[发明专利]一种用于视频制作的三维地形的显示方法

说明书

技术领域

本发明涉及三维地形显示技术，具体涉及一种用于视频制作的三维地形 的显示方法。

背景技术

随着计算机科学的发展，用计算机实现地球的三维模拟已经成为现实。比 较著名的虚拟地球系统有Google的Google Earth、微软的Virtual Earth等。 专门用于视频制作的三维地形系统还很少，而这方面的应用却很广泛。比如在 新闻制作中，常常会进行世界上不同区域的显示；天气预报中，也会经常用到 地球上的某个区域甚至整个地球等等。如果这些区域显示全部是三维的，将会 给予观众非常强烈的视觉效果。

为了实现三维地形的显示就需要对指定区域建立三维模型，建立三维模型 一般需要两方面的数据：高程数据和地形数据。高程数据决定了地形的高低起 伏程度；地形数据包括区域的地形信息，比如桥梁、铁路、公路、河流、湖泊 以及地域界限信息（如国界、省界等）。

高程数据采用的最多的是GTOPO30的全球DEM（digital elevation model） 数据。它的采样间隔是30-arc seconds=0.008333333333333度（这里度的概 念等同于经纬度），大概1平方公里。覆盖全球的DEM数据共有21,600行和43,200 列（180/0.008333333333333=21600，360/0.008333333333333=43200）。整个数 据分为33块，每块存在一个文件中。南极洲额外单独出来。从南纬60度到北 纬90度，西经180度到东经180度分成27块，每块覆盖50度的纬度和40度 的经度（3×9格局），每块的点阵是6000×4800。南极洲从南纬90度到南纬60 度，西经180度到东经180度，分成6块（1×6格局），每块覆盖30度的纬度 和60度的经度，每块的点阵是3600×7200，如图1所示。它的数据存储还有一 个特点，就是一个高度数据用16bits来存储，记录当前位置的高度信息，采用 了BigEndian的存储方式，如果直接读取，所读的16bits数据的高8位和低8 位是反的。这样的存储方式有两个主要缺点：1.数据存储不规则，建模时需要 实时读取高程数据，但如果建模区域跨越南纬60度，处理起来很不方便；2.存 储方式是bigendian，这意味着在建模过程中，每读取一个数据，还要做对数据 的高低位转换，效率极为低下。

地形数据多来源于地理信息系统数据库（GIS）中的数据，由于这种数据文 件并不是专门用于虚拟地图三维显示的，源数据中包含的信息并不一定合适虚 拟地图三维显示所需信息，同时源数据结构和形式也不太便于系统读取。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种用于视频制作的三维地形 的显示方法，该方法可以提高三维地形的制作和显示效率，提供流畅的视频显 示效果。

本发明的技术方案如下：一种用于视频制作的三维地形的显示方法，包括 如下步骤：

（1）准备建立三维地形模型所需的高程数据和地形数据；

（2）利用高程数据建立高度模型，利用地形数据建立纹理贴图，并将纹理 贴图贴到高度模型上；

（3）将建立好的模型结果存进图像序列，把这些图像序列做成视频进行播 出。

进一步，如上所述的用于视频制作的三维地形的显示方法，步骤（1）中建 立高程数据的方法如下：

（a）在GTOPO30的DEM数据系统中找到源数据所在的文件；

（b）读取源数据文件，并将数据按经纬度拼凑在一起，具体方法是：用户 指定源DEM数据所在文件夹以及转换后的DEM数据存放文件夹，因为数据是按 经纬度分块存储成一个一个小文件，还需要指定分块依据--每个文件的经纬度 跨度，处理结果是按经纬度划分的很多小文件，数据存储方式是little Endian， 对于跨越南纬60度的目标文件，以南纬60度为界把它分为两部分来处理，待 处理完毕后再把处理结果合并在一起；

（c）从拼凑好的数据中得到目标文件所需要的数据内容；

（d）将数据格式从BigEndian格式向LittleEndian格式进行转换；

（e）把转换后的数据写入目标文件中。

进一步，如上所述的用于视频制作的三维地形的显示方法，步骤（1）中建 立地形数据的方法如下：

（a）从地理信息系统数据库中读取数据，并生成相应的图形，从而绘制出 一幅地图；