[发明专利]基于三维空间剖分的地理坐标压缩编解码方法

权利要求书

1.基于三维空间剖分的地理坐标压缩编解码方法，其特征在于，包括：

基于八叉树算法将三维地理空间递归剖分为多个深度上的若干子空间；

对每个剖分出来的子空间进行编码，获得每个子空间的立方体索引编码；

将三维模型数据中描述几何信息的地理坐标转化为像素坐标，在转化过程中对几何坐标进行重采样，使用重采样后的像素坐标代替三维模型数据原有的地理坐标，得到离散几何编码；

对几何坐标进行重采样的过程包括：

使用所述离散几何编码的数学模型，计算每个地理坐标的像素坐标(x，y，z)；

将像素坐标相同的顶点进行合并，删除重复的顶点；

更新三维模型数据中的顶点编号，将重复顶点的编号修改为合并后的顶点编号；

所述离散几何编码的数学模型为：

其中，g_x、g_y、g_z分别表示三个正交方向的地理坐标，O_x、O_y、O_z分别表示应用场景中原点的地理坐标，r、c、h表示该地理坐标点所在子空间的立方体索引编码，range表示应用场景中地理范围的最大边长；depth表示空间八叉树的深度。

2.根据权利要求1所述的基于三维空间剖分的地理坐标压缩编解码方法，其特征在于，基于八叉树算法将三维地理空间划分后，八个节点所表示的子空间的数学模型为：

其中，node表示空间八叉树划分后八个节点所表示的子空间，depth表示空间八叉树的深度，r_depth表示在depth深度时该子空间的立方体索引行编码，c_depth表示在depth深度时该子空间的立方体索引列编码，h_depth表示在depth深度时该子空间的立方体索引铅锤编码。

3.根据权利要求2所述的基于三维空间剖分的地理坐标压缩编解码方法，其特征在于，基于八叉树算法将三维地理空间划分后，子空间的立方体索引编码的数学模型为：

CIC＝(r,c,h)；

其中，CIC表示空间八叉树划分后子空间的立方体索引编码且由三元组(r,c,h)组成；r表示立方体索引编码的行编码，c表示立方体索引列编码，h表示立方体索引铅锤编码。

4.根据权利要求3所述的基于三维空间剖分的地理坐标压缩编解码方法，其特征在于，depth最小为1，此时规定r、c、h均等于1。

5.根据权利要求3或4所述的基于三维空间剖分的地理坐标压缩编解码方法，其特征在于，还包括：为每个子空间沿空间八叉树划分的方向，建立子空间内部独立的离散空间坐标系，将三条坐标轴x、y、z分别等分成512个像素，使得每个子空间被离散化为512×512×512个立方体体素单元。

6.根据权利要求5所述的基于三维空间剖分的地理坐标压缩编解码方法，其特征在于，还包括：

获取跨越两个以上子空间的三维模型与其相交子空间求交集，将完整的三维模型切割成若干个部分，每个部分都在各自子空间内部进行地理坐标压缩编码；

将每个子空间内部的三维模型数据进行组合，以形成一个独立的三维模型数据文件，每个三维模型数据文件由一个立方体索引编码和其内部包含三维模型的离散几何编码组成。

7.根据权利要求6所述的基于三维空间剖分的地理坐标压缩编解码方法，其特征在于，所述获取跨越两个以上子空间的三维模型与其相交子空间求交集，将完整的三维模型切割成若干个部分的过程中，对横跨两个或两个以上子空间的三角面片进行重构；

所述对横跨两个或两个以上子空间的三角面片进行重构的过程包括：

求子空间的外立面与三角面片的交线；

沿交线将三角面片分割成两个部分；

将分割后四边形再次切割，其切割线为交线的一个断点到原三角面一个顶点的连线，并确保四边形分割后成为两个三角面片。

8.根据权利要求6或7所述的基于三维空间剖分的地理坐标压缩编解码方法，其特征在于，还包括：根据已知编码坐标所在子空间的立方体索引编码，将所述离散几何编码逆向转换为地理坐标；

所述逆向转换出的地理坐标的数学模型为：

其中，g_x、g_y、g_z分别表示三个正交方向的地理坐标，O_x、O_y、O_z分别表示应用场景中原点的地理坐标，r、c、h表示该地理坐标点所在子空间的立方体索引编码，range表示应用场景中地理范围的最大边长。