本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種城市三維數(shù)據(jù)組織的方法。

背景技術(shù)：

在城市模型建立過程中，通過對(duì)現(xiàn)狀三維數(shù)據(jù)一般以規(guī)劃單元、城市行政劃分等為管理單元的數(shù)據(jù)組織方式的綜合比較分析后，同時(shí)結(jié)合城市地理信息的技術(shù)積累，提出了基于網(wǎng)格化的數(shù)據(jù)管理模式，其主要方式以測繪地形圖圖幅范圍為網(wǎng)格。通過以網(wǎng)格為基本建模單元，進(jìn)行三維空間數(shù)據(jù)的生產(chǎn)、加工、建庫、發(fā)布等應(yīng)用。采用該方式一方面避免因規(guī)劃調(diào)整、行政區(qū)劃調(diào)整引起的基礎(chǔ)管理單元的變化，可滿足長期通過穩(wěn)定網(wǎng)格方式進(jìn)行科學(xué)管理，同時(shí)也與二維的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的管理方式一致，方便未來的修測、更新和統(tǒng)一管理。

根據(jù)三維空間數(shù)據(jù)實(shí)際需求應(yīng)用的不同要求，在一些三維宏觀決策上只要滿足利用城市空間形態(tài)的表達(dá)即可的需求，提出了結(jié)合多類基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)融合快速自動(dòng)化形成全市域空間體塊輪廓方式，主要通過識(shí)別地形圖的輪廓、標(biāo)高、層數(shù)、多對(duì)象的輪廓等信息，通過軟件自動(dòng)化，快速將離散的二維地形圖的面片結(jié)構(gòu)還原成三維空間房屋數(shù)據(jù)組織，通過軟件的自動(dòng)化組織和渲染技術(shù)，可以迅速復(fù)原整個(gè)城市空間形態(tài)。

另一方面采用三維技術(shù)來進(jìn)行三維城市的仿真已經(jīng)越來越多，但是由于三維空間數(shù)據(jù)的復(fù)雜和數(shù)據(jù)量巨大，受制于現(xiàn)有技術(shù)和硬件內(nèi)存、顯卡等條件，往往現(xiàn)有的三維平臺(tái)只能一定角度、一定范圍的表達(dá)城市空間特征，如果需要宏觀表達(dá)整個(gè)城市的空間體態(tài)、大區(qū)域的沿河沿江景觀帶都存在一定問題。

基于以上原因及需求，在本項(xiàng)目中設(shè)計(jì)了基于空間多個(gè)維度多尺度融合計(jì)算的數(shù)據(jù)模型，通過此數(shù)據(jù)模型驅(qū)動(dòng)生成不同的精細(xì)程度三維空間數(shù)據(jù)，可以一定的硬件基礎(chǔ)上，通過該數(shù)據(jù)模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)加載不同尺度的數(shù)據(jù)，大大加強(qiáng)三維數(shù)據(jù)的加載面積，達(dá)到宏觀海量數(shù)據(jù)的瀏覽展示。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中針對(duì)三維空間模型數(shù)據(jù)、由于數(shù)據(jù)對(duì)象多、單體數(shù)據(jù)量大、組織方式復(fù)雜，尤其海量數(shù)據(jù)還存在管理不方便、處理緩慢、加載遲緩、響應(yīng)不及時(shí)的缺點(diǎn)，提供了一種城市三維數(shù)據(jù)組織的方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決。

一種城市三維數(shù)據(jù)組織的方法，包括如下步驟：

(1)以測繪數(shù)據(jù)的圖幅大小為依據(jù)進(jìn)行劃分，建立網(wǎng)格化管理單元，將原始三維數(shù)據(jù)按單元進(jìn)行劃分及分類管理；

(2)根據(jù)步驟(1)建立的網(wǎng)格化管理單元，采用基于根據(jù)空間距離、模型體量和屏幕像素計(jì)算生成三維數(shù)學(xué)模型，以此三維數(shù)學(xué)模型驅(qū)動(dòng)生成三維精細(xì)建模數(shù)據(jù)，根據(jù)三維精細(xì)建模數(shù)據(jù)生成不斷簡化的三維空間數(shù)據(jù)；

(3)以網(wǎng)格為基礎(chǔ)處理單元，根據(jù)步驟(2)生成的三維空間數(shù)據(jù)，對(duì)每個(gè)網(wǎng)格建立多類基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)軟件自動(dòng)化配置方案，包括二維數(shù)據(jù)三維化呈現(xiàn)的線條、顏色、透明度及加載空間距離層次，用于遠(yuǎn)處城市形態(tài)的表達(dá)和精細(xì)模型數(shù)據(jù)的視覺延伸，然后儲(chǔ)存在三維空間數(shù)據(jù)包內(nèi)；

(4)通過配置步驟(3)三維空間數(shù)據(jù)包，根據(jù)不同的應(yīng)用需求進(jìn)行調(diào)用，渲染成目標(biāo)模型。

作為優(yōu)選，步驟(1)中，劃分根據(jù)為城區(qū)1：500圖幅，郊區(qū)1：2000圖幅。

作為優(yōu)選，步驟(2)中，不斷簡化的三維空間數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的清晰度為逐級(jí)下降，直到清晰度為一個(gè)像素顯示。

作為優(yōu)選，步驟(3)中，三維數(shù)據(jù)包括空間數(shù)據(jù)、表面精細(xì)度、遠(yuǎn)近程度和空間位置。

本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案，具有顯著的技術(shù)效果：

本發(fā)明通過合理的數(shù)據(jù)組織，以網(wǎng)格化數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，隨著畫面比例和空間距離加載不同類型的數(shù)據(jù)類型，從簡單的體塊輪廓逐步不斷增加結(jié)構(gòu)和紋理精度，從而使得數(shù)據(jù)的管理、傳輸、處理的效率大大提升。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種城市三維數(shù)據(jù)組織的方法中三維空間數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明一種城市三維數(shù)據(jù)組織的方法中城市模型的效果示意圖；

圖3是本發(fā)明一種城市三維數(shù)據(jù)組織的方法中工作流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

如圖1至圖3所示，一種城市三維數(shù)據(jù)組織的方法，包括如下步驟：

(1)以測繪數(shù)據(jù)的圖幅大小為依據(jù)進(jìn)行劃分，劃分根據(jù)為城區(qū)1：500圖幅，郊區(qū)1：2000圖幅，建立網(wǎng)格化管理單元，將原始三維數(shù)據(jù)按單元進(jìn)行劃分及分類管理；

(2)根據(jù)步驟(1)建立的網(wǎng)格化管理單元，采用基于根據(jù)空間距離、模型體量和屏幕像素計(jì)算生成三維數(shù)學(xué)模型，以此三維數(shù)學(xué)模型驅(qū)動(dòng)生成三維精細(xì)建模數(shù)據(jù)，根據(jù)三維精細(xì)建模數(shù)據(jù)生成不斷簡化的三維空間數(shù)據(jù)，不斷簡化的三維空間數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的清晰度為逐級(jí)下降，直到清晰度為一個(gè)像素顯示；

(3)以網(wǎng)格為基礎(chǔ)處理單元，根據(jù)步驟(2)生成的三維空間數(shù)據(jù)，對(duì)每個(gè)網(wǎng)格建立多類基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)軟件自動(dòng)化配置方案，包括二維數(shù)據(jù)三維化呈現(xiàn)的線條、顏色、透明度及加載空間距離層次，用于遠(yuǎn)處城市形態(tài)的表達(dá)和精細(xì)模型數(shù)據(jù)的視覺延伸，然后儲(chǔ)存在三維空間數(shù)據(jù)包內(nèi)；三維數(shù)據(jù)包括空間數(shù)據(jù)、表面精細(xì)度、遠(yuǎn)近程度和空間位置；

(4)通過配置步驟(3)三維空間數(shù)據(jù)包，根據(jù)不同的應(yīng)用需求進(jìn)行調(diào)用，渲染成目標(biāo)模型。

由于城市區(qū)域較為建筑模型密集，需要展示的模型較多，而郊區(qū)區(qū)域建筑較為稀疏，需要展示的模型較少，所以為了加載方便，設(shè)置了圖幅劃分依據(jù)，方便了后續(xù)的數(shù)據(jù)處理和顯示。

然后對(duì)劃分后的每個(gè)網(wǎng)格管理單元進(jìn)行計(jì)算生成三維數(shù)學(xué)模型，根據(jù)三維數(shù)學(xué)模型生成三維精細(xì)建模數(shù)據(jù)，這部分?jǐn)?shù)據(jù)為原始數(shù)據(jù)，即在三維顯示時(shí)是最清楚的數(shù)據(jù)，然后再根據(jù)這部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行不斷簡化的三維空間數(shù)據(jù)，顯示的清晰度也逐級(jí)下降，直到清晰度為一個(gè)像素顯示為止。

在使用時(shí)候，對(duì)不同清晰度的三維空間數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，通過配置多類基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)軟件自動(dòng)化配置方案，方便后續(xù)使用時(shí)候的調(diào)用，并且存儲(chǔ)在三維空間數(shù)據(jù)包內(nèi)，最后根據(jù)不同清晰度的需求，調(diào)用生成不同清晰度的城市三維模型。

本發(fā)明通過合理的數(shù)據(jù)組織，以網(wǎng)格化數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，隨著畫面比例和空間距離加載不同類型的數(shù)據(jù)類型，從簡單的體塊輪廓逐步不斷增加結(jié)構(gòu)和紋理精度，從而使得數(shù)據(jù)的管理、傳輸、處理的效率大大提升。

總之，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明專利的涵蓋范圍。