用线数据去渲染扶手，将会显得很单薄，呈现效果很差，为此，本实施例中进一步提出，可将扶手线拓展为预定宽度的扶手面，即将扶手线拓展为窄面，所述预定宽度的具体取值可根据实际需要而定。

图8为本发明所述将扶手线拓展为扶手面的示意图。如图8所示，通过线面转化，可得到所需的扶手面。

在分别按照上述方式获取到天桥的高度信息、面数据以及扶手面等之后，可根据这些内容生成新的矢量数据，后续前端即可根据新生成的矢量数据以及配置文件等，利用渲染库进行渲染，得到地图底图上呈现的三维天桥模型，其中，扶手面可渲染成一个很厚的面，以提升呈现效果。

基于上述介绍，图9为本发明所述生成三维天桥模型的方法较佳实施例的流程图。如图9所示，包括以下具体实现方式。

在901中，获取天桥的高度信息。

如可分别获取天桥的下层图层以及上层图层，根据获取到的下层图层以及上层图层确定出天桥的高度信息。

在902中，将天桥的矢量数据中的线数据拓展成面数据。

即通过线面拓展，得到天桥的各通道面。

在903中，在转角处加入路口面。

假设天桥为“工”字形结构，那么可在上下转角处分别加入路口面。

在904中，根据加入路口面后的面数据确定出天桥的扶手线。

如可将面数据的边缘线作为扶手线。

在905中，将扶手线拓展为预定宽度的扶手面，以便前端基于获取到的高度信息、面数据以及扶手面等构建出三维天桥模型。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，将其均表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

总之，采用本发明各方法实施例所述方案，无需进行人工操作，从而节省了人力成本，而且实现简单，另外，可根据天桥的高度信息、面数据以及扶手线等准确地构建出三维天桥模型，符合实际天桥形态，提升了天桥呈现效果，此外，还可通过加入路口面以及将扶手线拓展为扶手面等处理，进一步提升天桥呈现效果。

以上是关于方法实施例的介绍，以下通过装置实施例，对本发明所述方案进行进一步说明。

图10为本发明所述生成三维天桥模型的装置实施例的组成结构示意图。如图10所示，包括：第一处理单元1001、第二处理单元1002以及第三处理单元1003。

第一处理单元1001，用于获取天桥的高度信息。

第二处理单元1002，用于将天桥的矢量数据中的线数据拓展成面数据。

第三处理单元1003，用于根据获取到的面数据确定出天桥的扶手线，以便基于高度信息、面数据以及扶手线构建出地图底图中的三维天桥模型。

对于负责采集道路数据/路网数据的数据提供商来说，通常会提供天桥的高度信息，但某些情况下也可能不提供，如果数据提供商提供了天桥的高度信息，那么直接使用即可，如果没有提供，可以结合其它图层来确定出天桥的高度信息。

具体地，第一处理单元1001可分别获取天桥的下层图层以及上层图层，根据获取到的下层图层以及上层图层确定出天桥的高度信息。

其中，第一处理单元1001可分别获取每个下层图层在天桥处的相对高度，将其中的最大值作为第一参考高度，并可分别获取每个上层图层在天桥处的相对高度，将其中的最小值作为第二参考高度，之后可将第一参考高度和第二参考高度的中间值作为天桥的桥面的相对高度，并可根据桥面的相对高度确定出天桥其余部分的相对高度。

另外，现有技术中提供的天桥的矢量数据中通常只包含线数据和天桥的属性信息，线数据通常为天桥各通道面的中心线，属性信息可包括宽度信息等。如果直接进行渲染将只有几条线，前端显示效果很差，为此，本实施例中提出，可将天桥的矢量数据中的线数据拓展成面数据。

较佳地，第二处理单元1002可基于天桥的宽度信息，通过三角函数将线数据拓展成面数据。

为了提升呈现效果，第二处理单元1002还可在将天桥的矢量数据中的线数据拓展成面数据之后，在转角处加入路口面，相应地，第三处理单元1003可根据加入路口面后的面数据确定出天桥的扶手线。

其中，第三处理单元1003可确定出面数据的边缘线，将面数据的边缘线作为天桥的扶手线。如可首先将面数据转换为外围线数据，之后，可对得到的外围线数据进行优化处理，如去除出口线和中间多余的扶手线等，从而得到所需的边缘线。

考虑到直接用线数据去渲染扶手，将会显得很单薄，呈现效果很差，为此，第三处理单元1003在根据面数据确定出天桥的扶手线之后，可进一步将扶手线拓展为预定宽度的扶手面，以便前端基于高度信息、面数据以及扶手面等构建出三维天桥模型。

图10所示装置实施例的具体工作流程请参照前述方法实施例中的相应说明，不再赘述。

总之，采用本发明装置实施例所述方案，无需进行人工操作，从而节省了人力成本，而且实现简单，另外，可根据天桥的高度信息、面数据以及扶手线等准确地构建出三维天桥模型，符合实际天桥形态，提升了天桥呈现效果，此外，还可通过加入路口面以及将扶手线拓展为扶手面等处理，进一步提升天桥呈现效果。

图11示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机系统/服务器12的框图。图11显示的计算机系统/服务器12仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图11所示，计算机系统/服务器12以通用计算设备的形式表现。计算机系统/服务器12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器(处理单元)16，存储器28，连接不同系统组件(包括存储器28和处理器16)的总线18。

总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(isa)总线，微通道体系结构(mac)总线，增强型isa总线、视频电子标准协会(vesa)局域总线以及外围组件互连(pci)总线。

计算机系统/服务器12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机系统/服务器12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(ram)30和/或高速缓存存储器32。计算机系统/服务器12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图11未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图11中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如cd-rom,dvd-rom或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括——但不限于——操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。

计算机系统/服务器12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机系统/服务器12交互的设备通信，和/或与使得该计算机系统/服务器12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口22进行。并且，计算机系统/服务器12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图11所示，网络适配器20通过总线18与计算机系统/服务器12的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合计算机系统/服务器12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理器16通过运行存储在存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现图1或图9所示实施例中的方法。

本发明同时公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时将实现如图1或图9所示实施例中的方法。

可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如”c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法等，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。