[发明专利]三维GIS地形渲染方法和系统

权利要求书

1.一种三维GIS地形渲染方法，其特征在于，包括如下步骤：

载入三维GIS的地形数据，对所述地形数据进行四叉树分割，生成所述地形数据的矩形网格；

将所述矩形网格进行视锥体裁切，得到需显示的矩形网格；

计算每个所述需显示的矩形网格的渲染精度，判断每个所述矩形网格的渲染精度是否达到预设标准；

对未达到所述预设标准的每个所述矩形网格，则再次进行四叉树分割；

对达到所述预设标准的每个所述矩形网格，则根据每个所述矩形网格对应的地形数据，生成地形图元并渲染。

2.根据权利要求1所述的三维GIS地形渲染方法，其特征在于，所述将所述矩形网格进行视锥体裁切，得到需显示的矩形网格的步骤具体包括：

获取当前需显示的地形范围，生成视锥体；

获取每个所述矩形网格中的地形高程最大值，生成与每个所述矩形网格对应的轴对称包围盒；

判断每一个所述轴对称包围盒与所述视锥体六个裁切平面的关系，裁切掉与所述视锥体相离的轴对称包围盒。

3.根据权利要求1所述的三维GIS地形渲染方法，其特征在于，所述计算渲染精度的步骤具体包括：根据右式计算所述矩形网格的粗糙度：

其中，d₁为所述粗糙度，d为当前分辨率下矩形网格的边长，dh_i为所述矩形网格四边和两条对角线的端点高程平均值与矩形网格的中点高程之差；

计算矩形网格到视点的欧式距离；根据右式计算所述矩形网格的渲染精度：

其中，f为所述渲染精度，L为所述欧式距离，C为预设值。

4.根据权利要求1所述的三维GIS地形渲染方法，其特征在于，所述在生成地形图元并渲染的步骤前还包括步骤：

比较相邻两个所述矩形网格的分辨率；

若分辨率相同，则生成所述地形图元并渲染；

若分辨率不同，则先采用T型裂缝消除法消除两个所述矩形网格共享边界的裂缝，再生成所述地形图元并渲染。

5.一种三维GIS地形渲染系统，其特征在于，包括第一分割模块、裁切模块、判断模块、第二裁切模块和渲染模块；

所述第一分割模块用于载入三维GIS的地形数据，对所述地形数据进行四叉树分割，生成所述地形数据的矩形网格；

所述裁切模块用于将所述矩形网格进行视锥体裁切，得到需显示的矩形网格；

所述判断模块用于计算每个所述需显示的矩形网格的渲染精度，判断每个所述矩形网格的渲染精度是否达到预设标准；

所述第二裁切模块用于对未达到所述预设标准的每个所述矩形网格，则再次进行四叉树分割；

所述渲染模块用于对达到所述预设标准的每个所述矩形网格，则根据每个所述矩形网格对应的地形数据，生成地形图元并渲染。

6.根据权利要求5所述的三维GIS地形渲染系统，其特征在于，所述裁切模块具体用于：

获取当前需显示的地形范围，生成视锥体；

获取每个所述矩形网格中的地形高程最大值，生成与每个所述矩形网格对应的轴对称包围盒；

判断每一个所述轴对称包围盒与所述视锥体六个裁切平面的关系，裁切掉与所述视锥体相离的轴对称包围盒。

7.根据权利要求5所述的三维GIS地形渲染系统，其特征在于，所述判断模块还用于：

根据右式计算所述矩形网格的粗糙度：

其中，d₁为所述粗糙度，d为当前分辨率下矩形网格的边长，dh_i为所述矩形网格四边和两条对角线的端点高程平均值与矩形网格的中点高程之差；

计算矩形网格到视点的欧式距离；

根据右式计算所述矩形网格的渲染精度：

其中，f为所述渲染精度，L为所述欧式距离，C为预设值。

8.根据权利要求5所述的三维GIS地形渲染系统，其特征在于，还包括比较消除模块，所述比较消除模块用于：

比较相邻两个所述矩形网格的分辨率；

若分辨率相同，则生成所述地形图元并渲染；

若分辨率不同，则先采用T型裂缝消除法消除两个所述矩形网格共享边界的裂缝，再生成所述地形图元并渲染。