[发明专利]基于大数据和AI的VR自然环境自动构成方法

说明书

本发明公开了基于大数据和AI的VR自然环境自动构成方法，涉及数据处理技术领域。本发明包括：构建地形模型、生成三维地形模型以及基于深度学习生成环境模型。本发明通过卫星遥感获取的地型数据，结合卫星实时获取的高清图像来快速生成自然环境的模型，并且在VR环境中将环境实时展现出来；省去手动建模的工作量，通过大数据和AI的智能生成环境模型，更加准确精细的还原真实环境，大大减少了人力和时间的成本。

技术领域

本发明属于数据处理技术领域，特别是涉及基于大数据和AI的VR自然环境自动构成方法。

背景技术

地形模型构造技术可以还原地图中的地形、地势、山体、海拔高度，在地质研究，地理考察中有重要的应用。也是现在的地图导航软件的重点开发领域。同时在军事数字化作战领域也有重要的应用，可以说是一项实用价值很高的技术。在这个领域中例如谷歌地球软件已经将地形生成的技术应用了起来。并且在一些美国本土的地方应用的简单的自然环境构成的技术。将一些自然和环境高楼建筑都建立了细致的模型。用户可以甚至可以在这个软件中遨游世界各地的名胜古迹埃及金字塔、法国卢浮宫、巴黎圣母院、北京紫荆城、只需一台电脑就可以身临其境去感受。当然这种环境构成只限定于局部地区，因为这是需要花费大量时间去建立模型，并且实地考察才可以做到的，除了运用在娱乐功上，没有其它的实用性价值。

自然环境构成是一项新兴的技术，它是在地形构成技术上更进一步的技术，随着我国航天航空事业的发展，对地观测获取地物信息也越来越多，卫星影像、航拍影像等获取的图像分辨率也越来越高。今高分辨率遥感影像可获得1m大小的地物，这也促使了我们可以在地形构造的基础上去达到更丰富的环境构造。

我们研究的基于大数据和AI的VR自然环境自动构成方法，在地形构成的基础上，解决了自然环境构成的难点；利用大数据和AI技术，实现了大范围自然环境构成，并且是智能化环境构成，不需要实地考察和手动建模就可以快速准确的生成地图模型和树林植被、山体、水域、街道建筑等等。

发明内容

本发明的目的在于提供基于大数据和AI的VR自然环境自动构成方法，通过卫星遥感获取的地型数据，结合卫星实时获取的高清图像来快速生成自然环境的模型，并且在VR环境中将环境实时展现出来；省去手动建模的工作量，通过大数据和AI的智能生成环境模型，更加准确精细的还原真实环境，大大减少了人力和时间的成本。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为基于大数据和AI的VR自然环境自动构成方法，包括：构建地形模型、生成三维地形模型以及基于深度学习生成环境模型；

所述构建地形模型包括如下过程：

A00：高程线地图处理：即通过图像矩阵F(x，y)表示观测图像；

A01：等高线图像获取和预处理：即对所述观测图像噪声以及无关信息剔除获取等高线图像F(x，y)；

A02：对等高线图像F(x，y)二值化处理：确定二值化阈值，将等高线图像F(x，y)转变为只有前景色与背景色的图像；

A03：采用逐层剥皮细化算法对等高线图像F(x，y)等高线骨架化；

A04：深度值标记骨架点：对等高线图像F(x，y)中点遍历，通过比较当前点与近邻点的深度值判断是否为骨架点；

A05：按照等高线深度值标记由外向内进行剥除；

A06：对等高线断点连接：结合机器连接和人工连接的方式对等高线断点连接；

A07：对等高线线划追踪以及高程值标记；

所述生成三维地形模型包括如下过程：

A08：生成高程地形数据文件；

A09：生成三维地形模型；