[发明专利]一种三维地形生成方法

说明书

本发明属于三维图形领域，公开了一种三维地形生成方法。为了应对游戏、影视、军事仿真、飞行器模拟等领域的快速发展促使地形生成需求急剧增加，如何高效地生成高质量地形以满足大量需求的问题以及传统建模方法，需要繁杂的摄像过程以及人工手动建模，需要浪费大量的人力物力的问题。本发明利用现有的建筑物模型，将建筑物遥感图像中的建筑物图像剪切，使用哈希算法与建筑物模型进行匹配并保存为json文件，使用Unity引擎中的Terrain地形编辑器，根据高度图及遥感图像分割后的图片生成相应的地形及贴图，读取json文件生成建筑物，实现三维地形的生成。有效地解决了当下3D实景建模需要复杂工序的问题。

技术领域

本发明属于三维图形技术领域，具体为一种三维地形生成方法。

背景技术

随着遥感技术的不断发展，遥感影像的空间信息更加丰富和精细。同时，遥感影像的复杂性也对遥感影像的分类技术提出了更高的要求。然而，面对遥感影像中更明显的几何结构和更丰富的纹理特征，如何设计合理的特征体系、选择合适的分类模型，对探索深度学习模型在遥感影像分类中的应用具有研究意义。

在遥感技术发展的同时，虚拟现实技术也在快速发展，地形建模是虚拟漫游设计与实现的关键技术，以地形地貌为研究重点的地形三维建模技术在地理信息系统(GIS)、虚拟现实(VR)、战场环境仿真、娱乐游戏、土地管理与利用、水文气象数据可视化等多个领域得到了广泛的应用。在计算机图形学领域，三维可视化是一个重要的研究方向，许多研究人员己经进行了大量卓有成效的研究，并有许多成熟的技术己经应用到实际中，出现了大量的优秀的可视化软件产品，如3DMAX、MAYA、EVS、AVS等。这些产品主要应用于游戏、电影动画、工业设计以及其它专业领域的研究。1987年由B.H.Mccormick等根据美国国家科学基金会召开的“科学计算可视化研讨会”的内容撰写的一份报告中正式提出了“科学计算可视化”的概念，从此标志着一门新的可视化学科的问世。在地形可视化建模方面大致可以分为：数据拟合生成三维地形、利用分形技术生成三维地形、基于数字地形模型的地形可视化。近年来，国内外在空间信息三维可视化方面的研究工作主要集中在运用动画技术制作动态地图，可用于涉及时空变化的现象或概念的可视性分析以及运用虚拟现实技术进行地形环境仿真，真实再现地景，进行交互观察和分析，在空间信息三维可视化方面的研究取得了长足的发展和进步。

因此，为了应对游戏、影视、军事仿真、飞行器模拟等领域的快速发展促使地形生成需求急剧增加的问题，急需一种高效生成高质量三维地形的方法以满足大量的需求。对于传统建模方法，需要繁杂的摄像过程以及人工手动建模，需要浪费大量的人力物力。而通过Unity3D的三维地形建模，是利用其自带的Terrain地形引擎工具，导入Photoshop绘制的黑白图形，并利用Unity的画笔工具绘制相应地形，此方法方便快捷，仿真度高。因此本发明基于Unity3D平台建立了一种三维地形生成方法。

发明内容

为了应对游戏、影视、军事仿真、飞行器模拟等领域的快速发展促使地形生成需求急剧增加，如何高效地生成高质量地形以满足大量需求的问题以及传统建模方法，需要繁杂的摄像过程以及人工手动建模，需要浪费大量的人力物力的问题，本发明提供了一种三维地形生成方法。该方法适用于利用复杂的城市地表遥感图像的语义分割结果进行三维地形生成。

为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

本发明提供了一种三维地形生成方法，包括以下步骤：

步骤1，利用图像处理软件，将语义分割得到的水系、植被、道路、建筑物mask图片背景填充为黑色；

步骤2，提取每个建筑物的轮廓；

步骤3，求每个轮廓的质心坐标；