[发明专利]一种独立静态数据城市建模方法及系统

说明书

本发明一种独立静态数据城市建模方法及系统，通过单张静态的城市数据，如单张街道、建筑、城市设备的静态图像，虽然降低了传统城市建模过程的精度效果，但针对单一的、部分的城市建模要求，无需对城市大量不相干元素进行复杂建模，降低了建模数据流量、提高了建模效率、减少了建模时间。

技术领域

本发明涉及城市建模技术领域，具体而言，涉及一种采用独立静态数据城市建模方法及系统。

背景技术

现有技术中，利用遥控设备进行城市道路建模，通过巡检技术可以广泛应用于城市侦查、活动演练、特发事故评估等领域。结合三维GIS系统，利用空间位置和拓扑关系在二维地图平面中进行建模，通过建模应用作用于建筑业和测绘行业具有重大意义。

采用无人机航拍等手段对城市元素进行建模，具有方便、灵活、快捷等巨大优势，传统采用无人机进行视频拍摄的动态数据流进行城市建模的方法及系统，其建模数据流量大、系统算法运算复杂，其运算结果精度高、二次数据优化空间大，然而在快速城市建模领域，工作人员在某一工程项目过程中，无需对城市大量不相干元素进行复杂建模，因此在运算精度和预算时间之间存在二者平衡点的选择。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种独立静态数据城市建模方法及系统，以简单、快速的城市建模方法，在保证具体特征元素建模系统精度下，而又能够快速提升建模速度。

本发明实施例提供了一种独立静态数据城市建模方法，包括如下步骤：

步骤S01:输入一组城市独立静态数据和一个通用三维城市模型；

步骤S02:针对所述静态数据，定位出真实地理位置，并确定其中的不同元素间的边界线；

步骤S03:针对通用三维地理模型，显示出与所述不同元素间的边界线对应的模型元素；

步骤S04:建立所述模型元素与所述对应边界线之间的联系；

步骤S05:根据所述模型元素与边界线之间的联系，利用通用三维地理模型进行模型拟合，根据不同元素间的边界线的位置来调整模型元素，使得整个三维地理模型的元素分布和真实城市中的元素位置相似；

步骤S06:对拟合后的模型添加纹理。

其中，所述城市独立静态数据包括一张城市街道图像、一张城市设备图像等；所述步骤步骤S02中，不同元素包括道路与墙，建筑与道路等不同元素之间的边界线，所述定位出真实地理位置的步骤，包括：

步骤S21:针对所述静态数据，基于动态形状模型(active shape model)定位出真实地理的初始位置；

步骤S22:结合相片中的元素真实位置，对定位出的初始位置进行微调，得到真实地理的准确位置。

其中，所述步骤步骤S05中，在模型拟合过程中，进一步通过插值的方法调整通用三维地理模型中的非边界元素，进一步使得整个三维城市模型的元素分布和真实城市的元素位置相似。

其中，所述非边界元素的调整，包括：

在通用三维地理模型中确定由各控制点组成的三角网，并在真实地理中确定由对应控制点组成的三角网；

根据在通用三维地理模型与真实地理中的对应的三角形，建立每两个对应三角形之间的仿射关系；

判断通用三维地理模型中的非边界元素落入哪个三角形区域内，利用所述仿射关系，根据真实地理中的对应三角形确定该非边界元素调整后的位置。

其中，所述步骤S06中，对于控制点，直接将对应的地理中的控制点的纹理坐标赋值给拟合后的模型中的控制点，来获得纹理。