一種基于BRLO-Tree混合樹結(jié)構(gòu)的城市立體動(dòng)態(tài)場(chǎng)景生成方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于BRLO-Tree混合樹結(jié)構(gòu)的城市立體動(dòng)態(tài)場(chǎng)景生成方法，包括以下步驟：通過計(jì)算讀取城市的衛(wèi)星圖像，并在二維平面圖中劃定城市范圍；提取城市范圍內(nèi)東西和南北走向的主干道，并根據(jù)主干道的劃分城市地形的DEM數(shù)據(jù)，形成若干個(gè)最小街區(qū)塊；將每個(gè)所述的最小街區(qū)塊根據(jù)地形劃分成至少一個(gè)地形塊；通過計(jì)算機(jī)構(gòu)建相鄰的地形塊內(nèi)地面上和地面下所有物體的三維模型，并按照地形塊的位置劃歸至所屬的最小街區(qū)塊；采用BRLO-Tree混合結(jié)構(gòu)樹對(duì)三維模型數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)度，并根據(jù)場(chǎng)景的視點(diǎn)位置調(diào)用具有三維模型的場(chǎng)景數(shù)據(jù)，輸出并顯示。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明加載時(shí)間短，不會(huì)出現(xiàn)屏幕空白的情形，而且數(shù)據(jù)量小、占用存儲(chǔ)空間小，場(chǎng)景畫面順滑、流暢。
【專利說明】—種基于BRLO-Tree混合樹結(jié)構(gòu)的城市立體動(dòng)態(tài)場(chǎng)景生成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種三維動(dòng)態(tài)場(chǎng)景生成方法，尤其是涉及一種基于BRLO-Tree混合樹結(jié)構(gòu)的城市立體動(dòng)態(tài)場(chǎng)景生成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]用于大規(guī)模場(chǎng)景實(shí)時(shí)繪制的技術(shù)主要有:LOD、Relief Impostors、公告牌(Billboards)和可見性計(jì)算。在實(shí)際應(yīng)用中，這些技術(shù)往往混合使用產(chǎn)生了較好的繪制效果。盡管其中大部分技術(shù)是為了有效管理和繪制較大規(guī)模的城市靜態(tài)多邊形模型而研發(fā)，但對(duì)于大規(guī)模城市動(dòng)態(tài)場(chǎng)景的高效組織和實(shí)時(shí)繪制也是同樣重要。
[0003]其中L0D(Level of Detail)細(xì)節(jié)層次算法是大規(guī)模三維數(shù)據(jù)模型進(jìn)行實(shí)時(shí)繪制中頻繁使用的方法。Funkhouser T.根據(jù)靜態(tài)三維數(shù)據(jù)模型在場(chǎng)景組織樹中的節(jié)點(diǎn)位置去選用合適的分辨率模型進(jìn)行展示，但無法避免因精細(xì)度不同的模型之間相互轉(zhuǎn)換所帶來的不同分辨率圖像之間的突變跳躍。為此Dollner J.提出了連續(xù)性LODS方法并用于三維城市建模，但繪制速度有所減慢。
[0004]公告牌和Relief Impostors技術(shù)均是使用物體圖片進(jìn)行展示并不是三維物體本身。其中公告牌技術(shù)無論視點(diǎn)如何變化只會(huì)以始終如一的角度去呈現(xiàn)物體圖片，比較呆板但繪制時(shí)間迅速。ReliefImpostors技術(shù)是用繪制復(fù)雜幾何模型的二維圖像作為紋理圖像映射到多邊形幾何體上而忽略復(fù)雜幾何模型的多邊形網(wǎng)格，簡(jiǎn)單地說在三維場(chǎng)景中，當(dāng)視點(diǎn)離開某個(gè)三維物體一定距離時(shí)，采用三維物體的二維投影來代替該物體。同樣它也具有無法回避的缺點(diǎn)是不能隨著視點(diǎn)的改變而自然展現(xiàn)出物體模型在繪制場(chǎng)景中不同觀察角度下的深度層次效果。但近年來，Relief Impostors技術(shù)結(jié)合四叉樹或紋理塊進(jìn)行城市場(chǎng)景繪制，從中、遠(yuǎn)距離上對(duì)城市場(chǎng)景繪制的速度和效果上可勝于LOD技術(shù)。因此該技術(shù)比較適用于場(chǎng)景轉(zhuǎn)換過程中對(duì)后續(xù)中、遠(yuǎn)距離場(chǎng)景的快速、過渡性展示。
[0005]基于場(chǎng)景空間組織結(jié)構(gòu)應(yīng)用于快速可見性計(jì)算的方法主要分為:基于視點(diǎn)處理方法和基于區(qū)域處理方法兩大類?；趨^(qū)域處理的方法是將場(chǎng)景空間劃分成多個(gè)區(qū)域并為每個(gè)區(qū)域中的所有物體對(duì)象計(jì)算它們潛在的可見性集合(potentially visibleset,PVS)。PVS計(jì)算通常發(fā)生在預(yù)處理階段并將花費(fèi)大量的計(jì)算時(shí)間，其代表性的算法有=Teller等人根據(jù)室內(nèi)建筑物結(jié)構(gòu)模型提出了單元-入口方法，將場(chǎng)景劃分為多個(gè)凸集單元，單元之間通過入口相連，在此基礎(chǔ)上計(jì)算單元之間的可見性。Cohen提出了一個(gè)將視區(qū)域分為多個(gè)單元而適用于室外場(chǎng)景的PVS計(jì)算方法。Huaw將場(chǎng)景劃分為單元并在每個(gè)單元中創(chuàng)建多個(gè)包含有若干個(gè)小物體的簡(jiǎn)單遮擋體用于快速遮擋剔除。這類方法適用于靜態(tài)場(chǎng)景，但在動(dòng)態(tài)場(chǎng)景中如果有遮擋物或被遮擋物發(fā)生變動(dòng)，則PVS將因?yàn)闊o法實(shí)時(shí)更新而失效最終造成可見性的判斷失誤。
[0006]在動(dòng)態(tài)場(chǎng)景中可見性計(jì)算通常采用基于單視點(diǎn)的處理方法:只對(duì)當(dāng)前視點(diǎn)來判斷場(chǎng)景中物體對(duì)象間的遮擋關(guān)系，隨著視點(diǎn)的改變PVS必須時(shí)時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，一旦場(chǎng)景中有物體對(duì)象發(fā)生改變，則必須采取低花費(fèi)的特定措施對(duì)PVS進(jìn)行調(diào)整。Hudson等人以當(dāng)前視點(diǎn)為錐頂，創(chuàng)建經(jīng)過遮擋物輪廓且以遮擋物為前截面的陰影錐體，凡是包圍盒與之相交的物體都將被剔除。Oliver mattausch基于BVH空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)采用adaptive可見性預(yù)測(cè)和quary baching使得遮擋問題的查詢數(shù)目和繪制狀態(tài)改變數(shù)目極大地減少。Bitcner等人基于空間層次數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)KD-Tree對(duì)遮擋查詢進(jìn)行優(yōu)化并充分利用最后一幀的查詢結(jié)構(gòu)去初始化和規(guī)劃下一巾貞的查詢結(jié)果，極大提高了繪制速度。Yoon結(jié)合遮擋剔除和progessivemeshes進(jìn)行單視點(diǎn)場(chǎng)景快速繪制，適用于中等動(dòng)態(tài)變化的場(chǎng)景，但當(dāng)相機(jī)發(fā)生快速旋轉(zhuǎn)或位置突然改變時(shí)則將很難找到合適的遮擋物其算法性能會(huì)大大降低。上述算法的實(shí)現(xiàn)需要預(yù)先裝載全部模型數(shù)據(jù)從而一次占用大量的內(nèi)存空間這并不適用于3D GIS0
[0007]經(jīng)過對(duì)上述各類動(dòng)態(tài)場(chǎng)景實(shí)時(shí)繪制算法的分析，可發(fā)現(xiàn)它們大多數(shù)都是以繪制前所構(gòu)建的各種模型索引數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)作為基礎(chǔ)，經(jīng)過歸納大致可分為層次結(jié)構(gòu)和層次包圍體兩類。它們的區(qū)別在于劃分?jǐn)?shù)據(jù)空間的方法不同。層次結(jié)構(gòu)沿著預(yù)定義的超平面進(jìn)行劃分?jǐn)?shù)據(jù)空間而不考慮數(shù)據(jù)分布，所劃分的數(shù)據(jù)彼此不連接但它們合并之后卻可完整地再現(xiàn)整個(gè)數(shù)據(jù)空間，如BSP、KD、四叉樹都屬于這一類型；層次包圍體是根據(jù)數(shù)據(jù)分布情況，采用最小包圍體的方式劃分空間數(shù)據(jù)，但這種劃分將導(dǎo)致劃分區(qū)域有所重疊。當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的空間索引結(jié)構(gòu)之一的R樹就屬于此類型。R樹是一種完全動(dòng)態(tài)的空間索引數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其插入、刪除、查詢節(jié)點(diǎn)操作可同時(shí)進(jìn)行，但當(dāng)它擴(kuò)展至三維空間后，節(jié)點(diǎn)重疊加劇引發(fā)了多路查詢激增從而導(dǎo)致其搜索效率下降。
[0008]對(duì)此，陳鵬提出了一種基于空間拓?fù)浼s束的R樹索引結(jié)構(gòu)提高節(jié)點(diǎn)利用率，但對(duì)于拓?fù)潢P(guān)系較為復(fù)雜的對(duì)象時(shí)將失效。朱慶等使用K均值算法進(jìn)行三維空間聚簇分組并改進(jìn)節(jié)點(diǎn)選擇和節(jié)點(diǎn)分裂以此解決三維R樹節(jié)點(diǎn)重疊嚴(yán)重的問題，但不能從根本上加以解決。2003年，yuni xia提出了 Quad Tree與R Tree樹相結(jié)合的混合索引結(jié)構(gòu)用以管理具有大量移動(dòng)物體的場(chǎng)景。其中Quad Tree索引快速移動(dòng)的物體；R樹索引準(zhǔn)靜態(tài)物體。該種方法注重對(duì)地形表面上的移動(dòng)物體進(jìn)行處理未涉及對(duì)地面下物體模型的有效管理。2010年，J.L.Pina將塊作為城市基本單元并使用Quad-Tree進(jìn)行空間數(shù)據(jù)劃分提出了一種改進(jìn)的R樹索引結(jié)構(gòu)Block-Quadtree-R樹，支持以行走、飛行方式展示城市三維城市場(chǎng)景其繪制時(shí)間大大減少，但只適用與2.5D城市場(chǎng)景繪制及移動(dòng)元素的管理，其組織結(jié)構(gòu)尚不支持真二維動(dòng)態(tài)場(chǎng)景。
[0009]八叉樹結(jié)構(gòu)也被用于三維空間數(shù)據(jù)的索引。盡管建立索引時(shí)必須預(yù)知空間對(duì)象的分布范圍不能滿足城市空間數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)要求，但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種基于BRLO-Tree混合樹結(jié)構(gòu)的城市立體動(dòng)態(tài)場(chǎng)景生成方法，該方法采用多線程技術(shù)，生成動(dòng)態(tài)場(chǎng)景時(shí)加載時(shí)間短，不會(huì)出現(xiàn)屏幕空白的情形，而且數(shù)據(jù)量小、占用存儲(chǔ)空間小，生成的動(dòng)態(tài)場(chǎng)景畫面順滑、流暢。
[0011]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0012]一種基于BRLO-Tree混合樹結(jié)構(gòu)的城市立體動(dòng)態(tài)場(chǎng)景生成方法，該方法包括以下步驟:[0013]a)通過計(jì)算讀取城市的衛(wèi)星圖像，并在二維平面圖中劃定城市范圍；
[0014]b)提取城市范圍內(nèi)東西和南北走向的主干道，并根據(jù)主干道的劃分城市地形的DEM數(shù)據(jù)，形成若干個(gè)最小街區(qū)塊；
[0015]c)將每個(gè)所述的最小街區(qū)塊根據(jù)地形劃分成至少一個(gè)地形塊；
[0016]d)通過計(jì)算機(jī)構(gòu)建相鄰的地形塊內(nèi)地面上和地面下所有物體的三維模型，并按照地形塊的位置劃歸至所屬的最小街區(qū)塊；
[0017]e)采用BRLO-Tree混合結(jié)構(gòu)樹對(duì)三維模型數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)度，并根據(jù)場(chǎng)景的視點(diǎn)位置調(diào)用具有三維模型的場(chǎng)景數(shù)據(jù)，輸出并顯示。
[0018]步驟b)中以主干道的右側(cè)邊沿為界劃分城市地形的DEM數(shù)據(jù)。
[0019]所述的最小街區(qū)塊設(shè)置統(tǒng)一編號(hào)，用于辨識(shí)和查詢。
[0020]同一個(gè)最小街區(qū)塊內(nèi)的三維模型包括DEM模型、Hiodelg模型、Hiodelug模型和ME模型，所述的DEM模型用于表示所屬區(qū)域內(nèi)的地形，所述的Hiodelg模型用于表示地面上的物體，所述的Hiodelug模型用于表示地面下的物體，所述的ME模型用于表示場(chǎng)景內(nèi)的起到輔助點(diǎn)綴作用的移動(dòng)元素。
[0021]所述的三維模型的調(diào)度策略為:
[0022]I)當(dāng)視點(diǎn)位置處于當(dāng)前街區(qū)塊地面的近距離高度時(shí)，加載當(dāng)前最小街區(qū)塊所屬的DEM精細(xì)模型、Hiodelg精細(xì)模型之后，再加載Hiodelug和ME的LOD模型；
[0023]2)接著加載當(dāng)前最小街區(qū)塊相鄰的其它街區(qū)塊的DEM與Hiodelg的LOD模型；
[0024]3)當(dāng)視點(diǎn)高度低于當(dāng)前街區(qū)的地面設(shè)置高度時(shí)，則加載Hiodelug的精細(xì)模型；
[0025]4)如果視點(diǎn)距離前向正視最小街區(qū)塊的質(zhì)心距離小于設(shè)定距離時(shí)，加載該最小街區(qū)塊的DEM、Hiodelg和Hiodelug精細(xì)模型；
[0026]5)當(dāng)視點(diǎn)發(fā)生大范圍的變換，跳出當(dāng)前最小街區(qū)塊及臨近區(qū)塊時(shí)，采用Impostors技術(shù)快速加載視點(diǎn)正視前方的Impostor照片，同時(shí)調(diào)用多線程并行加載視點(diǎn)正向前方前進(jìn)一步所對(duì)應(yīng)的Impostor照片；對(duì)于視點(diǎn)后退一步、視點(diǎn)左轉(zhuǎn)九十度、視點(diǎn)右旋轉(zhuǎn)九十度時(shí)，視點(diǎn)正向前方所對(duì)應(yīng)的Impostor照片，發(fā)送至顯卡內(nèi)進(jìn)行緩存，準(zhǔn)備顯示；
[0027]6)采用多線程技術(shù)重復(fù)執(zhí)行步驟I)?步驟5)。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用多線程技術(shù)，由于采用基于BRLO-Tree混合樹結(jié)構(gòu)的對(duì)三維模型數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)度管理，生成動(dòng)態(tài)場(chǎng)景時(shí)加載時(shí)間短，不會(huì)出現(xiàn)屏幕空白的情形，而且數(shù)據(jù)量小、占用存儲(chǔ)空間小，生成的動(dòng)態(tài)場(chǎng)景畫面順滑、流暢。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明的流程圖；
[0030]圖2為BRLO-Tree混合樹結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0032]實(shí)施例
[0033]如圖1所示，一種基于BRLO-Tree混合樹結(jié)構(gòu)的城市立體動(dòng)態(tài)場(chǎng)景生成方法，該方法包括以下步驟:[0034]a)通過計(jì)算讀取城市的衛(wèi)星圖像，將整個(gè)城市的衛(wèi)星圖像導(dǎo)入到計(jì)算機(jī)中，
[0035]并在計(jì)算機(jī)中打開，于二維平面圖中劃定整個(gè)城市的范圍。
[0036]b)提取城市范圍內(nèi)東西和南北走向的主干道，各主干道間形成一個(gè)塊(block)可稱為最小街區(qū)塊，并以每一條主干道的右側(cè)邊沿為界據(jù)此劃分整個(gè)城市地形的DEM數(shù)據(jù)，其中，最小街區(qū)塊可設(shè)置統(tǒng)一編號(hào)，便于辨識(shí)和查詢。
[0037]c)將每個(gè)所述的最小街區(qū)塊根據(jù)地形劃分成至少一個(gè)地形塊，采用此種方法進(jìn)行地形塊的分割，容易將大量地下管線整齊地劃歸到一個(gè)地形塊中。
[0038]d)通過計(jì)算機(jī)構(gòu)建相鄰的地形塊內(nèi)地面上和地面下所有物體的三維模型，使得同一個(gè)最小街區(qū)塊內(nèi)的三維模型包括DEM模型、Hiodelg模型、Hiodelug模型和ME模型，所述的DEM模型用于表示所屬區(qū)域內(nèi)的地形，所述的Hiodelg模型用于表示地面上的物體，所述的Hiodelug模型用于表示地面下的物體，所述的ME模型用于表示場(chǎng)景內(nèi)的起到輔助點(diǎn)綴作用的移動(dòng)元素。對(duì)于每一個(gè)三維模型使用最小包圍盒進(jìn)行包圍，后在oxy平面上進(jìn)行投影，按其質(zhì)心所在二維平面位置劃歸至步驟b)所劃分的最小街區(qū)塊內(nèi)。對(duì)于最小街區(qū)塊中所屬地上和地下的物體物體模型，對(duì)其在oyz平面上進(jìn)行投影，如果其投影的z值大于所在位置地平面值，則判定物體模型是在地形塊的地面之上，否則是在地形塊的地面之下。
[0039]e)采用BRLO-Tree混合結(jié)構(gòu)樹對(duì)三維模型數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)度，并根據(jù)場(chǎng)景的視點(diǎn)位置調(diào)用具有三維模型的場(chǎng)景數(shù)據(jù)，輸出并顯示。其中對(duì)于任一最小街區(qū)塊中，Hiodelg模型和modelug模型的數(shù)據(jù)為適應(yīng)動(dòng)態(tài)變化管理,可以采用Loose-Octree (松散八叉樹)進(jìn)行進(jìn)一步的分解和存儲(chǔ)管理。
[0040]其中，BRLO-Tree混合結(jié)構(gòu)樹的具體結(jié)構(gòu)如圖2所示，最小街區(qū)塊block"可構(gòu)成一個(gè)大區(qū)域塊block'，由此遞推由這些大區(qū)域塊可構(gòu)成行政區(qū)域塊block，最后整個(gè)場(chǎng)景由幾個(gè)劃定的行政區(qū)域塊block組成?；旌辖Y(jié)構(gòu)樹中的各節(jié)點(diǎn)，也就是各區(qū)域塊可以按照數(shù)字鍵對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)以便快速檢索和識(shí)別。
[0041]對(duì)于同一最小街區(qū)塊節(jié)點(diǎn)下的模型數(shù)據(jù)其生成順序依次為DEM模型、Hiodelg模型、Hiodelug模型和ME模型，此順序的排列是因?yàn)镠iodelg模型、Hiodelug模型都是在DEM模型的地面之上或之下，在其進(jìn)行生成時(shí)都脫離不了對(duì)DEM模型的繪制，因此DEM模型的加載順序排列在前，Hiodelg模型、Hiodelug模型居中，ME模型是移動(dòng)元素，在場(chǎng)景中起到輔助點(diǎn)綴作用。因此加載順序排在最后。因此，該混合結(jié)構(gòu)樹也是一個(gè)Reactive-Tree類型結(jié)構(gòu)樹。
[0042]對(duì)于每一最小街區(qū)塊中的DEM模型、Hiodelg模型、Hiodelug模型，盡管采用分層的塊結(jié)構(gòu)，其數(shù)據(jù)量已相應(yīng)的大大減少，但仍占據(jù)了大量的存儲(chǔ)空間，尤其對(duì)于地面之上或地面之下的Hiodelg模型、Hiodelug模型。它們實(shí)際上是多個(gè)離散小物體模型在一個(gè)立體空間內(nèi)的三維模型組合。而在3D GIS動(dòng)態(tài)交互場(chǎng)景中，發(fā)生位置、形狀改變的模型大都集中于這兩種數(shù)據(jù)模型上，而松散八叉樹結(jié)構(gòu)卻正適合于這種動(dòng)態(tài)情況下的三維模型動(dòng)態(tài)管理。
[0043]對(duì)于這些三維模型所采用的調(diào)度策略如下:
[0044]I)當(dāng)視點(diǎn)位置處于當(dāng)前街區(qū)塊地面的近距離高度時(shí)，加載當(dāng)前最小街區(qū)塊所屬的DEM精細(xì)模型、Hiodelg精細(xì)模型之后，再加載Hiodelug和ME的LOD模型；
[0045]2)接著加載當(dāng)前最小街區(qū)塊相鄰的其它街區(qū)塊的DEM與Hiodelg的LOD模型；
[0046]3)當(dāng)視點(diǎn)高度低于當(dāng)前街區(qū)的地面設(shè)置高度時(shí)，則加載Hiodelug的精細(xì)模型；
[0047]4)如果視點(diǎn)距離前向正視最小街區(qū)塊的質(zhì)心距離小于設(shè)定距離時(shí)，加載該最小街區(qū)塊的DEM、Hiodelg和Hiodelug精細(xì)模型；
[0048]5)當(dāng)視點(diǎn)發(fā)生大范圍的變換，跳出當(dāng)前最小街區(qū)塊及臨近區(qū)塊時(shí)，采用Impostors技術(shù)快速加載視點(diǎn)正視前方的Impostor照片，同時(shí)調(diào)用多線程并行加載視點(diǎn)正向前方前進(jìn)一步所對(duì)應(yīng)的Impostor照片；對(duì)于視點(diǎn)后退一步、視點(diǎn)左轉(zhuǎn)九十度、視點(diǎn)右旋轉(zhuǎn)九十度時(shí)，視點(diǎn)正向前方所對(duì)應(yīng)的Impostor照片，發(fā)送至顯卡內(nèi)進(jìn)行緩存，準(zhǔn)備顯示；這組Impostor照片用于對(duì)應(yīng)用戶進(jìn)行前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)的操作，加快加載時(shí)間，防止屏幕出現(xiàn)空白。
[0049]6)然后利用用戶采取上述操作的時(shí)間差，可以采用多線程技術(shù)重復(fù)執(zhí)行步驟I)?步驟5)，提高運(yùn)行效率。
【權(quán)利要求】
1.一種基于BRLO-Tree混合樹結(jié)構(gòu)的城市立體動(dòng)態(tài)場(chǎng)景生成方法,其特征在于,該方法包括以下步驟: a)通過計(jì)算讀取城市的衛(wèi)星圖像，并在二維平面圖中劃定城市范圍； b)提取城市范圍內(nèi)東西和南北走向的主干道，并根據(jù)主干道的劃分城市地形的DEM數(shù)據(jù)，形成若干個(gè)最小街區(qū)塊； c)將每個(gè)所述的最小街區(qū)塊根據(jù)地形劃分成至少一個(gè)地形塊； d)通過計(jì)算機(jī)構(gòu)建相鄰的地形塊內(nèi)地面上和地面下所有物體的三維模型，并按照地形塊的位置劃歸至所屬的最小街區(qū)塊； e)采用BRLO-Tree混合結(jié)構(gòu)樹對(duì)三維模型數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)度，并根據(jù)場(chǎng)景的視點(diǎn)位置調(diào)用具有三維模型的場(chǎng)景數(shù)據(jù)，輸出并顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于BRLO-Tree混合樹結(jié)構(gòu)的城市立體動(dòng)態(tài)場(chǎng)景生成方法，其特征在于，步驟b)中以主干道的右側(cè)邊沿為界劃分城市地形的DEM數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于BRLO-Tree混合樹結(jié)構(gòu)的城市立體動(dòng)態(tài)場(chǎng)景生成方法，其特征在于，所述的最小街區(qū)塊設(shè)置統(tǒng)一編號(hào)，用于辨識(shí)和查詢。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于BRLO-Tree混合樹結(jié)構(gòu)的城市立體動(dòng)態(tài)場(chǎng)景生成方法，其特征在于，同一個(gè)最小街區(qū)塊內(nèi)的三維模型包括DEM模型、Hiodelg模型、Hiodelug模型和ME模型，所述的DEM模型用于表示所屬區(qū)域內(nèi)的地形，所述的Hiodelg模型用于表示地面上的物體，所述的Hiodelug模型用于表示地面下的物體，所述的ME模型用于表示場(chǎng)景內(nèi)的起到輔助點(diǎn)綴作用的移動(dòng)元素。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于BRLO-Tree混合樹結(jié)構(gòu)的城市立體動(dòng)態(tài)場(chǎng)景生成方法，其特征在于，所述的三維模型的調(diào)度策略為: 1)當(dāng)視點(diǎn)位置處于當(dāng)前街區(qū)塊地面的近距離高度時(shí)，加載當(dāng)前最小街區(qū)塊所屬的DEM精細(xì)模型、Hiodelg精細(xì)模型之后，再加載Hiodelug和ME的LOD模型； 2)接著加載當(dāng)前最小街區(qū)塊相鄰的其它街區(qū)塊的DEM與Hiodelg的LOD模型； 3)當(dāng)視點(diǎn)高度低于當(dāng)前街區(qū)的地面設(shè)置高度時(shí)，則加載Hiodelug的精細(xì)模型； 4)如果視點(diǎn)距離前向正視最小街區(qū)塊的質(zhì)心距離小于設(shè)定距離時(shí)，加載該最小街區(qū)塊的 DEM、modelg 和 Hiodelug 精細(xì)模型； 5)當(dāng)視點(diǎn)發(fā)生大范圍的變換，跳出當(dāng)前最小街區(qū)塊及臨近區(qū)塊時(shí)，采用Impostors技術(shù)快速加載視點(diǎn)正視前方的Impostor照片，同時(shí)調(diào)用多線程并行加載視點(diǎn)正向前方前進(jìn)一步所對(duì)應(yīng)的Impostor照片；對(duì)于視點(diǎn)后退一步、視點(diǎn)左轉(zhuǎn)九十度、視點(diǎn)右旋轉(zhuǎn)九十度時(shí)，視點(diǎn)正向前方所對(duì)應(yīng)的Impostor照片，發(fā)送至顯卡內(nèi)進(jìn)行緩存，準(zhǔn)備顯示； 6)采用多線程技術(shù)重復(fù)執(zhí)行步驟I)?步驟5)。
【文檔編號(hào)】G06T15/00GK103793935SQ201210435008
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2012年11月2日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月2日
【發(fā)明者】李光耀, 王文舉, 王力生 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)