一种三维城市路网程序化建模方法技术

本发明专利技术公开了一种三维城市路网程序化建模方法，涉及三维交通路网仿真技术领域，本发明专利技术方法解决了现有交通仿真系统中路网建模存在人工建模工作量大、可视化效果不佳的问题；能正确计算出道路UV映射，并且不会出现纹理倾斜的情况，道路表达更加真实、效果更好；利用曲线控制点生成路段mesh顶点，操作简便；通过设定最小偏转角的方法，去除了直线段中部多余的型值点，在保持曲线形状基本不变的前提下，大幅减少了冗余型值点，并且适用于任一曲线算法生成的均匀点集；只需要获取基础控制点，就能自动生成道路模型，适用于大规模道路模型自动生成。

A programming modeling method for 3D urban road network

【技术实现步骤摘要】
一种三维城市路网程序化建模方法
本专利技术涉及三维交通路网仿真
，具体而言，涉及一种三维城市路网程序化建模方法。
技术介绍
目前，随着车辆数量的增长，城市污染也越来越严重、交通压力也越来越大，交通道路的利用率也呈现出不同的差异，对于交通拥堵路段，市政规划就会重新设计和规划，为了对汽车尾气对环境污染进行评估和验证市政道路设计的合理性和有效性，需要根据城市道路数据设计一套三维的交通仿真系统，来测试仿真效果和效率，同时对于城市交通展示、还原事故现场等具有很重要的意义。目前的交通仿真技术，从仿真规模方面来说，还存在仿真规模小、仿真不够灵活、利用价值较局限。从三维仿真方面来说，大多使用3dMax、CAD等图形工具对道路进行建模，而通过程序来对三维道路表面建模的方法都比较复杂，并且需要以计算机图形学知识为基础。AdamGoode-nough和ScottBrown提出了将CityEnine和SUMO进行融合的方法来构建场景，结合了SUMO的仿真优势和City-Engine城市模型的建模优势，其对复杂道路结构表达的还是不够好，构建出来的道路结构呈本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维城市路网程序化建模方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、获取车行道的控制点数据，设定分段倍率；/nS2、根据控制点数据和分段倍率，基于三次Hermite曲线计算控制点之间的分段点，生成曲线点集；/nS3、设定最小偏转角，基于三次Hermite曲线和最小偏转角对曲线点集进行简化；/nS4、根据简化后的曲线点集计算得到车行道mesh的顶点点集，所述车行道mesh的顶点点集中的每一顶点均具有顶点索引；/nS5、根据车行道mesh的顶点点集计算得到车行道三角形索引；/nS6、根据车行道mesh的顶点点集计算车行道纹理映射UV；/nS7、根据车行道mesh的顶点点集、车行道三角形索引以及...

【技术特征摘要】
1.一种三维城市路网程序化建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、获取车行道的控制点数据，设定分段倍率；
S2、根据控制点数据和分段倍率，基于三次Hermite曲线计算控制点之间的分段点，生成曲线点集；
S3、设定最小偏转角，基于三次Hermite曲线和最小偏转角对曲线点集进行简化；
S4、根据简化后的曲线点集计算得到车行道mesh的顶点点集，所述车行道mesh的顶点点集中的每一顶点均具有顶点索引；
S5、根据车行道mesh的顶点点集计算得到车行道三角形索引；
S6、根据车行道mesh的顶点点集计算车行道纹理映射UV；
S7、根据车行道mesh的顶点点集、车行道三角形索引以及车行道纹理映射UV，采用三维建模引擎生成车行道三维模型，若不需要人行道，则建模结束，否则继续执行步骤S8；
S8、根据车行道mesh的顶点点集计算得到人行道mesh的顶点点集；
S9、根据人行道mesh的顶点点集计算得到人行道三角形索引；
S10、根据人行道mesh的顶点点集计算人行道纹理映射UV；
S11、根据人行道mesh的顶点点集、人行道三角形索引以及人行道纹理映射UV，采用三维建模引擎生成人行道三维模型，建模结束。


2.根据权利要求1所述的三维城市路网程序化建模方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：
S21、根据各控制点数据，计算控制点之间的距离；
S22、利用控制点之间的距离乘以分段倍率，得到控制点之间的分段数；
S23、构建控制点之间的三次Hermite曲线函数；
S24、根据控制点之间的三次Hermite曲线函数以及分段数，计算控制点之间的分段点，生成曲线点集。


3.根据权利要求2所述的三维城市路网程序化建模方法，其特征在于，所述分段倍率的取值范围为[0,1]。


4.根据权利要求2所述的三维城市路网程序化建模方法，其特征在于，所述Hermite曲线函数通过从前到后的四个控制点计算得到，其中前两个控制点相减得到起点切线，后两个控制点相减得到终点切线，最终通过四个控制点中的起点、起点切线、终点切线、四个控制点中的终点确定一条三次Hermite曲线，并得到三次Hermite曲线函数。


5.根据权利要求4所述的三维城市路网程序化建模方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：首先保留曲线点集中的第一个点和最后一个点，然后依次遍历剩下的点，基于三次Hermite曲线函数计算每相邻两个点之间的...

【专利技术属性】
技术研发人员：何晓曦，欧阳文劲，刘一明，孙风平，郑皎凌，乔少杰，
申请(专利权)人：成都信息工程大学，
类型：发明
国别省市：四川;51