【技术实现步骤摘要】
本专利涉及智慧城市建设的高网络覆盖规划设计，具体涉及一种基于三维空间的高性能射线追踪仿真的渲染方法。
技术介绍
1、数字经济是继农业经济、工业经济之后的主要经济形态，是以数据资源为关键要素，以现代信息网络为主要载体，以信息通信技术融合应用、全要素数字化转型为重要推动力，促进公平与效率更加统一的新经济形态。现阶段需要提高5g网络覆盖率，加快5g部署丰富应用场景。
2、随着5g等通信技术的发展，智慧城市建设的高网络覆盖需求不断增加，网络覆盖情况已经逐渐成为衡量一座城市整体运行效率、信息化城市及国际竞争力的重要尺度。目前，智慧园区要求网络覆盖率超过90%，平均每平方千米5g基站数3个；智慧钢构网络覆盖率超过45%；智慧医疗要求网络覆盖率超过60%；智慧交通网络覆盖率达到95%。
3、射线追踪技术是一种用于移动通信网络中预测无线电波传播特性的技术，通常通过射线追踪模型来模拟电磁波束的传播，在确定接收机和发射机的天线高度及位置等具体特征后，根据直射、反射、折射、散射和投射等现象，再利用电磁波理论，结合地物场景要素推导出电波传播的路径损耗及有关信道参数，实现对电磁波覆盖情况的模拟，从而支撑智慧城市建设的网络规划决策。
4、目前，射线追踪仿真模型的研究较多，大多是在提高仿真精度、仿真效率、移动物体对射线传播的影响方面，但在仿真结果的呈现、尤其是大场景下的仿真结果自动化处理及可视化等方面较少，且存在射线追踪仿真时，仿真结果无法快速可视化展示，导致网络规划建设决策难、成本高。
5、中国专利文献（cn
6、中国专利文献（cn 109283855 a）公开了一种基于局地天空模型的建筑室内眩光沉浸式仿真方法，通过局地光气候数据采集，应用虚拟现实建模技术建立局地天空模型；基于局地天空模型展开眩光仿真提高建筑室内眩光仿真精度；通过虚拟现实建模与增强现实建模，根据光线追踪计算数据生成三维室内光环境虚拟现实模型，结合虚拟现实头盔展开沉浸式仿真，强化眩光仿真数据对设计决策的支持作用。该技术方案中主要是通过对真实环境信息的采集、利用虚拟现实建模技术、建筑信息参数化等实现真实环境数据到虚拟环境数据的转化，最终通过编程技术，实现在vr设备中的展示，与本专利技术的技术方案目标、技术思路和采用设备均不同。
7、因此，有必要提出一种基于三维空间的高性能射线追踪仿真的渲染方法，实现对射线追踪仿真结果基于三维地图的快速可视化渲染。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是，提供一种基于三维空间的高性能射线追踪仿真的渲染方法，实现对传统射线追踪仿真结果基于三维地图的快速渲染。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：该基于三维空间的高性能射线追踪仿真的渲染方法，具体步骤为：
3、s1射线追踪仿真参数输入：输入仿真参数，画出仿真范围，进行射线追踪仿真，获得射线追踪仿真结果；
4、s2仿真结果输出：将射线追踪仿真结果输出到数据库表中；
5、s3构建矢量面：将所述步骤s2中的数据库表中的仿真结果转换为矢量面；
6、s4空间合并：对所述步骤s3构建的矢量面，按顺序依次查找路损值相同且相邻的面进行面合并；
7、s5构建矢量图：对所述步骤s4输出的geojson数据，根据设定的路损值与颜色值的对照参数表，进行矢量图分色渲染，获得渲染结果。
8、采用上述技术方案，对射线追踪仿真结果的拓扑运算、坐标转换、合并化简后，按照geojson文件格式对结果进行组织，形成可在主流gis引擎上进行渲染的过程，实现了仿真结果的全自动化处理和可视化渲染；即通过对射线追踪仿真模型输出结果的坐标转换、面构建、输出了常用的geojson格式的仿真成果，形成了全自动化的数据处理及可视化方法，实现了大场景下的射线追踪仿真成果可视化呈现，解决了行业内大多数采用后处理的方式进行成果呈现、大场景数据加载效率慢、跨行业存在数据壁垒等问题，提升了仿真效率、降低了仿真成本，能够有效支撑城市网络规划设计工作。其中，geojson是一种基于javascript对象表示法的地理数据结构编码格式，支持多种几何类型和特征集合；它由点、线、面、多点、多线、多面和几何集合组成，特征包含一个几何对象和其他属性，特征集合表示一系列特征；每个成员都有名字和值，值可以是字符串、数字、对象、数组或下面文本常量中的一个。该基于三维空间的高性能射线追踪仿真的渲染方法改变传统的作业流程，极大提高网络规划成果的仿真效率和可视化效果，有助于加快智慧城市高网络规划进度，解决跨行业的数据壁垒问题，提升决策水平、降低网络规划成本。
9、优选地，还包括步骤s6可视化展示：将所述步骤s5的渲染结果以空间图层方式叠加到三维地形中，实现仿真结果的三维可视化展示。
10、优选地，所述步骤s1的具体步骤为：
11、s11确定仿真参数：规划仿真区域范围、天线数据、基站位置及数量、仿真网格半径：
12、s12数据准备：准备仿真区域范围内的材质数据，包括地物、河流、草地和建筑物以及对射线传播有影响的高度数据和位置数据；
13、s13数据输入：在仿真模型中设定相应的仿真参数，上传材质数据。
14、优选地，所述步骤s2的具体步骤为：
15、s21：构建数据表结构，即在对象-关系型数据库中建立仿真结果数据库表（simulation_result），包括id、x、y、cell_id、rsrp五个字段；
16、s22：确定数据输出路径，即设定仿真结果的输出路径；
17、s23：启动仿真程序，进行模型仿真，获得仿真结果，并将输出的仿真结果存储在对象-关系型数据库中的数据库表中。
18、优选地，所述步骤s3的具体步骤为：
19、s31：首先，启动监测程序，确定模型仿真结束；
20、s32：在模型仿真结束后，将对象-关系型数据库中的数据库表中的仿真结果中的点坐标转换为面，获得面数据；
21、s33：将转换后的面数据从平面坐标转换为经纬度坐标；
22、s34：将转本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于三维空间的高性能射线追踪仿真的渲染方法，其特征在于，具体步骤为：
2.根据权利要求1所述的基于三维空间的高性能射线追踪仿真的渲染方法，其特征在于，还包括步骤S6可视化展示：将所述步骤S5的渲染结果以空间图层方式叠加到三维地形中，实现仿真结果的三维可视化展示。
3.根据权利要求2所述的基于三维空间的高性能射线追踪仿真的渲染方法，其特征在于，所述步骤S1的具体步骤为：
4.根据权利要求2所述的基于三维空间的高性能射线追踪仿真的渲染方法，其特征在于，所述步骤S2的具体步骤为：
5.根据权利要求4所述的基于三维空间的高性能射线追踪仿真的渲染方法，其特征在于，所述步骤S3的具体步骤为：
6.根据权利要求5所述的基于三维空间的高性能射线追踪仿真的渲染方法，其特征在于，在所述步骤S32中遍历对象-关系型数据库中所有仿真点，将采用空间运算点坐标转换为面，即设仿真结果点为P(x,y)，网格半径参数为r，则转换为面的四个坐标点：（x-r/2,y）为P点的左上角坐标，（x+r/2,y）为P点的右上角坐标，（x-r/2,y-r/2）
7.根据权利要求5所述的基于三维空间的高性能射线追踪仿真的渲染方法，其特征在于，所述步骤S33中利用GIS开发包Proj4j的API接口从平面坐标转换为经纬度坐标的具体步骤为：
8.根据权利要求7所述的基于三维空间的高性能射线追踪仿真的渲染方法，其特征在于，所述步骤S4的具体步骤为：
9.根据权利要求7所述的基于三维空间的高性能射线追踪仿真的渲染方法，其特征在于，所述步骤S5的具体步骤为：
10.根据权利要求7所述的基于三维空间的高性能射线追踪仿真的渲染方法，其特征在于，所述步骤S6的具体步骤为：
...【技术特征摘要】
1.一种基于三维空间的高性能射线追踪仿真的渲染方法，其特征在于，具体步骤为：
2.根据权利要求1所述的基于三维空间的高性能射线追踪仿真的渲染方法，其特征在于，还包括步骤s6可视化展示：将所述步骤s5的渲染结果以空间图层方式叠加到三维地形中，实现仿真结果的三维可视化展示。
3.根据权利要求2所述的基于三维空间的高性能射线追踪仿真的渲染方法，其特征在于，所述步骤s1的具体步骤为：
4.根据权利要求2所述的基于三维空间的高性能射线追踪仿真的渲染方法，其特征在于，所述步骤s2的具体步骤为：
5.根据权利要求4所述的基于三维空间的高性能射线追踪仿真的渲染方法，其特征在于，所述步骤s3的具体步骤为：
6.根据权利要求5所述的基于三维空间的高性能射线追踪仿真的渲染方法，其特征在于，在所述步骤s32中遍历对象-关系型数据库中所有仿真点，将采用空间运算点...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨选伦，刘小妹，
申请(专利权)人：速度科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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