面向建筑群的分形四叉树纹理组织方法技术

本发明专利技术公开了一种面向建筑群的分形四叉树纹理组织方法。具体步骤为：(1)利用相同纹理具有相同分形维数的特点，将四叉树结构中具有相同分形维数的纹理块进行合并，建立纹理的分形四叉树结构；(2)根据建模的精度要求利用分形四叉树结构建立一个简洁有效的纹理数据组织，按“Z”字型编码方式命名并存储建筑物的多分辨率纹理数据；(3)将建筑物中所有具有相同纹理属性面用同一张纹理影像进行绑定，按照建筑物纹理属性进行不同类别间的并行运算，进而实现建筑物三维模型的快速纹理映射。本发明专利技术解决了现阶段纹理组织过程中数据冗余、加载和索引纹理数据占用内存大的问题，提高了索引和调用纹理数据速度从而完成建筑物三维模型的快速纹理映射。

Texture organization method of fractal quadtree for architectural complex

The invention discloses a fractal quadtree texture organization method for a building group. The specific steps are as follows: (1) using the same texture with the same fractal dimension, the texture blocks with the same fractal dimension in the quadtree structure are combined to establish the fractal quadtree structure of the texture; (2) according to the accuracy requirements of modeling, using the fractal quadtree structure to build a simple and effective texture data organization, naming and storing the multiple buildings according to the \Z\ type coding method Resolution texture data; (3) all the surfaces with the same texture attribute in the building are bound with the same texture image, and the parallel operation among different categories is carried out according to the texture attribute of the building, so as to realize the fast texture mapping of the three-dimensional model of the building. The invention solves the problems of data redundancy, large memory occupation of loading and indexing texture data in the texture organization process at present, improves the speed of indexing and calling texture data, thus completing the fast texture mapping of the 3D model of the building.

【技术实现步骤摘要】
面向建筑群的分形四叉树纹理组织方法
本专利技术涉及计算机图形处理和摄影测量领域，主要涉及纹理数据的组织、数据结构和纹理映射方法三个方面。技术背景随着智慧城市的发展，建筑物三维模型的建立在城市规划、旅游、交通等诸多方面变得至关重要，其中建筑物纹理的管理和组织方式直接影响到纹理映射速度和三维模型的真实程度。目前纹理数据的组织方法主要是基于空间剖分方法和对象包围盒方法生成索引，前者方法常用的是由上到下的剖分来生成场景分割树，如四叉树、k-D树等；而基于对象包围盒索引方法是由下至上聚合生成管理树结构，包含包围球、R树索引等。这些方法都是以独立纹理进行存储，每一张纹理影像都要先完成数据解析，找到关联信息，最后读取相应的格式的纹理数据。利用上述纹理组织和索引方法进行建筑物三维模型的纹理映射时，需要先计算映射函数，然后解析几何模型并调用场景中所有纹理数据，当调用数据粒度过大时，索引过程将产生多余纹理数据；当调用数据粒度过小时，需要多次索引才能完成纹理读取，整个过程需要消耗极大的存储空间。在过去几十年中，很多国内外学者对此进行了大量的研究，仍然有几本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向建筑群的分形四叉树纹理组织方法，其特征在于具体步骤为：/n1)结合倾斜影像的视线与法向的关系以及目标纹理面积两个约束条件，选择最优片面纹理数据源；/n2)将分形和四叉树技术进行结合，利用分形的自相似性和相同纹理具有相同分形维数的特点，将四叉树结构中具有相同分形维数的纹理块进行合并，进而将建筑物的纹理进行分类，建立纹理的分形四叉树结构；/n3)采用四叉树结构进行模型层次的组织，然后对纹理进行分层分块，构建一个纹理金字塔模型，建立具有四叉树结构的LOD数据组织；/n4)使用同一张纹理影像绑定建筑物中所有具有相同纹理属性面，按照建筑物纹理属性进行类别间并行运算，进而实现建筑物三维模型所有...

【技术特征摘要】
1.一种面向建筑群的分形四叉树纹理组织方法，其特征在于具体步骤为：
1)结合倾斜影像的视线与法向的关系以及目标纹理面积两个约束条件，选择最优片面纹理数据源；
2)将分形和四叉树技术进行结合，利用分形的自相似性和相同纹理具有相同分形维数的特点，将四叉树结构中具有相同分形维数的纹理块进行合并，进而将建筑物的纹理进行分类，建立纹理的分形四叉树结构；
3)采用四叉树结构进行模型层次的组织，然后对纹理进行分层分块，构建一个纹理金字塔模型，建立具有四叉树结构的LOD数据组织；
4)使用同一张纹理影像绑定建筑物中所有具有相同纹理属性面，按照建筑物纹理属性进行类别间并行运算，进而实现建筑物三维模型所有面的快速纹理映射。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的步骤1)具体为：
(1)计算目标纹理所在墙面的法向量然后计算此墙面的摄影方向接下来计算两方向的夹角θ，最后在M幅含有目标纹理的影像中选择θ角最小的影像，并将所有影像用集合R1表示；
(2)利用共线方程求出建筑物墙面上网格点在倾斜影像上对应的像点，通常纹理为四边形，所以将目标纹理的四个顶点相连并计算其面积，不同目标纹理在各类影像中面积最大的倾斜影像用集合R2表示；
(3)在完成以上两个步骤的基础之上，取R1和R2的交集，选择变形最小且目标纹理面积最大的影像作为最优纹理源。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的步骤2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：周国清，包馨，岳涛，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：广西;45