基于GIS系统的三维模型子包围盒构建方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于GIS系统的三维模型子包围盒构建方法及装置，通过获取GIS系统上三维模型的三角面片各顶点的位置信息，结合三角面片的类别及空间关系对三角面片进行更加精准的分类，基于三角面片增长算法对若干个分类集合进行聚类，得到更加紧凑的聚类集合，再基于所述聚类集合构建具有紧凑结构的三维模型的子包围盒并在GIS系统进行显示，相比较现有技术，本申请中构建的子包围盒的结构更加紧凑，当该子包围盒被运用在相交计算或空间分析时，可以有效提高计算效率和准确性。可以有效提高计算效率和准确性。可以有效提高计算效率和准确性。

【技术实现步骤摘要】
基于GIS系统的三维模型子包围盒构建方法及装置


[0001]本专利技术涉及三维模型构建领域，尤其是涉及一种基于GIS系统的三维模型子包围盒构建方法及装置。

技术介绍

[0002]三维重建是指利用三维激光扫描技术、合成孔径雷达及数字全景摄像等空间数据采集技术采集研究区的点云数据，利用三角网生成算法在三维GIS平台对地面、城市道路和建筑进行三维建模，得到研究区的三维模型，从而便于在三维GIS平台进行空间分析和研究。
[0003]在对三维模型进行空间分析时，为了降低三维模型分析的运算数据量，通常会通过对三维模型进行分割并构建子包围盒，以提高空间分析的效率。然而，现有技术中通常仅根据三角面片的类别进行子包围盒的构建，构建的子包围盒的紧凑型较低，利用该子包围盒进行空间分析准确性和较低。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于GIS系统的三维模型子包围盒构建方法及装置，可以有效获得更加紧凑的子包围盒，提高三维模型空间分析的准确性。
[0005]本申请的第一方面，提供了一种基于GIS系统的三维模型子包围盒构建方法，所述GIS系统上设有包括若干个三角面片的三维模型；所述方法包括以下步骤：获取所述若干个三角面片各顶点的位置信息；按照预设的分类规则，将所述若干个三角面片分为若干个类别；基于快速三角形相交检测算法，根据所述若干个三角面片各顶点的位置信息获取各三角面片之间的空间关系； 其中，所述空间关系包括共点、共线及相离；根据所述空间关系对所述若干个类别的三角面片进行分类，获取若干个分类集合；其中，每一个所述分类集合包括若干个相同类别且空间关系相同的三角面片；基于三角面片增长算法，对所述若干个分类集合进行聚类，获取聚类集合；基于所述聚类集合构建所述三维模型的子包围盒，在GIS系统显示所述三维模型的若干个子包围盒。
[0006]本申请的第二方面，提供了一种基于GIS系统的三维模型子包围盒构建装置，所述GIS系统上设有包括若干个三角面片的三维模型；所述装置包括：位置信息获取模块，用于获取所述若干个三角面片各顶点的位置信息；第一分类模块，用于按照预设的分类规则，将所述若干个三角面片分为若干个类别；
空间关系获取模块，用于基于快速三角形相交检测算法，根据所述若干个三角面片各顶点的位置信息获取各三角面片之间的空间关系； 其中，所述空间关系包括共点、共线及相离；第二分类模块，用于根据所述空间关系对所述若干个类别的三角面片进行分类，获取若干个分类集合；其中，每一个所述分类集合包括若干个相同类别且空间关系相同的三角面片；聚类模块，用于基于三角面片增长算法，对所述若干个分类集合进行聚类，获取聚类集合；子包围盒构建模块，用于基于所述聚类集合构建所述三维模型的子包围盒，在GIS系统显示所述三维模型的若干个子包围盒。
[0007]本申请的第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任意一项所述的基于GIS系统的三维模型子包围盒构建方法的步骤。
[0008]本申请的第四方面，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可被所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任意一项所述的基于GIS系统的三维模型子包围盒构建方法的步骤。
[0009]在本申请实施例中，通过获取GIS系统上三维模型的三角面片各顶点的位置信息，结合三角面片的类别及空间关系对三角面片进行更加精准的分类，基于三角面片增长算法对若干个分类集合进行聚类，得到更加紧凑的聚类集合，再基于所述聚类集合构建具有紧凑结构的三维模型的子包围盒并在GIS系统进行显示，相比较现有技术，本申请中构建的子包围盒的结构更加紧凑，当该子包围盒被运用在相交计算或空间分析时，可以有效提高计算效率和准确性。
[0010]为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本专利技术。
附图说明
[0011]图1为本专利技术一个实施例中一种基于GIS系统的三维模型子包围盒构建方法的流程图；图2为本专利技术一个实施例中分类集合的示意图；图3为本专利技术一个实施例中获取聚类集合的过程示意图；图4为本专利技术一个实施例中基于GIS系统的三维模型子包围盒构建装置的结构示意图；图5为现有的牛模型、椅子模型和瓶子模型的原始模型图；图6为利用本申请所述方法及现有的原始模型进行相交实验的耗时统计图。
具体实施方式
[0012]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施例方式作进一步地详细描述。
[0013]应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下
所获得的所有其它实施例，都属于本申请实施例保护的范围。
[0014]在本申请实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请实施例。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0015]下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0016]此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“若干个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A 和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A 和B，单独存在B 这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0017]本专利技术提供了一种基于GIS系统的三维模型子包围盒构建方法，应用在GIS系统上，其中，所述GIS系统设有包括若干个三角面片的三维模型，所述三维模型可以为根据研究区的点云数据生成的包括研究区的地面、城市道路和建筑的三维模型。
[0018]在一个实施例中，所述三维模型生成的步骤具体包括：获取研究区的点云数据；基于三角网生成算法，生成研究区的三维模型；其中，点云数据可以通过利用三维激光扫描技术、合成孔径雷达及数字全景摄像等空间数据采集技术对研究区进行探测得到在同一空间参考系下表达目标空间分布和目标表面特性的海量点集合。其中，根据激光测量原理得到的点云，包括三维坐标和激光反射强度；根据摄影测量原理得到的点云，包括三维坐标和颜色信息；结合激光测量和摄影测量原理得到点云，包括三维坐标、激光反射强度和颜色信息。在获取物体表面每个采本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于GIS系统的三维模型子包围盒构建方法，其特征在于，所述GIS系统上设有包括若干个三角面片的三维模型；所述方法包括以下步骤：获取所述若干个三角面片各顶点的位置信息；按照预设的分类规则，将所述若干个三角面片分为若干个类别；基于快速三角形相交检测算法，根据所述若干个三角面片各顶点的位置信息获取各三角面片之间的空间关系； 其中，所述空间关系包括共点、共线及相离；根据所述空间关系对所述若干个类别的三角面片进行分类，获取若干个分类集合；其中，每一个所述分类集合包括若干个相同类别且空间关系相同的三角面片；基于三角面片增长算法，对所述若干个分类集合进行聚类，获取聚类集合；基于所述聚类集合构建所述三维模型的子包围盒，在GIS系统显示所述三维模型的若干个子包围盒。2.根据权利要求1所述的基于GIS系统的三维模型子包围盒构建方法，其特征在于，获取聚类集合的步骤包括：从每一个分类集合中选取一个三角面片作为种子三角面片；将所述种子三角面片各顶点的位置信息作为队列信息；搜索与所述种子三角面片属于相同类别，且至少一个顶点的位置信息与所述队列信息中包括的位置信息相同的三角面片，将所述三角面片标识为相邻三角面片，并将该相邻三角面片的各顶点的位置信息添加至所述队列信息；将所述种子三角面片及所述相邻三角面片进行聚类，获取聚类集合。3.根据权利要求2所述的基于GIS系统的三维模型子包围盒构...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁小辉，杨骥，黄吴蒙，李勇，刘凌佳，黄浩玲，
申请(专利权)人：南方海洋科学与工程广东省实验室广州，
类型：发明
国别省市：