[发明专利]基于数据库的多分辨率地形金字塔模型生成方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于数据库的多分辨率地形金字塔模型生成方法及系统，通过数据获取—模型生成—数据入库这三个步骤，对现有金字塔模型方法进行了大幅度的改进，大大减少数据搜寻定位的时间和I/O次数，使得数据可共享，提高了渲染绘制速度；同时将模型数据按照预设规则存入数据库中，可以降低数据的冗余量，减少数据预处理及存储时间，提高漫游响应速度。

技术领域

本发明涉及三维GIS领域，尤其涉及一种基于数据库的多分辨率地形金字塔模型生成方法及系统。

背景技术

三维地形可视化是一项涉及计算机图形学、多媒体学以及地理信息科学这三门学科领域的应用技术，它是对一定区域范围内的地形数据进行多分辨率组织、建模和渲染的过程。目前，大规模三维地形可视化技术在各个领域都被广泛应用。例如，军事模拟作战系统、3D游戏、街景导航、城市规划等。

随着计算机图形学、计算机图形硬件技术以及计算机存储硬件水平的不断发展，计算机仿真与可视化技术日益成熟，这也为三维地形可视化技术的深入发展赋予了新的动力。但即使这样，对于数据量多达GB甚至TB数量级的大规模地形数据，无论是在数据的组织存储上，还是在数据的计算调度上，都会给三维地形的实时渲染带来极大的挑战。

现有技术中，构建多分辨率地形金字塔模型的方法是以DEM（Digital ElevationModel，数字高程模型）数据为出发点，但其没有考虑计算机渲染设备的能力，且其对于原始数据的宽高尺寸有硬性要求，即宽高尺寸必须为2^N×2^N，但实际的某地域的原始数据宽高尺寸不可能刚好满足要求。同时，地形数据的存储方式主要是基于文件或文件夹，该方式需要建立很多的文件或文件夹，并且其数据组织结构不紧凑、索引编号繁杂，数据更新缓慢，不支持网络环境下的多用户操作。

因而，结合目前三维地形可视化的迅猛发展，立足于我国现状，设计一个可操作的且经济有效的方法，对三维GIS领域的发展意义重大。

发明内容

本发明正是针对现有技术中大数据高存储对当下三维地形的实时渲染带来的挑战，提供了一种基于数据库的多分辨率地形金字塔模型生成方法及系统，通过数据获取—模型生成—数据入库这三个步骤，对现有金字塔模型方法进行了大幅度的改进，大大减少数据搜寻定位的时间和I/O次数，使得数据可共享，提高了渲染绘制速度；同时将模型数据按照预设规则存入数据库中，可以降低数据的冗余量，减少数据预处理及存储时间，提高漫游响应速度。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：基于数据库的多分辨率地形金字塔模型生成方法，包括如下步骤：

S1，获取原始地形数据并进行格式转换，获得DEM数据和DOM数据；

S2，根据显存限制利用S1中获取的DEM数据和DOM数据分别生成多分辨率DEM金字塔模型和多分辨率DOM金字塔模型；

S3，将所述多分辨率DEM金字塔模型的数据和多分辨率DOM金字塔模型的数据按预设规则存入数据库中。

作为本发明的一种改进，所述步骤S2包括：

S21，读取DEM数据和DOM数据；

S22，根据S21中获取的DEM数据和DOM数据确定多分辨率DEM金字塔模型和多分辨率DOM金字塔模型的模型层数；

S23，根据所述模型层数和显存限制分别确定所述DEM数据和DOM数据的地形分块大小；

S24，对所述DEM数据和DOM数据进行无效数据填充处理；

S25, 根据S23中地形分块大小分别对S24无效数据填充处理后的DEM数据和DOM数据进行分块；

S26,计算出每一DEM分块的粗糙度数值；