[发明专利]一种基于多纹理创建三维地球的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及虚拟三维地球领域，尤其涉及一种基于多纹理创建三维地球的方法和系统。

背景技术

虚拟三维地球系统中最重要的部分是虚拟三维地球本身，虚拟三维地球需要表现地表的高度、地表的颜色、地表的卫星影像，这些数据的组织方法、表现方法对三维地球系统的渲染效率和渲染效果至关重要。在应用GPU对图像进行处理时，还会用到RGBA的颜色模式，RGBA是代表Red(红色)Green(绿色)Blue(蓝色)和Alpha的色彩空间。虽然它有的时候被描述为一个颜色空间，但是它其实仅仅是RGB模型的附加了额外的信息。采用的颜色是RGB，可以属于任何一种RGB颜色空间，但是Catmull和Smith在1971至1972年间提出了这个不可或缺的alpha数值，使得alpha渲染和alpha合成变得可能。

地表高度数据使用的数据源为数字高程模型数据(Digital Elevation Model，缩写DEM)，DEM是一定范围内规则格网点的平面坐标(X，Y)及其高程(Z)的数据集，它主要是描述区域地貌形态的空间分布，是通过等高线或相似立体模型进行数据采集(包括采样和量测)，然后进行数据内插而形成的。

卫星影像是地理信息系统的重要组成部分，通常是由卫星影像为飞机航拍或者卫星拍摄的。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中存在以下缺点：

虚拟三维地球系统通常只有卫星影像，当某些区域没有卫星影像时，对三维地球的构建造成影响；

三维地球对地表的颜色没有进行处理。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于多纹理创建三维地球的方法和系统，通过多个纹理的经纬度对应关系，对多个纹理进行采样，把采样的结果混合后生成新的纹理并刷新三维地球纹理，实现了在没有卫星影像的区域，对地表颜色进行颜色插值，提高了三维地球的显示效果。

本发明实施例提供了一种基于多纹理创建三维地球的方法，创建具有经纬度信息的平板网格模型，设置平板网格模型左上点的纹理坐标和平板网格模型右下点的纹理坐标，包括以下步骤：

获取三角网顶点在所述平板网格模型中的顶点纹理坐标，根据所述顶点纹理坐标计算所述三角网格顶点对应的顶点经纬度；

根据所述顶点经纬度，计算所述三角网格顶点在地表高度数据纹理模型中的第一纹理坐标和所述三角网格顶点在卫星影像纹理模型中的第二纹理坐标；

根据所述第一纹理坐标采样所述三角网格顶点的海拔高度，根据所述海拔高度采样地表颜色插值纹理获得第一采样结果，根据所述第二纹理坐标采样卫星影像纹理，获得第二采样结果；

将所述第一采样结果和所述第二采样结果进行透明度混合生成新的三维地球纹理，根据所述新的三维地球纹理生成三维地球。

所述获取三角网顶点在所述平板网格模型中的顶点纹理坐标，根据所述顶点纹理坐标计算所述三角网格顶点对应的顶点经纬度前，包括：

根据三维地球的状态，计算当前时刻地球半径以及所述平板网格模型左上点和所述平板网格模型右下点的经纬度。

所述根据所述顶点经纬度，计算所述三角网格顶点在地表高度数据纹理模型中的第一纹理坐标和所述三角网格顶点在卫星影像纹理模型中的第二纹理坐标前，包括：

根据获取的数字高程模型数据生成所述地表高度数据纹理，所述地表高度数据纹理为二维整形纹理；

生成所述地表颜色插值纹理，所述地表颜色插值纹理为一维颜色纹理；

根据获取的卫星影像数据生成所述卫星影像纹理，所述卫星影像纹理为二维RGBA纹理。

所述根据获取的卫星影像数据生成所述卫星影像纹理，还包括：

在生成所述卫星影像纹理时，将所述卫星影像数据缺失的区域以完全透明的二维RGBA纹理代替。

本发明实施例的技术方案带来的有益效果如下：通过多个纹理的经纬度对应关系，对多个纹理进行采样，把采样的结果混合后生成新的纹理并刷新三维地球纹理，实现了在没有卫星影像的区域，对地表颜色进行颜色插值，提高了三维地球的显示效果。

本发明实施例提供了一种基于多纹理创建三维地球的系统，包括：

三角网格顶点经纬度计算单元，用于获取三角网顶点在所述平板网格模型中的顶点纹理坐标，根据所述顶点纹理坐标计算所述三角网格顶点对应的三角网格顶点经纬度；

纹理坐标计算单元，用于根据所述三角网格顶点经纬度，计算所述三角网格顶点在地表高度数据纹理模型中的第一纹理坐标和所述三角网格顶点在卫星影像纹理模型中的第二纹理坐标；