[发明专利]基于同伦映射算法的建筑物三维模型仿真方法及系统

权利要求书

1.一种基于同伦映射算法的建筑物三维模型构建方法，其特征在于，该方法在处理器或服务器内完成，具体包括：

分别获取建筑物的底层平面图像、顶层平面图像和侧面图像，进而确定出建筑物底层轮廓的控制点坐标、顶层轮廓的控制点坐标以及侧面变化曲线的控制点坐标；

分别根据建筑物底层轮廓和顶层轮廓的控制点坐标，构建出建筑物底层轮廓曲线函数和顶层轮廓曲线函数；

将建筑物侧面变化曲线的控制点坐标进行标准化，再进行曲线拟合得到同伦映射函数；

利用同伦映射函数将建筑物底层轮廓曲线函数和顶层轮廓曲线函数映射到建筑物各个层，得到建筑物各个层轮廓曲线上控制点的横坐标和纵坐标；再根据建筑物的相应层的层高，得到建筑物各个层轮廓曲线上控制点的竖直坐标；

最终根据建筑物各个层轮廓曲线上的控制点横坐标、纵坐标和竖直坐标，构建出建筑物的三维模型；

用于建筑物仿真的同伦映射公式：

F(x,y,t)＝f(x,y)(1-k(t))+g(x,y)k(t)

其中，f(x,y)为底层轮廓曲线方程，g(x,y)为顶层轮廓曲线方程，k(t)为同伦映射函数，x,y为轮廓曲线上控制点的坐标值，设生成建筑物的底面在xy坐标平面上，t为同伦映射函数的参数，其取值范围为[0,1]，根据建筑物层数n，将t从0到1等分为n-1份，均匀取值t_j，t_j∈[0,1],j∈1,2,…n，且t₁＝0,t_n＝1，求出各层的轮廓曲线中某控制点的坐标。

2.如权利要求1所述的一种基于同伦映射算法的建筑物三维模型构建方法，其特征在于，构建出建筑物底层轮廓曲线函数和顶层轮廓曲线函数的过程包括：

分别对建筑物底层轮廓的控制点坐标和建筑物顶层轮廓的控制点坐标以多边形进行模拟，得到建筑物底层轮廓曲线函数和建筑物顶层轮廓曲线函数；

或得到同伦映射函数的过程包括：

对标准化后的建筑物侧面变化曲线的控制点坐标进行指数拟合或傅立叶拟合或高斯拟合或插值拟合或多项式拟合，得到同伦映射函数。

3.如权利要求1所述的一种基于同伦映射算法的建筑物三维模型构建方法，其特征在于，所述同伦映射函数的取值范围为[0,1]；根据建筑物底层轮廓曲线函数和顶层轮廓曲线函数分别与其相应权重相乘之后再累加，得到建筑物各个层轮廓曲线上控制点的横坐标和纵坐标；其中建筑物底层轮廓曲线函数的权重为1与同伦映射函数的差值；顶层轮廓曲线函数权重为同伦映射函数。