System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种地质模型三维可视化方法技术_技高网

一种地质模型三维可视化方法技术

技术编号:40754029 阅读:4 留言:0更新日期:2024-03-25 20:08
本发明专利技术提供一种地质模型三维可视化方法,包括以下步骤:S101、将三维地质数据集转换为3D瓦片格式;S102、设置3D瓦片分块规则,对3D瓦片组织进行管理;S103、对3D瓦片的加载和显示进行调度;S104、对3D瓦片的纹理进行设置;S105、动态创建3D瓦片场景组件,对3D瓦片场景组件的默认位置进行设置,设置瓦片材质实例,并设置3D瓦片场景组件的碰撞属性;S106、基于3D瓦片数据生成相应的三维地质模型,对三维地质模型的显示效果进行优化,对优化后的三维地质模型进行可视化,所述方法具有高质量渲染、高效数据处理、交互性和可操作性、可视化范围广泛以及开源实现和开放性等优点,有助于提高地质建模的准确性和效率,为地质研究和应用提供更好的支持。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地质模型三维建模,尤其涉及一种地质模型三维可视化方法


技术介绍

1、随着虚拟现实技术的不断发展,数字孪生地质方面的应用也愈发得到重视,地质模型和城市实景模型的融合展示的需求不断增加,同时对模型可视化效果要求也越来越高。虚幻引擎作为游戏开发引擎,提供了卓越的图形渲染能力,支持高质量的真实感和视觉效果,采用了先进的渲染技术,包括实时全局光照、高动态范围(hdr)渲染、体积光和屏幕空间反射等,并且在虚拟现实领域有强大的支持,可以创造逼真、沉浸式的虚拟现实体验。3dtiles是一种用于管理、存储和传输大规模三维地理空间数据的开放标准,它是由cesium团队开发的,旨在解决大规模三维空间数据可视化的挑战,特别是在虚拟地球应用中,3dtiles采用了瓦片化技术,将大型三维数据集分解成一系列小的3d瓦片,从而实现高效的数据加载和渲染。目前对于将虚幻引擎与3d tiles相结合应用于地质模型建模的相关研究较少。


技术实现思路

1、鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种地质模型三维可视化方法,通过虚幻引擎强大的渲染能力和3d tiles瓦片化技术相结合实现海量地质模型的可视化。

2、为实现上述专利技术目的,本专利技术提供一种地质模型三维可视化方法,所述方法包括以下步骤:

3、s101、将三维地质数据集转换为3d瓦片格式;

4、s102、设置3d瓦片分块规则,对3d瓦片组织进行管理;

5、s103、对3d瓦片的加载和显示进行调度;

<p>6、s104、对3d瓦片的纹理进行设置;

7、s105、动态创建3d瓦片场景组件,对3d瓦片场景组件的默认位置进行设置,设置瓦片材质实例,并设置3d瓦片场景组件的碰撞属性;

8、s106、基于3d瓦片数据生成相应的三维地质模型,对三维地质模型的显示效果进行优化,对优化后的三维地质模型进行可视化。

9、进一步的,步骤s102具体包括以下步骤:

10、s201、将三维地质模型细节划分为由低到高多个不同级别;

11、s202、将3d瓦片按照三维地质模型细节级别划分为多个层次。

12、进一步的,步骤s103具体包括以下步骤:

13、s301、进行视点和视野判断,从而决定哪些3d瓦片需要加载和显示;

14、s302、针对不同的视点和视野范围,对3d瓦片进行优先级排序;

15、s303、根据3d瓦片的优先级排序结果将3d瓦片设置为渐进式加载;

16、s304、设置实时三维地质数据的动态更新策略;

17、s305、设置3d瓦片的缓存和预加载策略;

18、s306、为3d瓦片添加异步加载策略。

19、进一步的,步骤s102中,还根据三维地质模型不同层次的精细程度计算几何误差值。

20、进一步的,步骤s103中,还包括步骤:设置三维地质模型的屏幕空间误差阈值,当三维地质模型的显示误差高于屏幕空间误差阈值时,加载更精细的三维地质模型,屏幕空间误差阈值以几何误差值为依据进行设置。

21、进一步的,设置3d瓦片的预加载策略,具体包括以下步骤:

22、s401、获取3d瓦片的多个备选预加载策略;

23、s402、将3d瓦片数据和备选预加载策略输入到遗传算法中,通过遗传算法以加载总成本最小为目标进行分析计算,输出最优预加载策略,所述加载总成本包括计算资源成本和响应速度成本;

24、s403、基于最优预加载策略对3d瓦片进行设置。

25、进一步的,步骤s402具体包括以下步骤:

26、s501、基于3d瓦片数据和备选预加载策略生成多个个体,形成初始种群;

27、s502、通过轮盘赌算法对初始种群中的个体进行随机选择;

28、s503、对被选择的个体进行交叉、变异操作中的一种或多种;

29、s504、重复步骤s502~s503,直至算法收敛,输出种群;

30、s505、从输出种群的所有个体中选择适应度最高的个体并将其对应的预加载策略作为最优预加载策略。

31、进一步的,对3d瓦片的纹理进行设置,具体为:将二维纹理图片和三维地质模型顶点坐标之间进行uv映射,在渲染过程中,对每个三角形或像素,根据uv坐标在纹理贴图上采样对应的颜色,通过插值或过滤算法得到对应纹理贴图像素的颜色值。

32、进一步的,步骤s105通过在虚幻引擎中引入cesium for unreal插件实现。

33、进一步的,对三维地质模型的显示效果进行优化,具体包括:对三维地质模型表面颜色、对比度、明暗度进行调整;使用法线贴图和置换贴图调整三维地质模型表面凹凸效果;设置瓦片材质的反射参数和折射参数;对3d瓦片进行不透明蒙版设置。

34、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:

35、本专利技术提供的一种地质模型三维可视化方法,基于虚幻引擎和3d tiles技术实现三维地质模型的可视化,借助虚幻引擎强大的渲染能力,提供逼真的三维场景和模型,结合3d tiles可以将大规模地质数据集进行流式传输和海量渲染,提高三维地质模型的精细度和真实度;同时基于虚幻引擎和3d tiles实现的三维地质模型具有较好的交互性和可操作性,以便更好地观察和分析地质构造和特征,所述方法具有高质量渲染、高效数据处理、交互性和可操作性、可视化范围广泛以及开源实现和开放性等优点,有助于提高地质建模的准确性和效率,为地质研究和应用提供更好的支持。

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【技术保护点】

1.一种地质模型三维可视化方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种地质模型三维可视化方法,其特征在于,步骤S102具体包括以下步骤:

3.根据权利要求1所述的一种地质模型三维可视化方法,其特征在于,步骤S103具体包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的一种地质模型三维可视化方法,其特征在于,步骤S102中,还根据三维地质模型不同层次的精细程度计算几何误差值。

5.根据权利要求4所述的一种地质模型三维可视化方法,其特征在于,步骤S103中,还包括步骤:设置三维地质模型的屏幕空间误差阈值,当三维地质模型的显示误差高于屏幕空间误差阈值时,加载更精细的三维地质模型,屏幕空间误差阈值以几何误差值为依据进行设置。

6.根据权利要求3所述的一种地质模型三维可视化方法,其特征在于,设置3D瓦片的预加载策略,具体包括以下步骤:

7.根据权利要求6所述的一种地质模型三维可视化方法,其特征在于,步骤S402具体包括以下步骤:

8.根据权利要求1所述的一种地质模型三维可视化方法,其特征在于,对3D瓦片的纹理进行设置,具体为:将二维纹理图片和三维地质模型顶点坐标之间进行UV映射,在渲染过程中,对每个三角形或像素,根据UV坐标在纹理贴图上采样对应的颜色,通过插值或过滤算法得到对应纹理贴图像素的颜色值。

9.根据权利要求1所述的一种地质模型三维可视化方法,其特征在于,步骤S105通过在虚幻引擎中引入Cesium For Unreal插件实现。

10.根据权利要求1所述的一种地质模型三维可视化方法,其特征在于,对三维地质模型的显示效果进行优化,具体包括:对三维地质模型表面颜色、对比度、明暗度进行调整;使用法线贴图和置换贴图调整三维地质模型表面凹凸效果;设置瓦片材质的反射参数和折射参数;对3D瓦片进行不透明蒙版设置。

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【技术特征摘要】

1.一种地质模型三维可视化方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种地质模型三维可视化方法,其特征在于,步骤s102具体包括以下步骤:

3.根据权利要求1所述的一种地质模型三维可视化方法,其特征在于,步骤s103具体包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的一种地质模型三维可视化方法,其特征在于,步骤s102中,还根据三维地质模型不同层次的精细程度计算几何误差值。

5.根据权利要求4所述的一种地质模型三维可视化方法,其特征在于,步骤s103中,还包括步骤:设置三维地质模型的屏幕空间误差阈值,当三维地质模型的显示误差高于屏幕空间误差阈值时,加载更精细的三维地质模型,屏幕空间误差阈值以几何误差值为依据进行设置。

6.根据权利要求3所述的一种地质模型三维可视化方法,其特征在于,设置3d瓦片的预加载策略,具体包括以下步骤:

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【专利技术属性】
技术研发人员:赖志斌李魁星吴自兴马林霍晓亮宋国玺庞志龙
申请(专利权)人:北京超维创想信息技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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