[发明专利]一种裸眼三维立体光栅地图制作方法及装置

权利要求书

1.一种裸眼三维立体光栅地图制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，制作裸眼三维地图至少需要准备两种地图数据，至少包括数字栅格图和相应制图区域的数字高程模型；

步骤2，利用数字栅格图和数字高程模型在虚拟仿真软件中通过仿真计算和渲染生成立体序列图像，或者在地理信息系统软件中通过高程分层生成立体序列图像；

步骤3，将立体序列图像合成一幅光栅图像，在图像处理软件中手工合成或者使用3Dpro/3DmasterKit专业软件自动合成；

步骤4，将合成后的光栅图像印刷在柱镜光栅基体上，再经过印后处理制成裸眼三维地图成品。

2.根据权利要求1所述的裸眼三维立体光栅地图制作方法，其特征在于，所述步骤1中制作数字栅格图具体包括：

地图制作；数字栅格图的来源为各类数字地理信息产品，在地理信息系统软件中完成地图制作后输出带地理参考的数字栅格图，或者数字栅格图的来源是带地理参考的纸质地图，进行扫描栅格化、定义地理参考和图像纠正后得到数字栅格图；

栅格输出；地图制作完成后，数字栅格图的分辨率需根据印刷要求确定；

尺寸裁切；根据裸眼三维地图成品用途以及柱镜光栅板的尺寸对数字栅格图进行分块。

3.根据权利要求2所述的裸眼三维立体光栅地图制作方法，其特征在于，所述步骤1中制作数字高程模型具体包括：

投影变换；数字高程模型在地理信息系统软件中进行坐标系和投影转换，使其与数字栅格图的坐标系和投影相同；

重采样；采用数字高程模型格网分辨率(米)＝地图比例尺×10000×254÷数字栅格图分辨率(dpi)，使数字高程模型的格网分辨率与数字栅格图的比例尺保持一致，同时在GlobalMapper软件中操作使数字高程模型和数字栅格图的图像分辨率相同；

尺寸裁切，根据数字栅格图的地理范围对数字高程模型进行裁切，裁切后数字高程模型的像素宽、像素高与数字栅格图相同。

4.根据权利要求1所述的裸眼三维立体光栅地图制作方法，其特征在于，所述步骤2中在虚拟仿真软件中通过仿真计算和渲染生成立体序列图像的方法包括：

高程拉伸；在GlobalMapper软件中调用栅格运算功能，输入公式：65535×(高程-Min(高程))÷(Max(高程)-Min(高程))，对数字高程模型的高程数值进行线性拉伸；

置换贴图和纹理贴图；将数字栅格图和经过高程拉伸的数字高程模型输入虚拟仿真软件系统进行三维地形的建模，采用正交相机的影像旋转法，数字高程模型通过置换贴图置换为高程网格表达地形起伏，数字栅格图通过纹理贴图与数字高程模型严格套合表达地表纹理，获得不同视角的真实地形渲染图像，即是立体序列图像。

5.根据权利要求1所述的裸眼三维立体光栅地图制作方法，其特征在于，所述步骤2中在地理信息系统软件中通过高程分层生成立体序列图像的方法包括：

高程分层；依据数字栅格图的制图范围和区域高程差确定分层层数，各分层数据应保持1/3-1/2高程差重叠；

图像分层；在PhotoShop软件中根据数字高程模型影像分层结果建立选区对数字栅格图进行分层，为输出立体序列图像做准备；

景深调整；在PsdTo3D软件中，打开分层的数字栅格图，在多层设置中调整每层影像的景深位移，焦平面景深位移为0，负数表示向人眼方向移动，正数表示向人眼相反方向移动；

序列输出；数字栅格图按照等高线范围分层，分层影像景深调整，获得裸眼立体效果，输出立体序列图像。

6.根据权利要求1所述的裸眼三维立体光栅地图制作方法，其特征在于，所述步骤3首先需要计算每幅立体序列图像抽取像素的列数、调整后立体序列图像的分辨率和合成后光栅图像的分辨率；

计算每幅立体序列图像抽取像素的列数n的公式如下：

其中，r为合成前立体序列图像的分辨率，L为柱镜光栅的分辨率，其中对n取整数；

计算调整后立体序列图像的分辨率r′的公式如下：

r^′＝L×n

计算合成后光栅图像的分辨率R的公式如下：

R＝N×n×L

其中，N为立体序列图像数量。