[发明专利]生成三维数据LOD简化模型的方法及装置

说明书

本申请涉及一种生成三维数据LOD简化模型的方法、装置及计算机设备，生成三维数据LOD简化模型的方法包括获取倾斜摄影数据生成倾斜摄影模型；将倾斜摄影模型展开到二维平面得到第一平面模型，并在第一平面模型获取纹理图像；对第一平面模型进行几何精简，得到第二平面模型；根据纹理图像在第二平面模型中获取顶点纹理坐标；根据顶点纹理坐标将第二平面模型恢复成三维网格数据模型。本申请避免传统简化模型中直接对三维倾斜摄影模型进行纹理映射而丢失大量纹理细节，或者因几何位置的变动，纹理发生了扭曲的问题，在保障场景的真实程度和细节表现的同时，有效地提高了渲染的效率，对城市大规模倾斜数据的三维可视化具有重要的指导意义。

技术领域

本申请涉及地理空间信息系统技术领域，尤其是一种生成三维数据LOD简化模型的方法及装置。

背景技术

由于普通计算机的性能很难满足大场景三维模型渲染要求，因此，严重影响了三维数字城市技术的应用和推广。LOD(Levels of Detail，多细节层次)技术的引入有助于解决上述问题。LOD技术是指物体的节点在显示环境中所处的位置和重要度，决定物体渲染的资源分配，降低非重要物体的面数和细节度，从而获得高效率的渲染运算。以使普通计算机也可显示大场景三维图像。为了使大场景三维图像更加符合人眼视觉的真实直观世界，倾斜摄影技术逐渐发展起来，它颠覆了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从一个垂直、四个倾斜等五个不同的角度采集影像，图像数据量剧烈增加，因此需对LOD模型进行简化，生成多级别简化程度不一的离散LOD模型，即：观察点距离建筑越远，调用的模型就越不精细。相关技术中，Rossignac等提出了顶点聚类算法，即将三维模型用均匀的栅格进行划分，衡量栅格内每个顶点的重要性，并选取重要性最高的顶点作为栅格的代表顶点；Hoppe提出了基于边折叠的渐进网格生成算法，即由一个基网格进行一系列的边折叠操作得到简化的网格；Garland等提出了Qslim算法，选用空间某点到所有与之相邻的三角面的距离的平方和作为误差测度，选择误差最小的边进行折叠简化。

但是，上述简化算法都只考虑了三维模型在几何特征上的简化，忽略了对模型表面纹理的处理及简化。而实际上，对于大规模倾斜影像数据的三维可视化，模型所附加的纹理的数据量要远大于几何特征数据量，在计算机资源一定的情况下只有减少绘制过程中传入的纹理数据量，才能保证三维场景的实时渲染，但是对纹理进行简化的方法受简化程度的影响，可能存在采样不充分，最后导致存储的颜色信息不足的问题，以致于无法使得简化模型拥有和原模型近似的纹理贴图效果。

发明内容

为至少在一定程度上克服对纹理进行简化的方法受简化程度的影响，可能存在采样不充分，最后导致存储的颜色信息不足，以致于无法使得简化模型拥有和原模型近似的纹理贴图效果的问题，本申请提供一种生成三维数据LOD简化模型的方法及装置。

第一方面，本申请提供一种生成三维数据LOD简化模型的方法，包括：

获取倾斜摄影数据生成倾斜摄影模型；

将所述倾斜摄影模型展开到二维平面得到第一平面模型，并在所述第一平面模型获取纹理图像；

对所述第一平面模型进行几何精简，得到第二平面模型；

根据所述纹理图像在所述第二平面模型中获取顶点纹理坐标；

根据所述顶点纹理坐标将所述第二平面模型恢复成三维网格数据模型。

进一步的，所述将所述倾斜摄影模型展开到二维平面得到第一平面模型，包括：应用LSCM算法将所述倾斜摄影模型展开到二维平面得到第一平面模型。

进一步的，所述对所述第一平面模型进行几何精简，包括：应用半边折叠算法对所述第一平面模型进行几何精简。

进一步的，所述应用半边折叠算法对所述第一平面模型进行几何精简，包括：

选择一个源顶点作为边的折叠的对象，折叠到另一个顶点；