基于三维空间剖分的地理坐标压缩编解码方法技术

本发明专利技术提供一种基于三维空间剖分的地理坐标压缩编解码方法，包括：基于空间八叉树划分的立方体索引编码过程；三维模型重采样与离散几何编码过程；离散几何编码逆转换为地理坐标的解码过程。在立方体索引编码过程中保证了两条严格的数学约束；地理坐标由较大的浮点型数值转换为一个值域在[0,512]内整型数据，压缩了坐标存储空间；空间误差受比例尺约束，实现三维模型数据在不同比例尺约束条件下的模型化简和模型个体分割；减少单个模型文件的数据量，且通过CIC可以找到同一地理空间范围内不同剖分精度的子空间，使编码后的三维模型支持渐进式网络传输；解码后的坐标不会导致地图比例尺所代表的数学约束失效，保证了三维地图在各级比例尺下的可量测性。

【技术实现步骤摘要】
基于三维空间剖分的地理坐标压缩编解码方法
本专利技术属于三维模型简化
，尤其涉及一种基于三维空间剖分的地理坐标压缩编解码方法。
技术介绍
现有三维电子地图技术中，三维模型数据直接记录了客体所有特征点的三维空间地理坐标。随着城市三维模型不断丰富以及电子地图包含的地理范围不断扩大，三维电子地图中的三维模型的数据量呈级数增长，从而导致数据传输、加载和显示渲染效率的提升变得越来越困难。为解决上述技术问题，三维电子地图在显示大规模地理场景或高精度城市模型时，通常采三维模型简化的方法以减少三维模型的数据量。现有的简化方法通常在三个方面对三维模型的数据量进行压缩：简化拓扑结构、减少不必要的三角面以及压缩浮点型坐标的存储。这些方法普遍存在两个问题：第一，化简方法是面向三维模型本身，单个复杂的三维模型化简后仍然是单个较为复杂的三维模型，无法被分割成更小的数据单元；第二，化简引起的误差在三维地理空间上的分布有极大的不确定性，无法预知三维模型的在哪些地理位置上发生较大误差以及这些误差的范围是多少。因此，目前的三维电子地图的三维模型数据量简化方法，存在化简后的一些地理要素三维模型个体，例如地形模型，仍本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于三维空间剖分的地理坐标压缩编解码方法，其特征在于，包括：将三维地理空间递归剖分为多个深度上的若干子空间；对每个剖分出来的子空间进行编码，获得每个子空间的立方体索引编码；将三维模型数据中描述几何信息的地理坐标转化为像素坐标，在转化过程中对几何坐标进行重采样，使用重采样后的像素坐标代替三维模型数据原有的地理坐标，得到离散几何编码。

【技术特征摘要】
1.基于三维空间剖分的地理坐标压缩编解码方法，其特征在于，包括：将三维地理空间递归剖分为多个深度上的若干子空间；对每个剖分出来的子空间进行编码，获得每个子空间的立方体索引编码；将三维模型数据中描述几何信息的地理坐标转化为像素坐标，在转化过程中对几何坐标进行重采样，使用重采样后的像素坐标代替三维模型数据原有的地理坐标，得到离散几何编码。2.根据权利要求1所述的基于三维空间剖分的地理坐标压缩编解码方法，其特征在于，基于八叉树算法将三维地理空间划分后，八个节点所表示的子空间的数学模型为：其中，node表示空间八叉树划分后八个节点所表示的子空间，depth表示空间八叉树的深度，rdepth表示在depth深度时该子空间的立方体索引行编码，cdepth表示在depth深度时该子空间的立方体索引列编码，hdepth表示在depth深度时该子空间的立方体索引铅锤编码。3.根据权利要求2所述的基于三维空间剖分的地理坐标压缩编解码方法，其特征在于，基于八叉树算法将三维地理空间划分后，子空间的立方体索引编码的数学模型为：CIC＝(r,c,h)；其中，CIC表示空间八叉树划分后子空间的立方体索引编码且由三元组(r,c,h)组成；r表示立方体索引编码的行编码，c表示立方体索引列编码，h表示立方体索引铅锤编码。4.根据权利要求3所述的基于三维空间剖分的地理坐标压缩编解码方法，其特征在于，depth最小为1，此时规定r、c、h均等于1。5.根据权利要求3或4所述的基于三维空间剖分的地理坐标压缩编解码方法，其特征在于，还包括：为每个子空间沿空间八叉树划分的方向，建立子空间内部独立的离散空间坐标系，将三条坐标轴x、y、z分别等分成512个像素，使得每个子空间被离散化为512×512×512个立方体体素单元。6.根据权利要求5所述的基于三维空间剖分的地理坐标压缩编解码方法，其特征在于，所述离散几何编码的数学模型为：其中，gx、gy、gz分别表示三个正交方向的地理坐标，Ox、Oy、Oz分...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋如乔，钱程扬，张琪，李目贤，丁浩，
申请(专利权)人：苏州工业园区格网信息科技有限公司，苏州工业园区测绘地理信息有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32