[发明专利]三维数字地球的构建方法以及三维数字地球系统

说明书

技术领域

本发明涉及三维地理信息技术领域，尤其涉及一种支持桌面虚拟化应用的三维数字地球的构建方法以及相应的三维数字地球系统。

背景技术

三维数字地球是在传统地理信息系统技术的基础上，以真实三维场景虚拟现实，具有直观真实可视和高效等特点已在数字城市、数字海洋、导航等领域得到广泛应用。三维数字地球的可视化功能是数字地球的重要功能之一，它依赖大量精准的数据提供更为丰富逼真的信息，使各种用户结合自己相关的经验与理解就可以做出准确而快速的空间决策。三维数字地球海量数据的交互式真实感可视化能力和复杂空间数据分析能力对客户端计算机软硬件环境具有较高的要求，所以需要在运行三维地理信息应用程序的客户机安装图形显卡和其它较好的硬件配置才能获得较好的用户体验，而在一些便携设备如上网本、手机、平板电脑等设备上则运行不流畅或无法正常运行。

中国专利申请文件CN102945570A公开了一种全空间数字地球模型的构建方法，该方法首先采用网格剖分和插值的方式快速、自动的将地球空间实体模型在三维空间中构建出来，为了提升软件性能和减少数据渲染压力，采用基于LOD（Levels of Detail，细节层次模型）的地球空间模型多尺度表达机制，将数字地球三维可视化到计算机屏幕上。但是这类方法以及与此类似的其他方法主要侧重于研究如何提高客户端三维引擎的渲染效率，本质上是客户端渲染，对客户机的渲染能力、计算分析能力以及网络通信能力的要求仍然较高，该类方法无法应用于瘦客户机模式。

与此同时，随着云计算技术的快速发展，云计算技术中的虚拟化技术成为业界的研究热点，并且出现了支持瘦客户机的桌面虚拟化技术。将计算机的桌面进行虚拟化，以达到桌面使用的安全性和灵活性，可以通过任何设备，在任何地点，任何时间访问在网络上的属于我们个人的桌面系统。但是目前主流的桌面虚拟化技术在3D图形应用程序方面很难满足客户的需求，这也使得三维数字地球在移动设备上使用成为一个瓶颈问题。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种支持桌面虚拟化应用的三维数字地球的构建方法以及相应的三维数字地球系统，消除了对客户端设备计算能力和存储能力的限制，实现了三维数字地球应用程序与客户端设备配置无关的应用。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

一种三维数字地球的构建方法，包括步骤：

S101、采集处理地理数据并保存，通过http服务或web服务发布处理后的地理数据；

S102、整合所述地理数据的http服务或web服务，对所述地理数据三维可视化和虚拟化，并形成三维数字地球应用程序；将三维渲染能力虚拟化，实现三维数字地球在虚拟化环境中的GPU实时加速渲染；

S103、通过使用所述三维数字地球应用程序获取三维数字地球的图像信息，以显示三维数字地球。

其中，步骤S101具体包括：

采集地理数据，处理地形、影像、模型和矢量数据，使所述数据格式统一并适应三维场景渲染；通过统一空间编码方法使地形几何与纹理数据按照编码一一对应，对地形和影像数据进行多细节层次划分，使之能够适应大规模场景数据自动调度；

根据数据量大小和访问负载需求大小动态调配节点数；将地形数据、影像数据、模型数据发布为http服务，将矢量数据发布为web服务。

其中，步骤S102具体包括：

采用OpenGL编写基础数字地球引擎底层，将地理数据的http服务或web服务整合，经过软件开发形成三维数字地球应用程序；

对三维场景渲染形成三维数字地球的图像信息；

将所述图像信息回传到一虚拟机的应用程序端。

其中，步骤S102中，首先将所述图像信息压缩处理再回传到一虚拟机的应用程序端，然后在所述虚拟机中解压所述图像信息。

其中，通过远程控制协议将所述虚拟机与一客户端设备连接,由所述客户端设备通过使用所述三维数字地球应用程序，在客户端设备中显示三维数字地球。

本发明的另一方面是提供一种三维数字地球系统，包括：

数据服务集群，用于处理地理数据并保存，并且发布处理后的地理数据的http服务或web服务；