一种基于LOD的城市宏观场景可视化方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及智慧城市技术领域，尤其涉及一种基于LOD的城市场景可视化方法及系统，方法包括：获取城市场景以及城市场景的面积，按预设将城市场景分为若干个地块，将每个地块处理为单独的地块包；获取每个地块的面积，在实时场景摄像头的可视范围内加载对应地块所需的模型，生成资源列表；基于LOD算法获取地块包距离实时场景摄像头的距离，按距离对每个地块包进行排序并分别显示；使用面片替换远景的地形模型和建筑模型；将处理后的每个地块包拼接为城市场景，进行显示。本发明专利技术有利于在不影响显示效果的前提下大幅提高渲染的能效，降低渲染的开销，且能够针对每个城市场景进行分别优化，不受场景规模的影响。不受场景规模的影响。不受场景规模的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种基于LOD的城市宏观场景可视化方法及系统


[0001]本专利技术涉及智慧城市
，尤其涉及一种基于LOD的城市场景可视化方法及系统。

技术介绍

[0002]近些年，随着科学技术的发展和新型城市发展思维的驱动下，城市不断向数字化和智慧化进展。城市物联网，成了数据获取的重要途径。城市每天都在产生海量的数据，而如何去实时展现这些数据，如何实时跟踪数据变化，如何实时调控城市各个功能机构的有序运转，预防城市风险。由于角色的区别，城市主要决策者更倾向于直观，宏观的掌控城市数据。尤其是对在基于真实地理信息系统的三维场景内，查看数据的汇总和对数据实时分析可视化的需求更加强烈。
[0003]在这种背景下，基于地理信息系统(GIS)的城市管理平台有了长足的发展。通过对现有数据采集，把数字高程模型(DEM)、数字正射影像图(DOM)与城市建筑模型、道路、城市附件、管线等数据进行融合，通过不断和数据服务器进行数据下载并动态组装渲染，形成基于真实地理信息坐标的三维可视化场景，有利于为市民提供更为优质便捷的服务，提高城市服务的效率，并降低城市管理成本。
[0004]而现有技术通常基于浏览器平台进行客户端的开发，通过网页作为显示界面，而网页通常难以进行大型场景的即时渲染，场景、模型、特效等加载速度较慢，难以在短时间内为用户呈现帧率合适、效果合适的画面，导致用户体验较差；且这种开发方式导致显示、渲染性能受到限制，无法充分利用硬件计算能力，程序的稳定性较差，也就无法扩大场景规模，更无法生成城市规模的场景。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种基于LOD的城市场景可视化方法及系统，用以解决上述现有技术中的缺陷，提供了一种城市宏观场景展示的可行性方案，突破了传统引擎在内存管理和稳定性上的局限性，通过场景资源动态装卸载技术实现强大的可扩展性。
[0006]本专利技术提供一种基于LOD的城市场景可视化方法，包括：
[0007]获取城市场景以及所述城市场景的面积，按预设将所述城市场景分为若干个地块，将每个地块处理为单独的地块包；
[0008]获取每个地块包中地块的面积，获取地块在实时场景摄像头的可视范围内加载对应地块所需的每个模型，生成对应的资源列表；
[0009]基于LOD算法，获取每个地块包距离所述实时场景摄像头的距离，按距离对每个所述地块包进行排序，将距离小于阈值的地块包对应的每个模型用高精度模型显示，将距离大于或等于阈值的地块包对应的模型的面数减少预设数值；对距离为最大值的地形模型和建筑模型，使用面片替换对应的地形模型和建筑模型进行显示；
[0010]将处理后的每个地块包拼接为城市场景，进行显示。
[0011]根据本专利技术提供的一种基于LOD的城市场景可视化方法，进一步包括：
[0012]获取每个所述地块包和对应的面积，按不同的预设面积范围将面积属于同一预设面积范围内的地块包分为多个地块包组，按面积大小对不同的地块包组进行分别渲染。
[0013]根据本专利技术提供的一种基于LOD的城市场景可视化方法，进一步包括：
[0014]获取每个地块包的面积和到所述实时场景摄像头的距离，按面积大小和距离大小进行加权运算，获取每个地块包的权重，将权重大于预设权重的地块包用高精度模型显示，将权重小于或等于预设权重的地块包中的模型的面数减少预设数值。
[0015]根据本专利技术提供的一种基于LOD的城市场景可视化方法，进一步包括：
[0016]获取实时场景摄像头相对于各个地块包的移动速度，将移动速度小于预设速度的地块包中的模型用高精度模型显示，将速度大于或等于预设速度的地块包中的模型的面数减少预设数值。
[0017]根据本专利技术提供的一种基于LOD的城市场景可视化方法，可选的，使用异步加载方式获取模型渲染的反馈信息，根据回调的反馈信息判断每个地块包中的模型加载状态。
[0018]又一方面，本专利技术还提供一种基于LOD的城市场景可视化系统，包括场景分块单元、地块划分单元、渲染单元和显示单元，具体的：
[0019]所述场景分块单元用于获取城市场景以及所述城市场景的面积，按预设将所述城市场景分为若干个地块，将每个地块处理为单独的地块包；
[0020]所述地块划分单元用于获取每个地块包中地块的面积，获取地块在实时场景摄像头的可视范围内加载对应地块所需的每个模型，生成对应的资源列表；
[0021]所述渲染单元用于基于LOD算法，获取每个地块包距离所述实时场景摄像头的距离，按距离对每个所述地块包进行排序，将距离小于阈值的地块包对应的每个模型用高精度模型显示，将距离大于或等于阈值的地块包对应的模型的面数减少预设数值；对距离为最大值的地形模型和建筑模型，使用面片替换对应的地形模型和建筑模型进行显示；
[0022]所述显示单元用于将处理后的每个地块包拼接为城市场景，进行显示。
[0023]根据本专利技术提供的一种基于LOD的城市场景可视化系统，所述地块划分单元还用于获取每个所述地块包和对应的面积，按不同的预设面积范围将面积属于同一预设面积范围内的地块包分为多个地块包组，由所述渲染单元按面积大小对不同的地块包组进行分别渲染。
[0024]根据本专利技术提供的一种基于LOD的城市场景可视化系统，所述系统还包括反馈模块，所述反馈模块通过异步加载方式获取渲染单元的反馈信息，根据回调的反馈信息判断每个地块包中的模型加载状态。
[0025]本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述基于LOD的城市场景可视化方法的步骤。
[0026]本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述基于LOD的城市场景可视化方法的步骤。
[0027]本专利技术提供的一种基于LOD的城市场景可视化方法及系统，通过获取城市场景以及所述城市场景的面积，按预设将所述城市场景分为若干个地块，将每个地块处理为单独的地块包，从而实现了对场景的划分，有利于提高图形处理效率；通过获取每个地块包中地
块的面积，获取地块在实时场景摄像头的可视范围内加载对应地块所需的每个模型，并基于LOD算法，获取每个地块包距离所述实时场景摄像头的距离，按距离对每个所述地块包进行排序和分别渲染，有利于在不影响显示效果的前提下大幅提高渲染的能效，降低渲染的开销，且能够针对每个城市场景进行分别优化，不受场景规模的影响。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1是本专利技术提供的基于LOD的城市场景可视化方法的流程示意图；
[0030]图2本专利技术提供的基于LOD的城市场景可视化装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于LOD的城市场景可视化方法，其特征在于，包括：获取城市场景以及所述城市场景的面积，按预设将所述城市场景分为若干个地块，将每个地块处理为单独的地块包；获取每个地块包中地块的面积，在实时场景摄像头的可视范围内加载对应地块所需的每个模型，生成对应的资源列表；基于LOD算法，获取每个地块包距离所述实时场景摄像头的距离，按距离对每个所述地块包进行排序，将距离小于阈值的地块包对应的每个模型用高精度模型显示，将距离大于或等于阈值的地块包对应的模型的面数减少预设数值；对距离为最大值的地形模型和建筑模型，使用面片替换对应的地形模型和建筑模型进行显示；将处理后的每个地块包拼接为城市场景，进行显示。2.根据权利要求1所述的一种基于LOD的城市场景可视化方法，其特征在于，包括：获取每个所述地块包和对应的面积，按不同的预设面积范围将面积属于同一预设面积范围内的地块包分为多个地块包组，按面积大小对不同的地块包组进行分别渲染。3.根据权利要求2所述的一种基于LOD的城市场景可视化方法，其特征在于，包括：获取每个地块包的面积和到所述实时场景摄像头的距离，按面积大小和距离大小进行加权运算，获取每个地块包的权重，将权重大于预设权重的地块包用高精度模型显示，将权重小于或等于预设权重的地块包中的模型的面数减少预设数值。4.根据权利要求1所述的一种基于LOD的城市场景可视化方法，其特征在于，包括：获取实时场景摄像头相对于各个地块包的移动速度，将移动速度小于预设速度的地块包中的模型用高精度模型显示，将速度大于或等于预设速度的地块包中的模型的面数减少预设数值。5.根据权利要求1
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4任一项所述的一种基于LOD的城市场景可视化方法，其特征在于，包括：使用异步加载方式获取模型渲染的反馈信息，根据回调的反馈信息判断每个地...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵彬，黄晓艳，
申请(专利权)人：武汉虹信技术服务有限责任公司，
类型：发明
国别省市：