一种快速三维成图方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种快速三维成图方法和系统，该方法包括：建立模型库，该模型库中，以场景模型为建模的基本单元；采集地形数据，将地形数据转换成几何数据，根据几何数据建立地块图形；针对当前场景对象，在所述模型库中，查找与当前场景对象对应的场景模型；在地块图形上添加所查找到的场景模型，构建三维场景。通过本发明专利技术提供的方法以场景模型为建模的基本单元，建模过程中从预先建立的模型库中提取需要的场景模型，建模过程简单，能够快速的完成对三维场景的创建。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种快速三维成图方法和系统，该方法包括：建立模型库，该模型库中，以场景模型为建模的基本单元；采集地形数据，将地形数据转换成几何数据，根据几何数据建立地块图形；针对当前场景对象，在所述模型库中，查找与当前场景对象对应的场景模型；在地块图形上添加所查找到的场景模型，构建三维场景。通过本专利技术提供的方法以场景模型为建模的基本单元，建模过程中从预先建立的模型库中提取需要的场景模型，建模过程简单，能够快速的完成对三维场景的创建。【专利说明】一种快速三维成图方法和系统
本专利技术涉及图像
，尤其涉及一种快速三维成图方法和系统。
技术介绍
随着三维成图技术的发展，单调的文本数据与二维符号化表现形式已不再满足人们的需求，通过三维成图技术直观的将信息展现出来，有利于人们对大量信息的分析和处理。在现有技术中，三维成图方法以点、线、面等几何元素为最小编辑单元，通过点、线、面作为基本单元来建模。采用模块化的建模与渲染方式，制作出不同用途的可视化产品，如网际网络、计算机游戏、多媒体、建筑设计、交互式电视、教育培训、仿真与产品展示等，用户通过专业软件读取、显示具有固定格式的产品三维场景图。在现有的三维成图方法中，当需要调整、添加或者删除场景中的对象模型时，需要对信息在底层进行修改、编译来实现，当场景环境发生变化时，需要重新构建模型。根据以上描述可以看出，用户需要构建一个三维场景时，需要以点、线、面为基本单元来建模，对场景中的对象模型进行改动时，需要对信息在底层进行修改、编译来实现，建模过程复杂。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种快速三维成图方法和系统，以场景模型为建模的基本单元，预先建立模型库，建模时从模型库中查找需要的场景模型，建模过程简单，能够快速的完成对三维场景的创建。—方面，本专利技术实施例提供了 一种快速三维成图的方法，建立模型库，该模型库中，以场景模型为建模的基本单元，所述方法还包括:采集地形数据，将地形数据转换成几何数据，根据几何数据建立地块图形；针对当前场景对象，在所述模型库中，查找与当前场景对象对应的场景模型；在地块图形上添加所查找到的场景模型，构建三维场景。进一步地，所述采集地形数据，将地形数据转换成几何数据，包括:所述地形数据包括数据采集点的坐标数据；将数据采集点的坐标数据通过坐标转换矩阵转换成当前坐标系下的局部坐标数据；将局部坐标数据转换成具有点、面数据结构的几何数据；和/ 或，所述根据几何数据建立地块图形，包括:根据所述几何数据构建面结构体，捕捉面结构体的角点坐标和拓扑信息；将各个角点按照拓扑信息连接起来，构成地块图形。进一步地，所述根据几何数据建立地块图形之后，进一步包括:遍历地块图形的角点坐标,确定坐标值的xmin, xmax, ymin, ymax ；定义矢量地图包围盒为:(xmin-C, ymin-C), (xmax+C, ymin-C), (xmax+C, ymax+C), (xmin C, ymax+C)四个点连接起来的矩形区域为矢量地图包围盒，其中，C为常数，用于设定矢量地图包围盒区域生成范围；根据矢量地图包围盒构建地面可视化图形。进一步地，所述模型库进一步包括:根据多层组织与层间动态映射关系组织各个场景模型；所述根据多层组织与层间动态映射关系组织各个场景模型包括:预先设置所述模型库包括模型类别、几何网格拓扑结构、细节纹理三个部分；所述模型类别包括场景模型所属的模型类别信息，每一个模型类别对应一个以上的场景模型；所述几何网格拓扑结构包括模型库中场景模型的网格信息；所述细节纹理包括场景模型的表面细节纹理图片信息；将模型类别、几何网格拓扑结构、细节纹理分别存储在不同表中，其中，模型类别作为表的一个字段，与几何网络拓扑结构和细节纹理通过动态映射关系函数相连；假设模型类别为A，动态映射函数为f1; f2，…，fn，则K(Ipt1)=Af2 (d2, t2) =A…fn(dn, tn) = A其中，(Ii, i = 1,2, “.η为场景模型的几何网格拓扑结构集合，ti； i = 1,2, “.η为细节纹理集合，fi随着屯，\的变化动态变化。进一步地，所述针对当前场景对象，在所述模型库中，查找与当前场景对象对应的场景模型包括:针对当前所需的场景对象，在模型库中确定对应的模型类别；在所确定的模型类别对应的各个场景模型中，查找到与当前场景对象对应的场景模型。进一步地，所述在地块图形上添加所查找到的场景模型，构建三维场景，包括:当检测到三维场景中的第一场景对象和第二场景对象的几何网格拓扑结构、细节纹理相同或相似，位置、大小、方向不同时，对已经从模型库中获得的第一场景对象对应的场景模型存储一次，在帧缓存中存储该场景模型几何网格拓扑结构和细节纹理信息，利用矩阵变换得到第二场景对象的场景模型。另一方面，本专利技术实施例还提供了一种快速三维成图系统，所述系统包括:模型库建立模块，用于建立模型库；数据采集模块，用于采集地形数据；数据转换模块，用于将数据采集模块采集的地形数据转换成几何数据；地块图形建立模块，用于根据数据转换模块输出的几何数据建立地块图形；第一查找模块，用于针对当前场景对象，在所述模型库中，查找与当前场景对象对应的场景模型；三维场景构建模块，用于在地块图形上添加所查找到的场景模型，构建三维场景。进一步地,所述系统还包括:遍历模块，用于遍历地形矢量图中地块图形的角点坐标，确定坐标值的xmin，Xfflax,ymin? ymax ;地面可视化图形构建模块，用于根据矢量地图包围盒构建地面可视化图形，定义矢量地图包围盒为:(xmin-C, ymin-C), (xmax+C, ymin-C), (xmax+C, ymax+C), (xmin-C, ymax+C)四个点连接起来的矩形区域为矢量地图包围盒，其中，C为常数，用于设定矢量地图包围盒区域生成范围。进一步地,所述系统还包括:场景模型组织模块，用于根据多层组织与层间动态映射关系组织各个场景模型；所述根据多层组织与层间动态映射关系组织各个场景模型包括:预先设置所述模型库包括模型类别、几何网格拓扑结构、细节纹理三个部分；所述模型类别包括场景模型所属的模型类别信息，每一个模型类别对应一个以上的场景模型；所述几何网格拓扑结构包括模型库中场景模型的网格信息；所述细节纹理包括场景模型的表面细节纹理图片信息；将模型类别、几何网格拓扑结构、细节纹理分别存储在不同表中，其中，模型类别作为表的一个字段，与几何网络拓扑结构和细节纹理通过动态映射关系函数相连；假设模型类别为A，动态映射函数为f1; f2，…，fn，则fl ((I1, = Af2 (d2, t2) =A…fn(dn, tn) = A其中，(Ii, i = 1,2,...n为场景模型的几何网格拓扑结构集合，ti； i = 1,2,...η为细节纹理集合，fi随着屯，\的变化动态变化。进一步地，所述第一查找模块还包括:确定模块，用于针对当前所需的场景对象，在模型库中确定对应的模型类别；第二查找模块，用于在确定模块所确定的模型类别对应的各个场景模型中，查找到与当前场景对象对应的场景模型。进一步地，所述系统还包括:场景模型变换模块，用于当所述三 维场景中的场景模型的几何网格拓扑结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速三维成图的方法，其特征在于，建立模型库，该模型库中，以场景模型为建模的基本单元，所述方法还包括：采集地形数据，将地形数据转换成几何数据，根据几何数据建立地块图形；针对当前场景对象，在所述模型库中，查找与当前场景对象对应的场景模型；在地块图形上添加所查找到的场景模型，构建三维场景。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高荣华，吴华瑞，朱华吉，孙想，彭程，缪祎晟，
申请(专利权)人：北京农业信息技术研究中心，
类型：发明
国别省市：