一种平面模型转球面模型的方法技术

本发明专利技术涉及计算机技术领域，公开了一种平面模型转球面模型的方法，包括以下步骤：(1)获取原始本地坐标系模型的中心点信息；(2)中心点信息转换为经纬度；(3)根据经纬度计算三维地球模型上对应的位置；(4)原始模型转换为原点模型，将原点模型偏移到步骤(3)计算出的位置上；(5)根据步骤(4)得到的球面模型数据，渲染生成球面模型。本发明专利技术提高了现有模型数据的复用性，通过该技术方案，可高效地将城市独立坐标系下成果转换到CGCS2000坐标系下，有效提高了数据的利用率，使更多的数据能够实现转换呈现。

Method for plane model spherical surface model

The present invention relates to the field of computer technology, and discloses a method of plane model to spherical model, which comprises the following steps: (1) the information center to obtain the original local coordinate system model; (2) the center point information into longitude and latitude; (3) according to the corresponding calculation of the 3D Earth model on location; (4) the original model into the origin model, the origin model offset to step (3) to calculate the position; (5) according to the step (4) spherical model data obtained, rendering the spherical model. The invention improves the reusability of the existing data model, through the technical scheme, can effectively transfer the city independent coordinate transformation to CGCS2000 coordinate system, effectively improve the utilization of data, more data can be presented to achieve the conversion.

【技术实现步骤摘要】
一种平面模型转球面模型的方法
本专利技术涉及计算机
，特别是涉及一种平面模型转球面模型的方法。
技术介绍
在城市测量和工程测量中，若直接在国家坐标系中建立控制网，有时会使地面长度的投影变形较大，难以满足实际或工程上的需要。为此，往往需要建立本地坐标系。在常规测量中，这种本地坐标系一般只是一种高斯平面坐标系，也可以说是一种不同于国家坐标系的参心坐标系。建立本地坐标系，就是要确立坐标系的一些有关的元素，并根据这些元素和地面观测值求定各点在该坐标系中的坐标值。在三维数字城市应用中，很多城市都有自身的本地坐标系，城市模型数据会基于自身坐标系生产，随着测绘成果向CGCS2000坐标系整合，需对数字城市模型数据进行转换，坐标转换为本地坐标系基准转换到球面坐标系。该转换可以通过多种方法实现：1、利用公共点求解两套坐标系统间的转换参数，利用转换参数实现转换：全国及省级范围的坐标转换选择二维七参数转换模型；省级以下的坐标转换可选择三维四参数模型或平面四参数模型；对于相对独立的平面坐标系统，可通过建立2000独立坐标系做过渡实现；2、通过与具有CGCS2000坐标的高等级点联测实现对低等级GPS网进行约束平差的方法实现转换；3、将具有ITRF框架坐标的点位通过框架转换和历元转换转换到CGCS2000坐标系。但是，以上三种方法还是存在转换较为复杂，人工耗时的问题，使工作效率大大下降。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中城市模型数据转换复杂、渲染效率低的缺点，提供了一种平面模型转球面模型的方法，转换方法主要为：获取原始数据的底部中心点信息，并赋值为本地坐标系参考信息，指定转换生成的目标球面坐标系，即能实现将本地坐标系中心点信息投影到目标坐标系，并获取相应的经纬度值。再根据地球的扁率、长半径、短半径参数，构建出三维地球模型，通过获取的经纬度值，计算出转换后模型对应的三维地球模型位置(a，b，c)，将原始模型转换为原点模型，再对原点模型进行(a，b，c)偏移，即将本地坐标系模型数据转换为经纬度球面模型数据。为了解决上述技术问题，本专利技术通过下述技术方案得以解决。一种平面模型转球面模型的方法，包括如下步骤：(1)获取原始本地坐标系模型的中心点信息，将模型拆分为一个模型一个对象；计算出每个模型的最小包围盒信息，通过模型的最小包围盒信息，获得模型底部中心点信息，即为长方体底面的中心点坐标；(2)将步骤(1)获得的中心点信息转换为经纬度，获得的模型底部中心点，坐标参考为城市独立坐标系，指定新的球面坐标参考信息，进行坐标转换，将城市独立坐标系下的中心点信息投影形成经纬度信息，根据经纬度信息获取经纬度；(3)根据步骤(2)转换的经纬度计算出三维球面对应位置，根据地球的扁率、长半径、短半径参数，构建出三维地球模型；根据经纬度的值，计算出三维地球模型上该经纬度对应的位置，从而也可得到三维球面的位置；(4)原始模型转换为原点模型，即将该模型的中心点移到(0，0，0)的原点处，将原点模型偏移到步骤(3)中计算出的三维地球模型面对应的位置，将本地坐标系模型数据转换为经纬度球面模型数据；(5)根据步骤(4)得到的球面模型数据，渲染生成球面模型。作为优选，步骤(2)中，城市独立坐标系是局部地区建立的平面控制网。作为优选，步骤(2)中，球面坐标参考信息为CGCS2000坐标系。本专利技术由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：本专利技术提高了现有模型数据的复用性，随着我国全面启用2000国家大地坐标系(CGCS2000)，新生产的地形图及数字测绘产品采用CGCS2000。而此前我国省、市生产的模型数据大都基于城市独立坐标系下完成的，通过该技术方案，可有效将城市独立坐标系下成果转换到CGCS2000坐标系下，有效提高了数据的利用率，使更多的数据能够转换呈现。附图说明图1是本专利技术一种平面模型转球面模型的方法的工作流程示意图；图2是本专利技术一种平面模型转球面模型的方法中城市独立坐标系下模型效果图；图3是本专利技术一种平面模型转球面模型的方法中城市独立坐标系下投影到球面坐标系的点信息示意图；图4是本专利技术一种平面模型转球面模型的方法中经纬度下投影到球面坐标系的点信息示意图；图5是本专利技术一种平面模型转球面模型的方法中球面模型的近距离视点效果图；图6是图5的放大效果图。具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步详细描述。如图1至图6所示，一种平面模型转球面模型的方法，包括如下步骤：(1)获取原始本地坐标系模型的中心点信息。将模型拆分为一个模型一个对象，根据每个模型，计算出每个模型的包围盒信息，通过模型的包围盒信息，获得模型底部中心点信息；(2)中心点信息转换为经纬度。获得的模型底部中心点，坐标参考为本地坐标系，指定新的球面坐标参考信息(CGCS2000)，进行坐标转换，中心点信息对应到经纬度信息；(3)经纬度计算出三维球面对应位置，根据地球的扁率、长半径、短半径参数，构建出三维地球模型，根据经纬度值，计算出三维地球模型上对应的位置。即根据经度、纬度、高度值，计算出三维地球模型对应的X轴、Y轴、Z轴上的值，假定为a、b、c值；(4)原始模型转换为原点模型，根据原始模型，计算该模型的包围盒，并计算出包围盒的中心点值，假设值大小为x、y、z，将该模型的中心点移到原点处，对原始模型进行(-x，-y，-z)偏移，将模型包围盒的中心点移到(0，0，0)位置，即将模型转换为原点模型；将原点模型偏移到三维球面对应位置，根据步骤(3)和步骤(4)，已经计算出模型在三维地球场景的位置(a，b，c)，同时也获得了原点模型，只需对原点模型进行(a，b，c)偏移，即将本地坐标系模型数据转换为经纬度球面模型数据；(5)根据步骤(4)得到的球面模型数据，渲染生成球面模型。实施例1一种平面模型转球面模型的方法，包括如下步骤：(1)获取原始本地坐标系模型的中心点信息。将模型拆分为一个模型一个单列化，根据每个单例化模型，计算出每个模型的最小包围盒信息，通过模型的包围盒信息，获得模型底部中心点信息，这些中心点信息可导出保存为shp数据；(2)中心点信息投影到新的经纬度球面坐标系。获得的模型底部中心点，坐标参考为本地坐标系，指定新的球面坐标参考信息(CGCS2000)，进行坐标投影转换，即可实现将中心点信息投影到经纬度信息；将同一坐标参考系下的经纬度(B，L，H)转换到本地坐标系(X，Y，Z)的公式为式中N为卯酉圈的半径；a为参考椭球的长半轴，b为参考椭球的短半轴；e为参考椭球的第一扁心率。本地坐标系(X，Y，Z)转换为经纬度(B，L，H)的公式为式中，e’为参考椭球的第二扁心率；(3)根据地球的扁率、长半径、短半径参数，构建出三维地球模型，根据经纬度值，计算出三维地球模型上对应的位置。即根据经度、纬度、高度值，计算出三维地球模型对应的X轴、Y轴、Z轴上的值，假定三维坐标轴对应的值为a、b、c。(4)原始模型转换为原点模型，根据原始模型，计算该模型的包围盒，并计算出包围盒的中心点值，假设值大小为x、y、z，将该模型的中心点移到原点处，对原始模型进行(-x，-y，-z)偏移，将模型包围盒的中心点移到(0，0，0)位置，即将模型转换为原点模型；将原点模型偏移到三维球面对应位置，根据上述已经计算出模型在三维地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平面模型转球面模型的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)获取原始本地坐标系模型的中心点信息，将模型拆分为一个模型一个对象；计算出每个模型的最小包围盒信息，通过模型的最小包围盒信息，获得模型底部中心点信息，即为长方体底面的中心点坐标；(2)将步骤(1)获得的中心点信息转换为经纬度，获得的模型底部中心点，坐标参考为城市独立坐标系，指定新的球面坐标参考信息，进行坐标转换，将城市独立坐标系下的中心点信息投影形成经纬度信息，根据经纬度信息获取经纬度；(3)根据步骤(2)转换的经纬度计算出三维球面对应位置，根据地球的扁率、长半径、短半径参数，构建出三维地球模型；根据经纬度的值，计算出三维地球模型上该经纬度对应的位置，从而也可得到三维球面的位置；(4)原始模型转换为原点模型，即将该模型的中心点移到(0，0，0)的原点处，将原点模型偏移到步骤(3)中计算出的三维地球模型面对应的位置，将本地坐标系模型数据转换为经纬度球面模型数据；(5)根据步骤(4)得到的球面模型数据，渲染生成球面模型。

【技术特征摘要】
1.一种平面模型转球面模型的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)获取原始本地坐标系模型的中心点信息，将模型拆分为一个模型一个对象；计算出每个模型的最小包围盒信息，通过模型的最小包围盒信息，获得模型底部中心点信息，即为长方体底面的中心点坐标；(2)将步骤(1)获得的中心点信息转换为经纬度，获得的模型底部中心点，坐标参考为城市独立坐标系，指定新的球面坐标参考信息，进行坐标转换，将城市独立坐标系下的中心点信息投影形成经纬度信息，根据经纬度信息获取经纬度；(3)根据步骤(2)转换的经纬度计算出三维球面对应位置，根据地球的扁率、长半径、短半径参数，构建出三维地球模型；根...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕健刚，俞蔚，
申请(专利权)人：浙江科澜信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33