融合地理环境的空间电磁场强度可视化方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及电磁场测量技术领域，本发明专利技术公开了一种融合地理环境的空间电磁场强度可视化方法，其具体包括以下的步骤：首先建立地理环境的三维虚拟模型；然后调整空间剖面的位置和角度，求出空间电磁场强度在该空间剖面的分布，得到该空间剖面的电磁场强度剖面；最后将电磁场强度剖面与地理环境三维虚拟模型融合，得到最终的可视化效果图。通过将地理环境与空间中的电磁场强度进行融合，得到真实环境中更加准确的空间电磁场强度。本发明专利技术还公开了实现融合地理环境的空间电磁场强度可视化方法的系统。

【技术实现步骤摘要】
融合地理环境的空间电磁场强度可视化方法及系统
本专利技术涉及电磁场测量
，本专利技术公开了一种融合地理环境的空间电磁场强度可视化方法及系统。
技术介绍
电磁场强度的分布受到地形、建筑、植被、湖泊等因素影响，目前，空间电磁场强度可视化是通过等值面、等值线、体绘制实现，相关专利如CN101241603(—种电磁场强度实时可视化方法)，这些方法的可视化结果是独立的电磁场图形图像，没有与地理信息融合，无法展示地理空间要素对电磁场强度分布的影响。
技术实现思路
针对现有技术的空间电磁场强度可视化方法没有融合地理环境的技术问题，本专利技术公开了一种融合地理环境的空间电磁场强度可视化方法。本专利技术还公开了实现上述融合地理环境的空间电磁场强度可视化方法的系统。 本专利技术公开了一种融合地理环境的空间电磁场强度可视化方法，其具体包括以下的步骤:首先建立地理环境的三维虚拟模型；然后调整空间剖面的位置和角度，求出空间电磁场强度在该空间剖面的分布，得到该空间剖面的电磁场强度剖面；最后将电磁场强度剖面与地理环境三维虚拟模型融合，得到最终的可视化效果图。 更进一步地，上述调整空间剖面的位置和角度，求出空间电磁场强度在该空间剖面的分布具体包括以下的步骤:步骤一、通过三坐标旋转球，调整空间剖面的位置和角度；步骤二、该空间剖面与空间中的电磁场强度数据相交，计算出空间电磁强度数据与该空间剖面的相交顶点集；步骤三、根据相交顶点的电磁场强度值赋予该空间剖面R、G、B颜色以及透明度，从而得到电磁场强度剖面。 更进一步地，上述建立地理环境三维虚拟模型具体包括以下的步骤:首先建立地形顶点模型，然后建立建筑物、树林、草地和湖泊顶点模型，最后给模型添加纹理和材质。 更进一步地，上述电磁场强度剖面与地理环境三维虚拟模型融合具体包括以下的步骤:首先渲染地形、建筑物和树木实体，将其透明度设置为完全不透明，然后将电磁强度剖面与地理环境进行深度排序，根据排序情况进行颜色、透明度融合计算。 更进一步地，在电磁强度剖面未被遮挡情况下，实体场景为融合目标，电磁强度剖面为融合源，融合公式如下: R = Rs*Sr+ Rd*DrG = Gs*Sg+Gd*DgB = Bs^Sb+Bd^DbA = As*Sa+Ad*Da 其中，R、G、B、A是融合后的红色、绿色、蓝色、透明度分量，Rs,Gs,Bs,As是源颜色的四个分量，Rd、Gd、BcUAd是目标颜色的四个分量，Sr、Sg、Sb、Sa为源因子，Dr、Dg、Db、Da为目标因子。 本专利技术还公开了一种融合地理环境的空间电磁场强度可视化系统，其具体包括:地理环境建模模块、空间电磁场强度剖面获取模块和融合模块，所述地理环境建模模块用于建立地理环境的三维虚拟模型，所述空间电磁场强度剖面获取模块用于建立空间电磁场强度剖面，所述融合模块用于将三维虚拟模型与空间电磁场强度剖面进行融合，得到最终的可视化效果图；空间电磁场强度剖面获取模块通过调整空间剖面的位置和角度，求出空间电磁场强度在该空间剖面的分布，从而得到该空间剖面的电磁场强度剖面。 通过采用以上的技术方案，本专利技术的有益效果为:本专利技术提供一种与地理环境融合的空间电磁场强度剖面可视化方法，可用于展示地理环境中电磁场强度的分布特征，相比其他空间电磁场强度可视化方法，本专利技术的优势在于以下几个方面:能够将空间电磁场强度受地理环境要素的影响展现出来，相比目前常用的等值面、等值线方法，本专利技术展示的信息更直观，细节更突出；能够任意改变空间电磁场强度剖面的位置、角度，有利于得到最佳的展示效果。 【附图说明】 图1为空间电磁场剖面调整示意图。 【具体实施方式】 下面结合说明书附图，详细说明本专利技术的【具体实施方式】。 本专利技术公开了一种融合地理环境的空间电磁场强度可视化方法，其具体包括以下的步骤:首先建立地理环境的三维虚拟模型；然后调整空间剖面的位置和角度，求出空间电磁场强度在该空间剖面的分布，得到该空间剖面的电磁场强度剖面；最后将电磁场强度剖面与地理环境三维虚拟模型融合，得到最终的可视化效果图。本专利技术通过将空间电磁场强度受地理环境要素的影响展现出来，相比现有技术中常用的等值面、等值线方法，本专利技术的可视化效果图融合了地理环境，因此其电磁场强度更直观，细节更加突出；本专利技术能够对电磁场剖面进行平移、旋转，可以观察任意位置、角度的电磁场剖面强度分布情况，有利于得到最佳的展示效果。 更进一步地，上述建立地理环境三维虚拟模型具体包括以下的步骤:首先建立地形顶点模型，然后建立建筑物、树林、草地和湖泊顶点模型，最后给模型添加纹理和材质。其中:建立地形顶点模型具体为:导入地形高程数据，用三角面片拼接成地形曲面，添加地面材质贴图并设置顶点法线。建立建筑物、树林、草地和湖泊顶点模型具体为:根据建筑图纸及实地测绘情况，导入建模放置建筑物、树林、草地顶点数据，同样用三角面片连接，添加材质贴图并设置顶点法线。给模型添加纹理和材质具体为:根据卫星影像数据、实地拍摄照片给模型添加纹理、材质，本专利技术还可以根据实际场景添加灯光。通过上述方法快速建立地理环境三维虚拟模型。 更进一步地，上述调整空间剖面的位置和角度，求出空间电磁场强度在该空间剖面的分布具体包括以下的步骤:步骤一、通过三坐标旋转球，调整空间剖面的位置和角度，如图1所示的空间电磁场剖面调整示意图；其中I为空间电磁场强度数据；2为剖面三坐标旋转球；3为电磁剖面。步骤二、该空间剖面与空间中的电磁场强度数据相交，计算出空间电磁强度数据与该空间剖面的相交顶点集；步骤三、根据相交顶点的电磁场强度值赋予该空间剖面R、G、B颜色以及透明度，从而得到电磁场强度剖面。 更进一步地，上述电磁场强度剖面与地理环境三维虚拟模型融合具体包括以下的步骤:首先渲染地形、建筑物和树木实体，将其透明度设置为完全不透明，然后将电磁强度剖面与地理环境进行深度排序，确定相对于成像平面的前后遮挡关系，然后进行颜色、透明度融合计算。在电磁强度剖面距离成像平面最近而未被遮挡情况下，实体场景为融合目标，电磁强度剖面为融合源，融合公式如下: R = Rs*Sr+ Rd*DrG = Gs*Sg+Gd*DgB = Bs^Sb+Bd^DbA = As*Sa+Ad*Da其中，R、G、B、A是融合后的最终可见的红色、绿色、蓝色、透明度分量，Rs、Gs、Bs, As是源颜色的四个分量，1?(1、6(1、8(1、4(1是目标颜色的四个分量，51^8、513、5&为源因子，即源颜色所占比例因子，大于等于O小于等于1，这里设定其值相等且等于源颜色的透明度，Dr、Dg、Db、Da为目标因子，这里设定其值相等且值等于Ι-Sa。电磁强度剖面被遮挡情况下，只有实体场景可见，电磁强度剖面不可见。 本专利技术还公开了一种融合地理环境的空间电磁场强度可视化系统，其具体包括:地理环境建模模块、空间电磁场强度剖面获取模块和融合模块，所述地理环境建模模块用于建立地理环境的三维虚拟模型，所述空间电磁场强度剖面获取模块用于建立空间电磁场强度剖面，所述融合模块用于将三维虚拟模型与空间电磁场强度剖面进行融合，得到最终的可视化效果图；空间电磁场强度剖面获取模块通过调整空间剖面的位置和角度，求出空间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种融合地理环境的空间电磁场强度可视化方法，其具体包括以下的步骤：首先建立地理环境的三维虚拟模型；然后调整空间剖面的位置和角度，求出空间电磁场强度在该空间剖面的分布，得到该空间剖面的电磁场强度剖面；最后将电磁场强度剖面与地理环境三维虚拟模型融合，得到最终的可视化效果图。

【技术特征摘要】
1.一种融合地理环境的空间电磁场强度可视化方法，其具体包括以下的步骤:首先建立地理环境的三维虚拟模型；然后调整空间剖面的位置和角度，求出空间电磁场强度在该空间剖面的分布，得到该空间剖面的电磁场强度剖面；最后将电磁场强度剖面与地理环境三维虚拟模型融合，得到最终的可视化效果图。2.如权利要求1所述的融合地理环境的空间电磁场强度可视化方法，其特征在于所述调整空间剖面的位置和角度，求出空间电磁场强度在该空间剖面的分布具体包括以下的步骤:步骤一、通过三坐标旋转球，调整空间剖面的位置和角度；步骤二、该空间剖面与空间中的电磁场强度数据相交，计算出空间电磁强度数据与该空间剖面的相交顶点集；步骤三、根据相交顶点的电磁场强度值赋予该空间剖面R、G、B颜色以及透明度，从而得到电磁场强度首Ij面。3.如权利要求2所述的融合地理环境的空间电磁场强度可视化方法，其特征在于所述建立地理环境三维虚拟模型具体包括以下的步骤:首先建立地形顶点模型，然后建立建筑物、树林、草地和湖泊顶点模型,最后给模型添加纹理和材质。4.如权利要求3所述的融合地理环境的空间电磁场强度可视化方法，其特征在于所述电磁场强度剖面与地理环境三维虚拟模型融合具体包括以下的步骤:首先渲染地形、建筑...

【专利技术属性】
技术研发人员：贝磊，程晶，韩梅，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十九研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51