[发明专利]一种电子沙盘系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种沙盘，特别是一种立体感强、形象直观，能逼真模拟各种地形和城市环境的电子沙盘及其方法。

背景技术

沙盘是根据地形图、航空像片和地形信息，按一定的比例关系，用泥沙、兵棋和其它材料堆制的模型。传统沙盘通常用于军事领域，主要供指挥员研究地形和作战方案以及演练战术使用。但是近年来，越来越多的领域，例如城市规划、地质勘探、楼盘展示、应急指挥、情景推演等，都开始使用到沙盘。尤其是电子沙盘的出现，更拓宽了沙盘的应用范围。传统沙盘立体感强、形象直观，但是制作工艺复杂，制作周期长，且不宜更新。电子沙盘融合多媒体和投影技术等，更新快，互动性好，但是相对来说，不如传统沙盘的立体效果好。

在2009年9月2日授权公告的实用新型专利201302796中，披露了一种LED电子沙盘，其内容摘要如下；“本实用新型公开一种LED电子沙盘,有固定架(1),在固定架(1)上设置有多块LED显示屏(2),每块LED显示屏(2)与固定架(1)之间有自动起落架(3),LED显示屏(2)及自动起落架(3)的驱动装置与计算机相接。可将需要显示的文字、图像信息储存在计算机中,由LED显示屏显示,通过调整自动起落架,可使LED显示屏一个或多个画面上升或下降,相对平面显示更具立体效果且充满趣味性,更便于用户直接观看、了解所需要的画面信息,具有操作灵活、更新容易、便于安装维护、可多次重复使用且展示信息量大等优点。”但是，这种方式存在立体显示效果差的问题，尤其是当需要模拟连续起伏地形时，相邻的LED显示屏有较大高度差，之间会出现缝隙，这种方式更无法模拟轮廓分明的建筑物和地物。

发明内容

本发明要解决的技术问题是电子沙盘的三维可视化仿真度低、三维场景创建灵活性差的问题。

本发明为解决上述技术问题的技术方案是：包括一个由多个柱状显示单元4011组成的显示矩阵401，柱状显示单元4011的顶部面和各侧面均为显示屏幕，通过柱状显示单元4011的升降模拟地形和地物的形状，通过柱状显示单元4011的显示屏幕模拟地形和地物的色彩和纹理。

本发明的一种电子沙盘系统，包括场景构建模块1、计算模块2、控制模块3和演示模块4。

场景构建模块1，包括基础数据库101、模型库102和纹理库103，用于设计沙盘模型，支持用户将不同类型的三维数据导入到基础数据库101、模型库102和纹理库103，实现信息融合，从而构建出满足用户需要的三维立体场景。基础数据库101提供卫星图片、数字地图、数字高程模型等地理信息数据。模型库102提供各种建筑物或地物的三维模型，例如房屋、堤坝、桥梁、城市地标等。纹理库103提供地表、建筑物或地物的纹理图片，例如房屋的外观、道路的表面等。

计算模块2，包括模型计算装置201和图像计算装置202，用于计算获取电子沙盘的构建参数，包括柱状显示单元4011的高度信息和各个显示面的图像信息。计算模块2可以部署在多台计算机上，计算机之间通过有线或无线的方式传递数据和信息。通过场景构建模块1完成沙盘设计后，将设计结果分别导入模型计算装置201和图像计算装置202。模型计算装置201根据演示模块4的柱状显示单元4011矩阵参数对沙盘场景设计方案进行三维栅格化计算，从而获得每个柱状显示单元4011的高度信息。图像计算装置202根据演示模块的柱状显示单元4011矩阵参数对沙盘场景设计方案进行三维栅格化计算，从而获得每个柱状显示单元4011各个显示面的图像信息。

控制模块3用于将计算模块2处理得到的电子沙盘构建参数在演示模块4上实现。控制模块3包括工控装置301和显示管理装置302，工控装置301控制升降架402，根据计算模块2处理得到的每个柱状显示单元4011的高度信息调整每个柱状显示单元4011的高度。显示管理装置302用于将计算模块2处理得到的每个柱状显示单元4011各个显示面的图像信息发送到对应的柱状显示单元4011。