[发明专利]一种三维建模中的数据分层分块方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及三维建模技术领域，特别是涉及一种三维建模中的数据分层分块方法及装置。

背景技术

三维建模常用于地理信息数据的处理，在油田开发、地质研究等多个领域具有应用价值。三维建模从过程上来讲，是在空间建立立体模型的一种方法；从结果上来讲，简单的说就是建立的模型具有空间感并能看到上下前后左右。其中，“维”是几何学及空间理论的基本概念。构成空间的每一个因素就叫做一维，如直线就是一维的，平面就是二维的，普通的空间就是三维的。三维空间也就是所说的立体空间，是由X、Y、Z三个轴即横坐标、纵坐标和垂直坐标组成的空间，也指我们所处的空间。

利用三维模型进行大规模的地形显示过程中，特别是对全球地形显示的过程中，往往会需要大量的地形数据。例如，100×100平方公里区域，1米分辨率的数字正射影像的大小为10万×10万个像素，如果每个像素值占3个字节(24彩色)，则大约需要28GB的磁盘空间；4米分辨率的数字高程模型的大小为2.5万×2.5万个高程点，如果每个高程值占4个字节，则大约需要2.4GB的磁盘空间。如果从磁盘中提取所有的数据绘制整个地形，则将产生6.25亿个正方形或12.5亿个三角形，需要进行25亿次或37.5亿次纹理映射。因此，如此庞大的运算对于系统的图形工作站来说是不堪承受的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种三维建模中的数据分层分块方法及装置，以解决三维建模中数据运算量巨大的问题。

为了解决上述问题，本发明公开了一种三维建模中的数据分层分块方法，包括：

确定数据分层的最低层和最高层，并确定出数据分层的层数；其中，最低层的分辨率最低，最高层的分辨率最高；

确定每层数据分块的块数及每个数据块的大小；

针对每层的每个数据块，利用经纬度信息计算形成数据块的信息。

其中，所述针对每层的每个数据块，利用经纬度信息计算形成数据块的信息包括：

针对每层的每个数据块，计算相对应的经纬度范围，并计算需要读取的原始经纬度数据；

对所读取的原始经纬度数据进行插值计算，得到形成数据块的信息。

优选的，所述插值计算包括：

采用就近插值法，通过计算某个数据点与周围四个角点的距离，获得距离该数据点最近的角点，并将该角点的值作为新值更新该数据点的值；其中，所述角点是指原始经纬度数据。

其中，所述确定数据分层的最低层和最高层包括：

根据原始经纬度数据的分辨率要求确定最高层，使最高层的分辨率小于等于原始经纬度数据的分辨率；

根据屏幕输出分辨率确定最低层，使最低层的分辨率满足屏幕输出分辨率。

优选的，所有数据块的大小都相等，并且数据块的大小为2的整数幂。

优选的，利用经纬度信息计算形成数据块的信息之后，还包括：

将数据块信息进行文件存储，并对所述文件使用分层分块的方式建立四叉树索引。

本发明还提供了一种三维建模中的数据分层分块装置，包括：

数据分层模块，用于确定数据分层的最低层和最高层，并确定出数据分层的层数；其中，最低层的分辨率最低，最高层的分辨率最高；

数据分块模块，用于确定每层数据分块的块数及每个数据块的大小；

块数据生成模块，用于针对每层的每个数据块，利用经纬度信息计算形成数据块的信息。

其中，所述块数据生成模块包括：

数据范围确定单元，用于针对每层的每个数据块，计算相对应的经纬度范围，并计算需要读取的原始经纬度数据；

插值计算单元，用于对所读取的原始经纬度数据进行插值计算，得到形成数据块的信息。

其中，所述数据分层模块包括：

最高层确定单元，用于根据原始经纬度数据的分辨率要求确定最高层，使最高层的分辨率小于等于原始经纬度数据的分辨率；

最低层确定单元，用于根据屏幕输出分辨率确定最低层，使最低层的分辨率满足屏幕输出分辨率。

优选的，所述装置还包括：

索引存储模块，用于将数据块信息进行文件存储，并对所述文件使用分层分块的方式建立四叉树索引。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

首先，本发明对建模数据采用分层分块的方法，通过建立多分辨率金字塔和进行分块的处理，可以合理减少参与地形绘制的数据量，从而降低和简化算法的时间复杂度。