[发明专利]一种天际线提取方法及系统

说明书

本发明公开一种天际线提取方法及系统，应用于3D模型的天际线提取。该天际线提取方法包括：获取待显示的3D模型；在启用模板测试和深度测试的情况下利用渲染管线的方法绘制3D模型的地物的可视部分；在启用模板测试和深度测试的情况下利用渲染管线的方法绘制3D模型的地物的不可视部分的着色轮廓；根据不可视部分的轮廓对应的模板缓存区与可视部分对应的模板缓存区的缓存值逻辑关系提取天空与地物相接的轮廓线段，得到天际轮廓线段；由天际轮廓线段描绘出天际线。本发明的天际线提取方法及系统能够适用于真三维场景天际线实时提取。

技术领域

本发明涉及城市天际线提取领域，特别是涉及一种天际线提取方法及系统。

背景技术

目前城市天际线的提取，多采用基于区域的分割分类和边缘检测等图像处理方法。Fang等采用基于亮度梯度的区域增长算法，对相机拍摄的城市全景照片的每列像素由上到下检测亮度值，与阈值比较提取天际线像素点。Saurer等采用支持向量机(SupportVector Machine，SVM)算法对颜色、纹理等特征训练分类器，分割天空和地形。边缘检测方面，Yang等采用Canny滤波边缘检测算法提取到画面的拓扑信息，并以山峰最高点和两侧低点为种子点延伸构建天际线。刘松涛等采用形态学滤波和Hough变换等方法来识别海天相接线。在软件方面，吕亚霓使用ESRI公司研发的ArcGIS平台的天际线工具，导入三维模型，计算选定视野面上的虚拟阻挡点并连接成线，投影在圆柱上展开成二维平面以展示天际线轮廓。

当前多采用图像处理的方法在数码照片中提取天际线，但二维图像无法表达三维真实世界中的复杂实体对象之间的关系，也无法动态获取不同观察角度下的天际线，无法适用于真三维场景中实时提取天际线。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于真三维场景天际线实时提取的天际线提取方法及系统。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种天际线提取方法，应用于3D模型的天际线提取；

该天际线提取方法包括：

获取待显示的3D模型；

在启用模板测试和深度测试的情况下利用渲染管线的方法绘制所述3D模型的地物的可视部分；

在启用模板测试和深度测试的情况下利用渲染管线的方法绘制所述3D模型的地物的不可视部分的着色轮廓；

根据所述不可视部分的轮廓对应的模板缓存区与所述可视部分对应的模板缓存区的缓存值逻辑关系提取天空与地物相接的轮廓线段，得到天际轮廓线段；

由所述天际轮廓线段描绘出天际线。

可选的，所述在启用模板测试和深度测试的情况下利用渲染管线的方法绘制所述3D模型的地物的可视部分，具体包括：

利用渲染管线的方法对所述3D模型进行处理，得到每个像素点的颜色信息；

清空模板缓存区，并设置预设函数为模板函数；

启用模板测试和深度测试，并设置模板测试未通过时保留模板值，模板测试通过但深度测试未通过时保留模板值，模板测试和深度测试都通过时，更新模板值为1，从而使地物像素的可视部分颜色得以保留，得到地物的可视部分。

可选的，所述在启用模板测试和深度测试的情况下利用渲染管线的方法绘制所述3D模型的地物的不可视部分的着色轮廓，具体包括：

利用渲染管线的方法对所述3D模型进行处理，得到地物图元的轮廓；

设置模板值不为1时通过模版测试，并设置模板测试未通过时保留模板值，模板测试通过但深度测试未通过时保留模板值，模版测试和深度测试都通过时更新模板值为1从而对所述地物图元的轮廓进行模板测试，使地物轮廓的不可视部分颜色得以保留，得到地物的不可视部分的着色轮廓。