一种实景三维模型顶层重建方法及重建系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115937456A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202310117120.9(22)申请日2023.02.15(71)申请人天津市测绘院有限公司地址300000天津市西青区李七庄昌凌路9号(72)发明人盛中杰刘玉财王少一王永峰付海龙于海波曲超孙立志赵虎川周达(74)专利代理机构天津市鸿图专利代理事务所(普通合伙)12254专利代理师王艳华(51)Int.Cl.G06T17/05(2011.01)G06T15/00(2011.01)权利要求书3页说明书6页附图4页(54)发明名称一种实景三维模型顶层重建方法及重建系统(57)摘要一种实景三维模型顶层重建方法及重建系统，方法包括：读取原始实景三维模型数据文件的根节点文件，确定整个实景三维模型数据文件的地理范围，根据S2中确定的地理范围生成DOM以及DSM影像文件，判断影像是否生成成功，根据实景三维模型数据文件的瓦片计算顶层四叉树索引，重建实景三维模型顶层金字塔模型，优化模型表示、执行模型顶点简化以及索引重构，结束程序；系统包括与重建方法对应的各模块。本发明能够实现当前环境构高效的实景三维模型顶层的重建。CN115937456ACN115937456A权利要求书1/3页1.一种实景三维模型顶层重建方法，其特征在于，包括下面的步骤：S1，读取原始实景三维模型数据文件的根节点文件：原始实景三维模型数据文件是按瓦片形式进行存储的，在横向和纵向两个维度上、分层分级读取三维模型的根节点文件，掌握其各个瓦片之间的关联情况；S2，确定整个实景三维模型数据文件的地理范围：初步加载整个实景三维模型数据文件，根据实景三维模型的平面坐标四至范围，确定实景三维模型顶层重建的边界；S3，根据S2中确定的地理范围生成DOM以及DSM影像文件：分别设定三维模型中生成DOM和DSM影像的分辨率和拍摄时间参数，采用深度图缓存技术二次渲染策略来渲染深度图，得到每个顶点的三维坐标，进而获取实景三维模型表面所有顶点的数字高程信息，选择输出文件夹路径，在输出文件夹中生成DOM以及DSM影像文件；S4，判断影像是否生成成功：查看S3步骤中输出文件夹中DOM和DSM影像文件是否输出成功，若DOM影像以及DSM影像两张影像中有任意一张生成错误则返回步骤S2重新设定参数并生成，直至两张影像均正确生成；若DOM影像以及DSM影像两张影像均已正确生成，则结合步骤S5的处理结果转入执行步骤S6；S5，根据实景三维模型数据文件的瓦片计算顶层四叉树索引：分析原始实景三维模型数据文件的瓦片组织方式，采用四叉树编码索引技术，设计实景三维模型顶层金字塔的加载序列以及模型链接方式，实现实景三维模型资源的快速调度和极速加载；S6，重建实景三维模型顶层金字塔模型：分层分级读取原始实景三维模型数据文件的瓦片数据并确定其地理范围，由底向上，对实景模型进行重构，对其顶点进行简化，逐级生成金字塔索引调度模型；S7，优化模型表示、执行模型顶点简化以及索引重构：对三维模型数字表面模型的顶点抽析，实现对三维模型的简化，建立内存优化调度模型，构建顶点最优索引重构策略；S8，结束程序。2.根据权利要求1所述的一种实景三维模型顶层重建方法，其特征在于，所述的步骤S7包括下面的步骤：S71，模型顶点简化：利用QSlim二次度量误差式边折叠简化算法来抽析三维模型顶点，并通过相应的顶点重组和面片链接转换为原始文件格式，QSlim用来衡量折叠后的点的误差度量公式为：式中，为邻接三角面所在平面，为顶点的邻接三角面集合，表示顶点到邻接三角面的距离，v表示模型顶点；S72内存优化调度：利用金字塔参数配置算法来设计实现不同高度下的模型调度策略，通过参数配比来建立重构模型简化、视角切换以及纹理压缩之间的联系，实现最优化内存优化调度，其算法公式如下所示：2CN115937456A权利要求书2/3页式中，为DSM影像的缩放因子，为DOM影像的缩放因子，为DSM影像离散取值参数，为QSlim库对顶点简化的简化因子；为顶点简化率，为纹理简化率。3.一种实景三维模型顶层重建系统，其特征在于：包括读取原始实景三维模型数据文件的根节点文件模块、确定整个实景三维模型数据文件的地理范围模块、根据确定的地理范围生成DOM以及DSM影像模块、判断影像是否生成成功模块、根据实景三维模型数据文件的瓦片计算顶层四叉树索引模块、重建实景三维模型顶层金字塔模型模块、优化模型表示及执行模型顶点简化以及索引重构模块、结束模块，所述的读取原始实景三维模型数据文件的根节点文件模块，用于在横向和纵向两个维度上、分层分级读取三维模型的根节点文件，掌握其各个瓦片之间的关联情况；所述的确定整个实景三维模型数据文件的地理范围模块，用于初步加载整个实景三维