[发明专利]一种面向三维地理数据的传输和渲染方法及系统

权利要求书

1.一种面向三维地理数据的传输和渲染方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取待渲染的三维地理数据，采用多细节层次划分的方法将三维地理数据构建成一组由上至下各个节点的模型实体的显示层级不同的场景树；其中，场景树中每一个节点均包括描述文件和数据文件；

获取当前待渲染的三维地理数据的层级切换因子；

依次加载场景树中最上方至获取的层级切换因子相对应的层级数据，对加载的层级数据进行渲染；

其中，对场景树中每一个层级数据进行渲染的方法包括如下子步骤：

获取当前层级数据中每一个节点数据的加载时序值;

按照加载时序值由小到大的顺序依次加载当前层级数据中每一个节点的数据，并获取节点数据中的待渲染数据;

对待渲染数据进行渲染。

2.根据权利要求1所述的面向三维地理数据的传输和渲染方法，其特征在于，构建场景树的方法包括如下步骤：

采用多细节层次划分的方法将描述文件构建至场景树的各个节点；

通过描述文件引用数据文件来构建成场景树基础的瓦片数据；

通过数据文件引用一个外部的复用材质文件集；

通过数据文件引用一个外部的合并纹理工具集。

3.根据权利要求1所述的面向三维地理数据的传输和渲染方法，其特征在于，描述文件包含的属性为：范围、层级切换因子、细分类型、内容和组成该场景树的子节点。

4.根据权利要求3所述的面向三维地理数据的传输和渲染方法，其特征在于，层级切换因子的获取方法为：

根据当前待渲染的三维地理数据的属性特征计算当前三维地理数据的展示细节度值；

依据计算的展示细节度值和层级切换因子预设的展示阈值，为当前待渲染的三维地理数据匹配相应的层级切换因子，从而获得层级切换因子；

其中，预先为每一个层级切换因子设定展示阈值。

5.根据权利要求4所述的面向三维地理数据的传输和渲染方法，其特征在于，展示细节度值的计算公式为：

；

其中，表示展示细节度值；L表示观察点与场景树的节点之间的距离；F表示当前三维地理数据中模型所占像素大小；表示当前三维地理数据中模型的重要系数；表示当前三维地理数据中模型的半径；表示需要展示的地表建筑物分辨率。

6.根据权利要求1所述的面向三维地理数据的传输和渲染方法，其特征在于，对待渲染数据进行渲染包括如下子步骤：

对数据文件进行解压缩形成数据文件流，数据文件流包括属性表和模型实体；

依据获取的描述文件中的地理数据渲染范围和数据文件中的模型实体，构建地理数据渲染范围内的模型实体的三维实体图像；

提取三维实体图像的边界轮廓，将三维实体图像中边界轮廓闭合区域划分为一个区块；

计算任意两个区块之间的相似度值，将相似度值大于预设阈值的区块合并成新区块，直至无法合并，依次对合并后的区块进行渲染。

7.根据权利要求6所述的面向三维地理数据的传输和渲染方法，其特征在于，计算任意两个区块之间的渲染近似度值的公式为：

；

其中，表示两个区块之间的渲染近似度值；表示两个区块的材质类型系数值，若两个区块的材质类型一致，则值为1，否则，值为0；m表示第一区块对应的纹理图片的像素点的总个数，表示第一区块对应的纹理图片的第i个像素点的像素值；表示第二区块对应的纹理图片的第j个像素点的像素值；n表示第二区块对应的纹理图片的像素点的总个数；ln表示函数；表示第一区块对应的纹理图片分辨率；表示第二区块对应的纹理图片分辨率。

8.根据权利要求1所述的面向三维地理数据的传输和渲染方法，其特征在于，预先在数据文件中的模型实体的顶点属性中会添加一个属性字段，在渲染的过程中，点击模型实体，模型实体的顶点属性勾连属性表中的相应属性。

9.一种面向三维地理数据的传输和渲染系统，其特征在于，包括：

场景树构建模块，用于获取待渲染的三维地理数据，采用多细节层次划分的方法将三维地理数据划分成分页细节层次模型，构建成一组由上至下各个节点的模型实体的显示层级不同的场景树；其中，场景树中每一个节点均包括描述文件和数据文件；

获取模块，用于获取当前待渲染的三维地理数据的层级切换因子；

渲染模块，用于依次加载场景树中最上方至获取的层级切换因子相对应的层级数据，对加载的层级数据进行渲染；

其中，对场景树中每一个层级数据进行渲染的方法包括如下子步骤：

获取当前层级数据中每一个节点数据的加载时序值;

按照加载时序值由小到大的顺序依次加载当前层级数据中每一个节点的数据，并获取节点数据中的待渲染数据;

对待渲染数据进行渲染。