[发明专利]一种结构层级的三维建筑物渐进式编码与传输方法及系统

权利要求书

1.一种结构层级的三维建筑物渐进式编码与传输方法，其特征在于，包含以下步骤：

(1)将建筑物网格分割为组件，将表面积或体积大小满足设定条件的组件提取为主要组件，剩余组件为独立结构；

(2)对主要组件进行平面聚类，根据平面之间的连接关系构建属性邻接图(AAG)，并在AAG中的进行图搜索，基于子图间的凹凸连接关系提取主结构和附属结构；

(3)计算主结构、独立结构和附属结构间的连接关系，构造结构拓扑图(STG)；

(4)基于结构拓扑图，将结构包装为最小的传输节点对三维建筑物模型进行编码，并计算视觉重要度和朝向作为用于控制传输的节点属性；

(5)在客户端请求数据时，综合考虑视点位置、节点朝向和视觉重要度来选择传输节点，并响应客户端。

2.根据权利要求1所述的结构层级的三维建筑物渐进式编码与传输方法，其特征在于，所述步骤(1)中具体包括：

(1.1)遍历模型网格内所有三角形，建立三角形集合tSet；

(1.2)从tSet中取出一个未访问的三角形t，将t设置为已访问，将其放入队列q中，并创建一个新的组件c；

(1.3)从q中取出三角形t，将其添加到组件c中，遍历t的所有未访问相邻三角形，将其设置为已访问并将其放入队列q，重复(1.3)，直到q中没有三角形为止；

(1.4)重复(1.2)和(1.3)，直到tSet中的所有三角形都被访问；至此建筑物已被分割为组件表示；

(1.5)计算每个组件的方向包围盒(OBB)的体积V_i和表面积S_j；

(1.6)根据体积大小对组件进行降序排序，从大到小的顺序对体积V_i进行累加运算得到V_sum；当V_sum≥V_total×t₁时，停止累加，得到组件集合I；

(1.7)根据表面积大小对组件进行降序排序，从大到小的顺序对表面积S_j进行累加运算得到S_sum；当S_sum≥S_total×t₂时，停止累加，得到组件集合J；

(1.8)得到B＝{I∪J}为主要组件，其余组件为独立结构，其中，V_total为建筑物组件的体积累加和，S_total为建筑物组件的表面积累加和，t₁和t₂为0到1的阈值，可根据建筑物组件的破碎程度自由调整。

3.根据权利要求1所述的结构层级的三维建筑物渐进式编码与传输方法，其特征在于，步骤(2)中具体包括：

(2.1)使用贪婪聚类算法将主要组件的三角形聚类成平面；

(2.2)计算平面之间的连接角度，当角度大于180度时，存在凸连接，当角度小于等于180度时，存在凹连接，根据连接关系构建属性邻接图AAG；

(2.3)在AAG中，对于一个子图g与其邻居子图n，如果的g内部都为凹连接，且g与n的所有连接为凸，或g的内部都为凸连接，且g与n的所有连接为凹，那么认为g是简单附属结构；如果n内平面数量为1，且g与n所有连接都相同，认为g为复杂附属结构；在AAG中首先提取简单附属结构并移除，将迭代进行此过程直到所有的简单附属结构都被提取，然后提取复杂附属结构；

(2.4)对移除附属结构后产生的孔洞进行三角化填补，产生孔洞三角网，并生成临时纹理来保持孔洞三角网的纹理；

(2.5)将已经提取并移除了附属结构的主要组件作为主结构，将建筑物表达为主结构，独立结构和附属结构。

4.根据权利要求3所述的结构层级的三维建筑物渐进式编码与传输方法，其特征在于，所述步骤(2.3)中当附属结构的平面的数量小于等于3时，或当简单附属结构的OBB体积大于主要组件的一半时，不提取该附属结构。