一种动态数据管理实时声纳点云可视化交互方法技术

本发明专利技术提供一种动态数据管理实时声纳点云可视化交互方法，涉及可视化技术领域。本发明专利技术旨在同时提高海量点云数据实时可视化交互的效率和效果，在数据组织管理过程中，设计brick进行物理分块，动态分配空间场，以解决常规空间场会产生的内存耗损问题。利用brick定义虚拟全景区域，对连续传入的每帧声呐数据的扫描区域进行管理，为采集到的点云数据以brick为单位动态申请内存，未涉及到的brick单位内存为空，结合brick多级分块组织的特点，改进光线投射算法进行实时绘制，并固定算法渲染分辨率，通过对brick内的数据点进行空体素跳跃和基于距离的空间插值计算，在交互操作方面，在平移和放缩操作视野后，确定新视野下待渲染的三维点，通过计算视野区域内的brick来实现。实现。实现。

【技术实现步骤摘要】
一种动态数据管理实时声纳点云可视化交互方法


[0001]本专利技术涉及可视化
，尤其涉及一种动态数据管理实时声纳点云可视化交互方法。

技术介绍

[0002]随着硬件水平的提高，声纳数据采集技术迅猛发展，长时间大规模的声纳数据产生海量三维点云数据。三维点云数据记录了空间的三维强度信息和几何位置信息，利用这些信息可以对三维点云进行实时可视化渲染，输出基于声纳强度映射的三维地形图。在三维点云数据可视化渲染地形时，不仅需要对三维点云数据进行高效组织管理，还要在用户交互时具有较高的实时性。现有的绘制系统，多数采用预缓存、层次遍历等传统的方法对数据进行存储，这样的处理系统往往导致数据组织过程耗时长，不仅不利于进行实时可视化，也会导致最终得到的绘制质量一般。另外，由于三维扫描点云的精度不断提高，点云采样的密度迅速增长，数据存储规模也越来越大，而且各种因素干扰也会导致点云数据存在分布不规则、不均匀等问题，明显增加了点云在可视化表现的负担。所以在保证点云数据的完备和真实性的前提下，需要找到一种方法可以解决海量数据组织和调度问题，并进一步实现对海量点云数据实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动态数据管理实时声纳点云可视化交互方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、申请虚拟空间区域，创建brick空间场组织数据；步骤2、采用基于brick多级分块的改进的光线投射算法进行绘制，对点云数据进行brick计算处理和可视化；步骤3、实现brick内点云实时交互，完成实时声纳点云可视化交互方法。2.根据权利要求1所述的一种动态数据管理实时声纳点云可视化交互方法，其特征在于，所述步骤1具体为，通过三维前视声呐扫描得到的图像域点云数据信息，经处理转换到笛卡尔坐标系，以数帧的形式持续性的传入至brick内，其中数据信息包含空间地理位置信息坐标X，Y，Z值、反射强度值Value；brick为数据信息分配实际占用的空间场后，将传入的点云数据点的所有成像参数信息一并存入brick内，在对数据点进行插值计算后，同时对brick进行更新，每个数据点经过多级分块后具有与之对应的nbrick，且包含其全部的参数信息和与之对应的nbrickID，nbrickID作为数据点的索引；在采用brick对点云数据进行子块分区后，经公式计算，得到与数据点对应的brick子块的ID号，最终得到基于brick多级分块的点云数据，接下来将以nbrickID号作为索引对数据进行组织。3.根据权利要求2所述的一种动态数据管理实时声纳点云可视化交互方法，其特征在于，所述nbrickID计算公式如下：nbrickID＝nz
×
nBrickNumInASlice+ny
×
nWidBrickNum+nx其中，(nx，ny，nz)为数据点三维坐标，nBrickNumInASlice为一层内的brick子块数，nWidBrickNum为一行内的brick子块数。4.根据权利要求1所述的一种动态数据管理实时声纳点云可视化交互方法，其特征在于，所述步骤2具体包括以下步骤：步骤2.1、brick的空体素跳跃处理和计算；针对基于brick多级分块的点云数据，对点云数据进行空体素判断：若采集到的brick内数据为空，则无需进行传递函数映射，跳过当前brick块，处理下一个数据点；若采集到的brick内数据不为空，则保留，并对该brick内数据进行光照计算和颜色合成；对基于brick多级分块的点云数据再做一次基于距离的空间插值计算处理：通过brick获取到插值点的邻域点的三维坐标和强度信息Valuei，再以插值点与邻域内的其他数...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨金柱，韩湛瑶，袁玉亮，孙奇，任秀敏，徐明闯，赵思喆，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：