一种三维道路快速建模及其动态仿真渲染方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种三维道路快速建模及其动态仿真渲染方法和系统，其中，该方法包括：根据预设的地图面板，确定所述地图面板中道路的中心线，所述中心线为分割所述道路的上行路和下行路的一条线；根据预设的道路横断面，在所述道路上设置不同道路横断面的开始位置和结束位置；根据道路的地形起伏信息调整道路在不同路段的高低值，并设置所述道路的样式；根据实际需求设置不同的道路横断面之间的过渡方式和道路规划信息；根据所述中心线、所述不同道路横断面的开始位置和结束位置、所述高低值、道路的样式、所述过渡方式和道路规划信息构建道路网格模型。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机应用
，特别涉及一种三维道路快速建模及其动态仿真渲染方法和系统。
技术介绍
传统的道路建模方法都是使用外部工具，如3dMax等构建道路模型，然后放入三维系统中进行渲染，这种方式很难实现模型和三维地形无缝结合，及道路随地形的起伏变化，如填土、挖方、隧道、桥梁等。有的系统提前设计好多种道路样式，如单行道、双行道等，按照道路轨迹统一建模，这种方式无法满足道路的多样性和变化性，和现实道路差别太大。针对有高低起伏的地形，一些系统提前根据道路编辑地形，然后把道路铺在地形上，这种方式无法实现高效动态的调整道路位置及样式，很难实现规划设计的变化性。目前构建多样的三维道路模型主要还停留在人工建模，由建模人员根据CAD中的道路样式，使用3Dmax工具构建模型，这种方法构建的模型虽然精细，但耗时费力。在调整地形高低值方面，传统方法都是根据道路的高低值人工调整地形的高低值，一旦道路位置或样式改变，则需要重新人工调整，费时费力。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种三维道路快速建模及其动态仿真渲染方法和系统，从而克服现有技术的道路建模方法无法实现高效动态的调整道路位置及样式，难以实现规划设计的变化性的缺点。本专利技术的另一目的在于提供一种能够随地形进行动态仿真渲染的方法。为实现上述目的，本专利技术提供了一种三维道路快速建模及其动态仿真渲染方法，包括：根据预设的地图面板，确定所述地图面板中道路的中心线，所述中心线为分割所述道路的上行路和下行路的一条线；根据预设的道路横断面，在所述道路上设置不同道路横断面的开始位置和结束位置；根据道路的地形起伏信息调整道路在不同路段的高低值，并设置所述道路的样式；根据实际需求设置不同的道路横断面之间的过渡方式和道路规划信息；根据所述中心线、所述不同道路横断面的开始位置和结束位置、所述高低值、道路的样式、所述过渡方式和道路规划信息构建道路网格模型。优选地，上述技术方案中，还包括：将所述道路网格模型渲染到纹理中，并记录所述道路的高度值；渲染三维地形高程数据，根据道路在纹理中的二维位置计算出该道路在当前三维地形中的位置，并根据所述道路网格模型的高程值动态修改地形高程值；再次渲染所述道路网格模型，并记录道路在所述纹理中的深度值和模板值；再次渲染所述三维地形高程数据，并根据所述道路的深度值和模板值进行过滤。优选地，上述技术方案中，所述深度值为道路距离当前视角的距离，所述模板值为道路投影到屏幕上的位置；所述根据所述道路的深度值和模板值进行过滤包括：仅渲染离视角之间的距离比道路离视角之间的距离近，且投影在屏幕上的位置和道路投影在屏幕上的位置相同的地形，以弥补道路边缘的裂缝，使得道路和地形起伏信息无缝连接。优选地，上述技术方案中，所述道路横断面包括：边坡、路牙、盲道、人行道、行车道、隔离栏、实线和/或虚线。优选地，上述技术方案中，所述道路规划信息包括：道路交叉口、人行道、交叉口轨迹、信号灯、交叉口长度、停车位置和/或行人排队长度。本专利技术还提供了一种三维道路快速建模及其动态仿真渲染系统，包括：道路中心确定模块，用于根据预设的地图面板，确定所述地图面板中道路的中心线，所述中心线为分割所述道路的上行路和下行路的一条线；道路横断设置模块，用于根据预设的道路横断面，在所述道路上设置不同道路横断面的开始位置和结束位置；调整道路设置模块，用于根据道路的地形起伏信息调整道路在不同路段的高低值，并设置所述道路的样式；过渡规划设置模块，用于根据实际需求设置不同的道路横断面之间的过渡方式和道路规划信息；道路模型构建模块，用于根据所述中心线、所述不同道路横断面的开始位置和结束位置、所述高低值、道路的样式、所述过渡方式和道路规划信息构建道路网格模型。优选地，上述技术方案中，还包括：模型首次渲染模块，用于将所述道路网格模型渲染到纹理中，并记录所述道路的高度值；地形首次渲染模块，用于渲染三维地形高程数据，根据道路在纹理中的二维位置计算出该道路在当前三维地形中的位置，并根据所述道路网格模型的高程值动态修改地形高程值；模型再次渲染模块，用于再次渲染所述道路网格模型，并记录道路在所述纹理中的深度值和模板值；地形再次渲染模块，用于再次渲染所述三维地形高程数据，并根据所述道路的深度值和模板值进行过滤。优选地，上述技术方案中，所述深度值为道路距离当前视角的距离，所述模板值为道路投影到屏幕上的位置；所述根据所述道路的深度值和模板值进行过滤包括：仅渲染离视角之间的距离比道路离视角之间的距离近，且投影在屏幕上的位置和道路投影在屏幕上的位置相同的地形，以弥补道路边缘的裂缝，使得道路和地形起伏信息无缝连接。优选地，上述技术方案中，所述道路横断面包括：边坡、路牙、盲道、人行道、行车道、隔离栏、实线和/或虚线。优选地，上述技术方案中，所述道路规划信息包括：道路交叉口、人行道、交叉口轨迹、信号灯、交叉口长度、停车位置和/或行人排队长度。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：根据CAD读取道路的中心线，编辑道路横断面、道路纵断面、道路交叉口、道路渐变方式等，能够快速高效逼真的构建出当前或规划的道路模型。并为在高低起伏的地形上实现动态仿真渲染提供了基础。该方法能快速逼真的构建出当前或规划的道路样式，解决了提前建模，提前修改地形，无法动态根据地形调整道路等问题。使用渲染道路到纹理的技术，经过两次渲染道路和地形，在不需要修改地形文件的情况下，动态调整地形的高度值，使道路和高低起伏的地形无缝连接到一起。该方法能够实现道路随地形的起伏变化，如填土、挖方、隧道、桥梁等动态仿真渲染，实现了道路模型和高低起伏地形的无缝连接，逼真的仿真出不同地形地貌下的道路。附图说明图1为本专利技术的一种三维道路快速建模及其动态仿真渲染方法的流程示意图；图2为本专利技术的另一种三维道路快速建模及其动态仿真渲染方法的流程示意图；图3为本专利技术的一种三维道路快速建模及其动态仿真渲染系统的结构示意图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维道路快速建模及其动态仿真渲染方法，其特征在于，包括：根据预设的地图面板，确定所述地图面板中道路的中心线，所述中心线为分割所述道路的上行路和下行路的一条线；根据预设的道路横断面，在所述道路上设置不同道路横断面的开始位置和结束位置；根据道路的地形起伏信息调整道路在不同路段的高低值，并设置所述道路的样式；根据实际需求设置不同的道路横断面之间的过渡方式和道路规划信息；根据所述中心线、所述不同道路横断面的开始位置和结束位置、所述高低值、道路的样式、所述过渡方式和道路规划信息构建道路网格模型。

【技术特征摘要】
1.一种三维道路快速建模及其动态仿真渲染方法，其特征在于，包括：
根据预设的地图面板，确定所述地图面板中道路的中心线，所述中心线
为分割所述道路的上行路和下行路的一条线；
根据预设的道路横断面，在所述道路上设置不同道路横断面的开始位置
和结束位置；
根据道路的地形起伏信息调整道路在不同路段的高低值，并设置所述道
路的样式；
根据实际需求设置不同的道路横断面之间的过渡方式和道路规划信息；
根据所述中心线、所述不同道路横断面的开始位置和结束位置、所述高
低值、道路的样式、所述过渡方式和道路规划信息构建道路网格模型。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
将所述道路网格模型渲染到纹理中，并记录所述道路的高度值；
渲染三维地形高程数据，根据道路在纹理中的二维位置计算出该道路在
当前三维地形中的位置，并根据所述道路网格模型的高程值动态修改地形高
程值；
再次渲染所述道路网格模型，并记录道路在所述纹理中的深度值和模板
值；
再次渲染所述三维地形高程数据，并根据所述道路的深度值和模板值进
行过滤。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述深度值为道路距离当

\t前视角的距离，所述模板值为道路投影到屏幕上的位置；
所述根据所述道路的深度值和模板值进行过滤包括：
仅渲染离视角之间的距离比道路离视角之间的距离近，且投影在屏幕上
的位置和道路投影在屏幕上的位置相同的地形，以弥补道路边缘的裂缝，使
得道路和地形起伏信息无缝连接。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，所述道路横断
面包括：边坡、路牙、盲道、人行道、行车道、隔离栏、实线和/或虚线。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，所述道路规划
信息包括：道路交叉口、人行道、交叉口轨迹、信号灯、交叉口长度、停车
位置和/或行人排队长度。
6.一种三维道路快速建模及其动态仿真渲染系统，其特征在于，包括：
道路中心确定模块，用于根据预设的地图面板，确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁松，姚增利，
申请(专利权)人：北京图安世纪科技股份有限公司，梁松，姚增利，
类型：发明
国别省市：北京;11