[发明专利]一种城市三维场景数据的室内外一体化组织方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机应用领域，主要涉及一种城市三维场景数据的室内外一体化组织方法。

 

背景技术

随着智慧城市的建设和应用的不断深入，室内导航与定位应用越来越趋于实用化，基于城市三维模型的大范围室外漫游逐步向室内外一体化漫游方向发展，有必要对室内外三维场景数据进行一体化的组织，以符合室内外可视化过程中整体数据调度的要求，达到高效实时三维可视化。

目前，室外场景数据主要采用基于四叉树的组织技术，室内采用基于BSP树分块的组织技术。由于室内外场景数据可视化组织方式不同，在室内外场景漫游切换的过程中，缺乏有效的连贯性，往往需要重新构建三维渲染场景，包括渲染数据更新和坐标系统转换，严重影响了三维可视化的效率。室内外场景数据一体化组织技术目前还不是很成熟，无法达到海量室内外三维场景数据可视化动态调度的要求。

 

发明内容

       为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种将建筑内部的三维模型数据——又称为室内三维场景数据、建筑外面的三维模型数据——又称为室外三维场景数据以及它们之间的关联关系进行整体描述和表达的方法，实现一体化组织室内外三维场景数据。

      本发明所采用的技术方案是：一种城市三维场景数据的室内外一体化组织方法，其特征在于，

首先定义：

Entity：定义为对象，表示诸如桌子、椅子、计算机类相对独立的三维模型单体；

Region: 定义为区域，表示诸如房间、走廊、大厅类根据从属关系基于语义划分的空间范围以及其包含的模型单体的集合，属于室内空间范围的Region称为Inner_Region，属于室外空间范围的Region称为Outer_Region；

Portal: 定义为入口，表示Region之间的诸如房间与走廊通道之间的门、房间与室外之间的窗户类连通对象，每一个与室外关联的Portal都至少有一个与之关联的Out_Region和Inner_Region，每一个Portal至少有两个Region与之关联；

基于上述定义，本发明的方法包括以下步骤：

步骤1：室内三维场景数据组织，其具体实现是根据室内三维模型数据基于语义信息进行Entity提取、Portal提取、Region分割、Entity-Region关联以及Region-Portal关联，形成“Entity-Region-Portal”的组织形式；其中，所述的室内三维模型数据包含几何、语义、属性和位置信息；每一个Portal至少有两个Region与之关联；每一个与室外空间语义关联的Portal都至少有一个与之关联的Out_Region和Inner_Region；

步骤2：室外三维场景数据组织；

步骤3：室内外三维场景数据关联，其具体实现是将室外三维场景数据中四叉树叶子节点中的场景数据与每一个Out_Region进行对应，建立起室内外三维场景数据的关联关系，对应的叶子节点中的室外场景区域数据融合到每一个Out_Region中，地形、影像、三维模型类数据转化为Out_Region中的Entity，Out_Region与室内的Region通过Portal关联。

作为优选，步骤2中所述的室外三维场景数据组织，其具体实现是采用传统的四叉树组织方式进行组织，其内容包括带有影像的地形瓦片块、三维模型和矢量对象。

相对于现有技术，本方法有效地实现了城市三维场景数据的室内外一体化组织，建立了室内外三维场景数据之间的关联关系，能够满足室内外场景一体化动态调度与绘制的要求。“Entity-Region-Portal”的组织方式可根据在Portal属性中定义的区域间的连通性提高可视化绘制过程中的可见性判断效率，并且可以作为场景数据预调度的依据，有利于提高复杂三维场景的可视化绘制效率。三维模型数据的组织依赖于基于语义的三维建模方法，它要求三维模型对象必须具备相应的语义信息。

 

附图说明

图1：本发明的方法流程图。

图2 ：本发明实施例的方法示意图。

图3：本发明实施例的室内三维场景数据组织方法示意图。

图4：本发明实施例的室外三维场景数据组织方法示意图。

图5：本发明实施例的室内外三维场景数据关联方法示意图。

 

具体实施方式