一种基于北斗网格的空间三维模型网格填充方法与流程

本发明涉及遥感领域，特别是指一种基于北斗网格的空间三维模型网格填充方法。

背景技术：

1、随着遥感技术的发展，无人机三角测量和三维建模技术也在不断发展，三维模型也变得越来越复杂和精细，在满足了对模型精细度的需求的同时，也带来了模型存储和数据处理等诸多困难。实际上，在空间数据组织与数据分析领域，模型的精细度要求并不高，允许对模型进行适当简化，主要问题在于传统的三维模型无法满足空间数据组织的要求。

2、现在技术中的三维模型的网格化技术主要是针对三维模型的模型精细度的进行简化，即是对顶点、边、面等进行抽取的模型网格简化技术。对于三维模型与三维模型中的时空数据来说，在数据组织与存储方面，传统三维模型网格化方案，无法有效解决空间数据的核心问题，即在自定义的空间坐标系下缺少唯一标识与空间编码。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种基于北斗网格的空间三维模型网格填充方法，基于北斗网格体的空间数据组织方式，进行三维模型的网格化分割，北斗网格码具有唯一性与客观性，利用网格码进行网格化分割，能使与三维模型关联的空间数据组织能够更好的进行数据共享。

2、本发明采用如下技术方案：

3、1、一种基于北斗网格的空间三维模型网格填充方法，包括：

4、s1：确定空间三维模型网格化精细度级别l；

5、s2：构建空间三维模型的最小外接立方体；

6、s3：从北斗网格编码的网格体级别中，选取初始划分北斗网格体级别，并利用初始划分北斗网格体对空间三维模型的最小外接立方体进行网格填充，形成的集合为初始北斗网格体集合b1；

7、s4：将初始北斗网格体集合b1与空间三维模型v进行空间关系运算，满足空间关系的初始北斗网格体集合为填充北斗网格体，不满足空间关系的初始北斗网格体集合，进行下一级北斗网格划分；

8、s5：重复s4的步骤直到空间三维模型网格级别满足精细度l，所生成的填充北斗网格体的并集即为最终填充网格体集合。

9、具体地，步骤s3中，从北斗网格编码的网格体级别中，选取初始划分北斗网格体级别，具体包括：

10、获取空间三维模型的最小外接立方体，并计算最小外接立方体的长l宽w高h；

11、其最短边长a＝min(l，w，h)；

12、北斗网格编码的级别为1到10级；对应的北斗网格体边长为li，其中i＝1,2,3...10，北斗网格编码的级别级别越大，对应的北斗网格体边长越长；

13、初始划分北斗网格体级别i满足条件，n＝1,2,3...10；

14、li<a<li+1。

15、具体地，初始北斗网格体集合b1与空间三维模型v进行空间关系运算，满足空间关系的初始北斗网格体集合为填充北斗网格体，具体为：

16、初始北斗网格体集合b1＝{c_n|n＝1…n}，n为初始北斗网格体集合内网格体的数量；c_n为第n个网格体；

17、v与b1的空间关系有以下3种情况：

18、(1)v包含c_n

19、(2)c_n与v相交

20、(3)c_n与v既不相交v也不包含

21、其中满足条件(1)网格体集合为c1{c_n|n＝1…m}，m为空间三维模型v中包含b1网格体集合内网格体的数量；c1为完整填充空间三维模型v无冗余区域；

22、其中满足条件(2)网格体集合为d1{c_n|n＝1…p}，p为空间三维模型v中与b1网格体集合相交的网格体的数量；d1为不完整包含v，存在冗余区域，下一级北斗网格划分；

23、其中满足条件(3)的网格体集合，为遗弃网格体。

24、具体地，d1为不完整包含v，存在冗余区域，下一级北斗网格划分；具体为：

25、将与空间三维模型v相交的初始北斗网格体作为第二级最小外接立方体；

26、从北斗网格编码的网格体级别中，选取第二级划分北斗网格体级别，并利用第二级划分北斗网格体对空间三维模型的第二级最小外接立方体进行网格填充，形成的集合为第二级北斗网格体集合；

27、将第二级北斗网格体集合与空间三维模型v进行空间关系运算；满足空间关系的第二级北斗网格体集合为填充北斗网格体，不满足空间关系的初始北斗网格体集合，进行下一级北斗网格划分；

28、直到空间三维模型网格级别满足精细度l。

29、由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

30、(1)本发明方法一种基于北斗网格的空间三维模型网格填充方法，包括：确定空间三维模型网格化精细度级别l；构建空间三维模型的最小外接立方体；从北斗网格编码的网格体级别中，选取初始划分北斗网格体级别，并利用初始划分北斗网格体对空间三维模型的最小外接立方体进行网格填充，形成的集合为初始北斗网格体集合b1；将初始北斗网格体集合b1与空间三维模型v进行空间关系运算，满足空间关系的初始北斗网格体集合为填充北斗网格体，不满足空间关系的初始北斗网格体集合，进行下一级北斗网格划分；重复s4的步骤直到空间三维模型网格级别满足精细度l，所生成的填充北斗网格体的并集即为最终填充网格体集合；本发明提供的方法基于北斗网格码进行三维模型的网格化分割，北斗网格码具有唯一性与客观性，利用网格码进行网格化分割，能使与三维模型关联的空间数据组织能够更好的进行数据共享。

31、(2)本发明采用多级网格组合的方式，减少填充结果的冗余。另外，还能避免因低级网格的体积所导致计算量变大的问题。

技术特征：

1.一种基于北斗网格的空间三维模型网格填充方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于北斗网格的空间三维模型网格填充方法，其特征在于，步骤s3中，从北斗网格编码的网格体级别中，选取初始划分北斗网格体级别，具体包括：

3.根据权利要求1所述的一种基于北斗网格的空间三维模型网格填充方法，其特征在于，初始北斗网格体集合b1与空间三维模型v进行空间关系运算，满足空间关系的初始北斗网格体集合为填充北斗网格体，具体为：

4.根据权利要求3所述的一种基于北斗网格的空间三维模型网格填充方法，其特征在于，d1为不完整包含v，存在冗余区域，下一级北斗网格划分；具体为：

技术总结
本发明提出一种基于北斗网格的空间三维模型网格填充方法，包括：确定空间三维模型网格化精细度级别；构建空间三维模型的最小外接立方体；从北斗网格编码的网格体级别中，选取初始划分北斗网格体级别，对空间三维模型的最小外接立方体进行网格填充，形成初始北斗网格体集合；将初始北斗网格体集合与空间三维模型进行空间关系运算，满足空间关系的初始北斗网格体集合为填充北斗网格体，不满足空间关系的初始北斗网格体集合，进行下一级北斗网格划分；直到空间三维模型网格级别满足精细度，生成最终填充网格体集合；本本发明基于北斗网格码进行三维模型的网格化分割，能使与三维模型关联的空间数据组织能够更好的进行数据共享。

技术研发人员：满旺,蔡源浩,姚术林,陈庆聪
受保护的技术使用者：厦门精图信息技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13