[发明专利]基于侧向多平面切割的倾斜摄影单体对象提取方法

权利要求书

1.一种基于侧向多平面切割的倾斜摄影单体对象提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，根据用户选取提取范围，选定地物对象的所属瓦片集并加载在场景中；

选定方式为，通过平移、旋转和放大倾斜模型选取多个转角点，来设定提取范围；将多个转角点投影在二维平面上，并构建有向多边形；遍历瓦片集中的根节点模型数据，并读取其包围体；判断包围体与有向多边形是否相交，若相交则该瓦片集选中；将所有被选中的瓦片集数据重新加载在场景中；

步骤2，构造多平面集，包括根据用户在不同人眼最优视角下勾勒所得地物边界，生成侧向平面，直至勾勒整个对象，每一个视角下绘制地物对象的边界线的集合构成线段集，根据得到的每个三角形构造平面，得到多平面集；

构造方式为，确定在人眼视觉下最优的浏览视角，在该视角下绘制地物对象的边界线，记录相应线段的起点P1，终点P2，视点EP，按P1-EP-P2顺序连接成三角形；勾勒完该地物对象的轮廓，将得到的每个三角形根据点法式构造平面，从而得到多平面集；对任意平面，其代数方程为Ax+By+Cz+D＝0，而点法式形式是A(x-x₀)+B(y-y₀)+C(z-z₀)＝0，其中向量(A,B,C)为法向量，(x,y,z)为三维坐标，(x₀,y₀,z₀)为平面顶点；该三角形平面法向量为(EP-P1)^(P2-EP)，顶点为P1，以点法式形式构造平面方程即可；其中，^为叉乘，平面上两条不平行不重合的向量的叉积，就是平面的法向量；(EP-P1)就是点EP指向点P1，长度为点EP和点P1空间距离的向量；则每个平面实质上是经过视点、呈一定角度与模型相交的平面；

步骤3，根据LOD划分数据层，在每个数据层下，通过多平面集对倾斜摄影所得原始摄影产品TIN表面进行切割，分离重构产生单体对象的独立TIN表面；

进行切割时，判断顶点与平面的关系是通过计算点到平面的距离，即将点坐标带入到平面方程中去，计算distance＝Ax₁+By₁+Cz₁+D，若distance0，点在平面上方，反之则在平面下方，其中，(x₁,y₁,z₁)表示点的三维坐标，distance指点到平面的距离；

步骤4，在每个数据层下，分别根据单体对象的独立TIN表面重构地物对象和添加纹理；实现方式如下，

根据所选三角形和新生成的三角形重构地物对象并建立与原始LOD相符的LOD，对每个数据层中的三角形集分别重构为三角形图元，其中重构地物对象时绘制三角形图元的三个顶点由所存储的数组中相邻的三个点决定，按照逆时针的顺序进行绘制，并根据包含分层存储所得每一个三角形的顶点坐标的数组中点的个数继续绘制新的三角形，对每一层数据分布重构对象，从而得到每一细节层次所对应的对象模型；

将新生成的模型存储并添加纹理信息，添加纹理信息的方式是根据原始三角形的顶点坐标和空间坐标计算转移矩阵，然后对于新建的三角形，通过顶点坐标计算得到纹理坐标，之后通过映射的方式添加纹理信息；

步骤5，将新生成的单体对象存储为标准倾斜摄影数据。

2.根据权利要求1所述的倾斜摄影单体对象提取方法，其特征在于：所述步骤1中，支持用户通过鼠标在倾斜摄影场景中点击的方式，选取多个转角点，来设定提取范围。

3.根据权利要求2所述的倾斜摄影单体对象提取方法，其特征在于：所述步骤2中，构造多平面集的过程如下，

(a)当用户通过平移、旋转和放大，确定在人眼视觉下最优的浏览视角，在该视角下绘制地物对象的边界线，记录相应线段的起点P1，终点P2，视点EP，按P1-EP-P2顺序连接成三角形；

(b)重复过程(a)直至勾勒完该地物对象的轮廓，将得到的每个三角形根据点法式构造平面，从而得到多平面集，其中，平面顶点为EP，平面法向量为向量(EP-P 1)与向量(P 2-EP)的叉积。

4.根据权利要求3所述的倾斜摄影单体对象提取方法，其特征在于：所述步骤3中，划分数据层的方式是根据模型文件名去划分。