三维地形模型生成方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及三维模型构建技术领域，提供了一种三维地形模型生成方法、装置、电子设备及存储介质，该方法包括获取构成目标模型的等高线，对等高线进行均匀采样得到三维采样点，基于三维采样点构建

【技术实现步骤摘要】
三维地形模型生成方法、装置、电子设备及存储介质
本专利技术涉及三维模型构建
，尤其涉及一种三维地形模型生成方法、装置、电子设备及存储介质。
技术介绍
三维地形建模是建立描述某一部分地球表面及其特征的曲面模型，能够真实反映地表特征和地表现象，其在地理信息、工程建设、影视动画、虚拟仿真等领域得到了越来越广泛的应用。三维地形建模需要输入的地形数据源为等高线数据，而后基于等高线进行曲面建模，根据等高线拟合3D地形，通常采用三角剖分来构建地形，不过效果差，会产生额外的坡度变化线，不符合地形是连续平滑的事实。因此如何实现三维地形模型表面更加平滑，可视化效果更好成为了亟需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种三维地形模型生成方法、装置、电子设备及存储介质，旨在如何实现三维地形模型表面更加平滑，可视化效果更好的问题。为实现上述目的，本专利技术提供的一种三维地形模型生成方法，该方法包括：获取构成目标模型的等高线，对所述等高线进行均匀采样得到三维采样点，基于所述三维采样点构建网格；将所述三维采样点分布在所述网格的网格中，并将落入所述网格中的三维采样点的Z坐标值作为该网格的基础高程值；基于所述网格上现有的基础高程值，利用预设的插值算法在所述网格的空白网格中插入新增高程值；及基于所述基础高程值及新增高程值在所述网格上生成三维地形模型；其中，所述插值算法为：找到采样点集中距离当前网格点最近的多个点；>使用以下公式对当前网格点进行插值：使用岭回归方法对网格曲面进行初步平滑，在插值方程中加入正则化项：其中：是当前网格点；是当前网格点的高程值；表示距离当前网格点最近的点的高程值，下标的数字越小对应的距离越小；代表权重，表示当前网格点的高程值分别取多个点的高程值的权重；代表正则化系数。优选地，当存在多个所述三维采样点落入同一个网格中时，将多个所述三维采样点的Z坐标值取平均值存入对应的网格中。优选地，所述“基于所述新增点和三维采样点在所述网格上构建三维地形模型”包括：将所述网格进行均匀划分成至少两个面积等同的单元块，通过异步线程分别对每个所述单元块进行同步运算得到所述三维地形模型。优选地，所述“将所述网格进行均匀划分成至少两个面积等同的单元块”步骤包括：被划分的相邻两个所述单元块之间预留有重叠网格。优选地，所述“被划分的相邻两个所述单元块之间预留有重叠网格”步骤包括：利用预设平滑算法对所述重叠网格进行卷积平滑处理，以重置所述重叠网格的高程值。优选地，当所述重叠网格仅包含两个单元块时，单个待卷积平滑处理的网格的高程值的预设平滑算法包括：取任一待卷积平滑处理的所述网格及其四周的八个网格构成的九个网格对应的高程值求平均值，将所述平均值除以二得到重置的高程值；当所述重叠网格包含四个单元块时，单个待卷积平滑处理的网格的高程值的预设平滑算法包括：取任一待卷积平滑处理的所述网格及其四周的八个网格构成的九个网格对应的高程值求平均值，将所述平均值除以四得到重置的高程值。为实现上述目的，本专利技术还进一步提供一种三维地形模型生成装置，所述三维地形模型生成装置包括：构建模块，用于获取构成目标模型的等高线，对所述等高线进行均匀采样得到三维采样点，基于所述三维采样点构建网格；预处理模块，用于将所述三维采样点分布在所述网格的网格中，并将落入所述网格中的三维采样点的Z坐标值作为该网格的基础高程值；插入模块，用于基于所述网格上现有的基础高程值，利用预设的插值算法在所述网格的空白网格中插入新增高程值；及生成模块，用于基于所述基础高程值及新增高程值在所述网格上生成三维地形模型；其中，所述插值算法为：找到采样点集中距离当前网格点最近的多个点；使用以下公式对当前网格点进行插值：使用岭回归方法对网格曲面进行初步平滑，在插值方程中加入正则化项：其中：是当前网格点；是当前网格点的高程值；表示距离当前网格点最近的点的高程值，下标的数字越小对应的距离越小；代表权重，表示当前网格点的高程值分别取多个点的高程值的权重；代表正则化系数。优选地，当存在多个所述三维采样点落入同一个网格中时，将多个所述三维采样点的Z坐标值取平均值存入对应的网格中。为实现上述目的，本专利技术还进一步提供一种电子设备，所述电子设备包括：存储器，存储至少一个指令；及处理器，执行所述存储器中存储的指令以实现上述所述的三维地形模型生成方法。为实现上述目的，本专利技术进一步提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有三维地形模型生成程序，所述三维地形模型生成程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如上所述的三维地形模型生成方法的步骤。本专利技术提出的三维地形模型生成方法、装置、电子设备及存储介质，通过获取构成目标模型的等高线，对所述等高线进行均匀采样得到三维采样点，基于所述三维采样点构建网格；将所述三维采样点分布在所述网格的网格中，并将落入所述网格中的三维采样点的Z坐标值作为该网格的基础高程值；基于所述网格上现有的基础高程值，利用预设的插值算法在所述网格的空白网格中插入新增高程值；及基于所述基础高程值及新增高程值在所述网格上生成三维地形模型。本专利技术能实现三维地形模型表面更加平滑，可视化效果更好。附图说明图1为本专利技术一实施例提供的三维地形模型生成方法的流程示意图；图2为本专利技术一实施例提供的三维地形模型生成装置的模块示意图；图3为本专利技术一实施例提供的实现三维地形模型生成方法的电子设备的内部结构示意图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参附图做进一步说明。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术本实施例及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在本专利技术中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术本实施例可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术本实施例的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术本实施例的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维地形模型生成方法，其特征在于，该方法包括：/n获取构成目标模型的等高线，对所述等高线进行均匀采样得到三维采样点，基于所述 三维采样点构建

【技术特征摘要】
1.一种三维地形模型生成方法，其特征在于，该方法包括：
获取构成目标模型的等高线，对所述等高线进行均匀采样得到三维采样点，基于所述
三维采样点构建网格；
将所述三维采样点分布在所述网格的网格中，并将落入所述网格中的三维
采样点的Z坐标值作为该网格的基础高程值；
基于所述网格上现有的基础高程值，利用预设的插值算法在所述
网格的空白网格中插入新增高程值；及
基于所述基础高程值及新增高程值在所述网格上生成三维地形模型；
其中，所述插值算法为：
找到采样点集中距离当前网格点最近的多个点；
使用以下公式对当前网格点进行插值：



使用岭回归方法对网格曲面进行初步平滑，在插值方程中加入正则化项：



其中：

是当前网格点；

是当前网格点的高程值；

表示距离当前网格点最近的点的高程值，下标的数字越小对应的距离越小；

代表权重，表示当前网格点的高程值分别取多个点的高程值的权重；

代表正则化系数。


2.如权利要求1所述的三维地形模型生成方法，其特征在于，当存在多个所述三维采样点落入同一个网格中时，将多个所述三维采样点的Z坐标值取平均值存入对应的网格中。


3.如权利要求2所述的三维地形模型生成方法，其特征在于，所述“基于所述新增点和三维采样点在所述网格上构建三维地形模型”包括：
将所述网格进行均匀划分成至少两个面积等同的单元块，通过异步线程分别对每个所述单元块进行同步运算得到所述三维地形模型。


4.如权利要求3所述的三维地形模型生成方法，其特征在于，所述“将所述网
格进行均匀划分成至少两个面积等同的单元块”步骤包括：
被划分的相邻两个所述单元块之间预留有重叠网格。


5.如权利要求1所述的三维地形模型生成方法，其特征在于，所述“被划分的相邻两个所述单元块之间预留有重叠网格”步骤包括：
利用预设平滑算法对所述重叠网格进行卷积平滑处理，以重置所述重叠网格的高程值。


6.如权利要求1所述的三维地形模型生成方法，其特征在于，当所述重叠网格仅包含两个单元块时，单个待卷积平滑处理的网格的高程值的预设平滑算法包括：
取任一待卷积平滑处理的所述网格及其四周的八个网格构成的九...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝海风，石教坤，罗国亮，曾江佑，王睿，杨佳东，王海民，欧阳俊杰，
申请(专利权)人：江西博微新技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36