[发明专利]一种从LOD分页表面纹理模型提取数字正射影像图的方法

说明书

本发明公开一种从LOD分页表面纹理模型提取数字正射影像图的方法，包括：步骤S1，导入LOD分页表面纹理模型，采用虚拟相机进行场景渲染；步骤S2，提取图形处理器GPU内颜色缓存信息；步骤S3，根据栅格化图像到不规则角网的关系，将颜色缓存信息还原为数字正射影像图。本发明采用投影方式为正交投影的虚拟相机进行场景渲染，然后获取虚拟相机的颜色缓存信息来得到数字正射投影影像，运用了GPU的并行插值和快速渲染的特性，将虚拟相机放到正上方，并调节相机参数，省去了传统的正射变换和影像拼接与图幅裁切等工序。

技术领域

本发明涉及摄影测量和遥感技术领域，尤其涉及一种从LOD分页表面纹理模型提取数字正射影像图的方法。

背景技术

由于地形数据的海量特征以及当前图形显示硬件条件的限制，三维地形场景绘制时不可能一次性地载入所有地形数据建立整个地形场景。细节层次(Level Of Details，LOD)分页技术成为加快三维场景绘制的有效途径。它通过预先动态构建具有不同LOD的多分辨率模型，以达到提高渲建立具有多个LOD的离散模型，或者依据视点参数实时染效率的目的。LOD分页技术普遍应用于三维场景的绘制。

同样随着航测、遥感技术的快速发展,在城市大比例尺专题地图的编制过程之中数字正射影像图正发挥着日益重要的作用,它在数据的现势性和更新周期上具有直观性、高效性、实用性和真实性的优势,数字正射影像图(DOM，Digital Orthophoto Map)在城市规划、管理中的作用已经达到了不可或缺的地位。

显然从LOD分页表面纹理模型中提取数字正射影像图具有重要意义。

传统DOM制作的主要步骤:原始影像获取和数字高程模型(Digital ElevationModel，DEM)获取→单片(模型)微分纠正→影像拼接与图幅裁切。然而传统DOM制作步骤对于LOD分页表面纹理模型难以实现：1.从LOD分页表面纹理模型中获取原始影像难度太大，并且还要获取DEM，无疑增加了DOM获取的难度和复杂度；2.LOD模型中每一页都是由不规则三角网(如图1所示)组成，想要获取影像必须要栅格化，这将增加问题复杂度；3.LOD模型结构较复杂，想要人为调度同一分辨率模型较难。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种快速简单地从LOD分页表面纹理模型提取数字正射影像图的方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种从LOD分页表面纹理模型提取数字正射影像图的方法，包括：

步骤S1，导入LOD分页表面纹理模型，采用虚拟相机进行场景渲染；

步骤S2，提取图形处理器GPU内颜色缓存信息；

步骤S3，根据栅格化图像到不规则角网的关系，将颜色缓存信息还原为数字正射影像图。

其中，所述步骤S1中，三维点在相机坐标系下表示为：

其中，(x_e，y_e，z_e，1)为相机坐标系下点坐标；设虚拟相机从地形正上方往下看，X轴方向与切平面的X轴重合，不考虑Z方向，则有：

其中，(x_e，y_e，1)为相机坐标系下坐标。

其中，将虚拟相机的投影方式设为正交投影，可得：

其中，(x_e，y_e，1)为相机坐标系下坐标，(x_n，y_n，1)为为归一化设备坐标系下点坐标，l，r，b，t分别为视景体的左，右，底，顶参数；

取r＝-l，t＝-b对上式进行简化可得：