一种面向虚拟地球的地形多尺度TIN在线可视化方法技术

本发明专利技术提供一种基于地形多尺度TIN自动构建的虚拟地球在线可视化方法，包括全球多尺度TIN尺度参数数学模型构建，特征约束下的地形多尺度TIN自动构建与虚拟分割，实现如下，多尺度TIN地形球面在线可视化，包括根据视点信息，计算得到不同级别的可视地形块；实时裂缝消除，在实时可视化时通过进行快速解码完成不同级别地形块相邻边界处的接边。该方法能够在保持TIN结构灵活性的同时，实现大规模地形的多尺度不规则建模和四叉树分割，同时支持混合尺度TIN地形的无缝实时渲染，大幅提升虚拟地球地形数据处理和表达精度，以及对不规则高分空间数据的无缝融合能力，使得既能满足地理环境高保真度表达的需要又能支撑可靠的各类地理分析应用。

An online visualization method of terrain multi-scale TIN for Virtual Earth

The invention provides a virtual earth on-line visualization method based on automatic construction of terrain multi-scale TIN, including the construction of global multi-scale TIN scale parameter mathematical model, the automatic construction and virtual segmentation of terrain multi-scale TIN under feature constraints, and the realization of multi-scale TIN terrain sphere on-line visualization, including according to viewpoint information. Then, different levels of terrain blocks can be calculated, real-time crack elimination can be achieved, and the edges of adjacent boundaries of different levels of terrain blocks can be completed by fast decoding in real-time visualization. This method can not only maintain the flexibility of TIN structure, but also realize the multi-scale irregular modeling and quadtree segmentation of large-scale terrain. At the same time, it supports the seamless real-time rendering of mixed-scale TIN terrain, greatly improves the data processing and expression accuracy of virtual terrain, and seamless fusion ability of irregular high-resolution spatial data. It not only meets the needs of high fidelity expression of geographical environment, but also supports various reliable geographic analysis applications.

【技术实现步骤摘要】
一种面向虚拟地球的地形多尺度TIN在线可视化方法
本专利技术属于计算机应用领域，主要涉及一种面向虚拟地球的地形多尺度TIN自动构建及在线可视化方法。
技术介绍
随着对地观测技术的发展，全球海量地理环境数据的存储、表达和分析成为地理信息科学的重点和难点。虚拟地球系统在空、天、地、城市三维地理空间室内外、地上下等多源异构信息的一体化集成与表达方面，日益显现出传统地理信息系统(GIS)所不可比拟的优势。强大的信息集成能力和全球虚拟地理环境的展示能力，使得虚拟地球系统在地理分析和全球自然现象的探索方面也蕴藏了巨大的潜力，并在智慧城市和智慧地球的建设中发挥着至关重要的作用。然而，相对于硬件的快速发展和软件在信息集成及可视化效率方面的极大改进，虚拟地球系统对数据处理精度以及表达精度的研究却非常不足。这也使得目前的虚拟地球系统的功能更局限于“三维地理浏览器”，而不能走向进一步的分析应用。全球多分辨率地形建模及实时可视化是虚拟地球系统展示全球虚拟地理环境的一个关键部分，也是其它地理空间信息集成和表达的基础。目前，在地形处理方面，传统的虚拟地球系统大都采用插值方法生成规则格网模型的金字塔地形，这种方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于地形多尺度TIN自动构建的虚拟地球在线可视化方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤1，全球多尺度TIN尺度参数数学模型构建，步骤2，特征约束下的地形多尺度TIN自动构建与虚拟分割，实现如下，根据全球多尺度TIN尺度参数数学模型，以高质量地形汇水网特征为约束，对任何形式的地形输入数据，通过贪心式TIN构建算法生成顾及特征的高精度TIN地形金字塔；在构建多尺度TIN地形金字塔时，对每一层的构网进行离散化，包括利用每一层的四叉树网格分割线，对TIN构网进行虚拟分割；定义相应的虚拟节点结构，包括序列化得到的虚边和角点，虚边定义为边界边，角点和虚边上其他顶点定义为虚顶点，有任意一边处于虚边上的...

【技术特征摘要】
1.一种基于地形多尺度TIN自动构建的虚拟地球在线可视化方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤1，全球多尺度TIN尺度参数数学模型构建，步骤2，特征约束下的地形多尺度TIN自动构建与虚拟分割，实现如下，根据全球多尺度TIN尺度参数数学模型，以高质量地形汇水网特征为约束，对任何形式的地形输入数据，通过贪心式TIN构建算法生成顾及特征的高精度TIN地形金字塔；在构建多尺度TIN地形金字塔时，对每一层的构网进行离散化，包括利用每一层的四叉树网格分割线，对TIN构网进行虚拟分割；定义相应的虚拟节点结构，包括序列化得到的虚边和角点，虚边定义为边界边，角点和虚边上其他顶点定义为虚顶点，有任意一边处于虚边上的三角形定义为虚三角形；步骤3，多尺度TIN地形球面在线可视化，包括根据视点信息，计算得到不同级别的可视地形块；然后根据可视化地形块在全球四叉树中的位置以及虚拟节点结构的相关定义，分别生成TIN地形块的不同结构数据索引关键字，并从内外存缓存或网络服务器中请求相应数据，将顶点按次序进行装配，再根据TIN地形块主体数据结构中读取的三角形索引信息，直接...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑先伟，岳林蔚，熊汉江，龚健雅，周妍，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42