一种基于光锥图的三维数字地球实时地形阴影仿真方法技术

本发明专利技术公开了一种基于光锥图的三维数字地球实时地形阴影仿真方法，包括以下步骤：根据相机或视角的高度不同调度四叉树结构的地形瓦块，加载影像和DEM数据生成地形网格；对每个可见瓦块，应用其某一级父节点瓦块为中心的若干个相邻同辈瓦块的DEM数据生成地形光锥图；渲染地形每个像素时，将太阳光方向和光锥图中采样出来的光锥信息进行比较，为每个像素描绘阴影颜色，生成阴影图像；将阴影图像和影像等其它图层数据融合，从而在三维数字地球地形上显示出实时动态阴影，输出到显示设备。摘要附图是本发明专利技术实现的流程图。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光锥图的三维数字地球实时地形阴影仿真方法
本专利技术涉及三维地理信息系统数字地球仿真
，尤其涉及一种三维数字地球实时地形阴影仿真方法。
技术介绍
三维地理信息系统数字地球仿真技术结合计算机技术、图形图像技术、控制技术等多个学科，对现实世界进行三维建模并在三维场景中实时驱动显示，从而延伸人类感觉器官。在数字地球上使用高程数据、卫星影像等构建地表模型，能够直观地展示地理位置、地形地貌、土壤水文、植被建筑等地理信息，并且用户可以自由地在三维场景中操控、漫游。为了增强地形地貌的立体感，现有的技术是使用计算机图形学光照模型，根据太阳方位和地表模型的法线方向对地表模型进行着色，一般体现为山坡面向太阳的一面较亮，背向太阳的一面较暗，从而增加了视觉上的立体感。但是这类方法无法体现地形对自身的遮挡，比如一个向阳的小山坡和太阳之间被一座大山遮挡，那么这个小山坡应该在大山的阴影中，应该较暗而不是较亮，因此需要应用考虑遮挡关系的阴影仿真技术。现有的三维模型阴影仿真技术包括模板阴影技术、纹理阴影技术等，但这些方法在应用到数字地球地形仿真上时，都面临处理巨大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光锥图的三维数字地球实时地形阴影仿真方法，包括以下步骤：/n步骤1，根据相机或视角的高度不同调度四叉树结构的地形瓦块，加载影像和DEM数据生成地形网格；/n步骤2，对每个可见瓦块，应用其某一级父节点瓦块为中心的9个相邻同辈瓦块的DEM数据生成地形光锥图；/n步骤3，渲染每个地形像素时，将太阳光方向和光锥图中采样出来的光锥信息进行比较，为每个像素描绘阴影颜色，生成阴影图像；/n步骤4，将阴影图像和影像等其它图层数据融合，从而在三维数字地球地形上显示出实时动态阴影，输出到显示设备。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于光锥图的三维数字地球实时地形阴影仿真方法，包括以下步骤：
步骤1，根据相机或视角的高度不同调度四叉树结构的地形瓦块，加载影像和DEM数据生成地形网格；
步骤2，对每个可见瓦块，应用其某一级父节点瓦块为中心的9个相邻同辈瓦块的DEM数据生成地形光锥图；
步骤3，渲染每个地形像素时，将太阳光方向和光锥图中采样出来的光锥信息进行比较，为每个像素描绘阴影颜色，生成阴影图像；
步骤4，将阴影图像和影像等其它图层数据融合，从而在三维数字地球地形上显示出实时动态阴影，输出到显示设备。


2.根据权利要求1所述的一种基于光锥图的三维数字地球实时地形阴影仿真方法，步骤1其特征在于，根据相机或视角的高度不同，调度按墨卡托或WGS84投影切片规则构建的地形瓦块四叉树，选取一定级别范围内的不同区块的地形瓦块进行显示；需要加载显示的新地形瓦块根据其级别和地理范围读取DEM栅格数据，该DEM栅格数据可以是.GIF/.egc/.egx等格式的DEM数据，也可以是预先切割好的DEM瓦块金字塔；读取DOM影像数据生成影像图纹理传入GPU，该DOM栅格数据可以是.GIF/.img等格式的影像数据，也可以是预先切割好的影像瓦块金字塔。


3.根据权利要求1所述的一种基于光锥图...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛玉刚，陈超，梁长青，肖剑，
申请(专利权)人：北京国遥新天地信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11