[发明专利]建筑物中三维单体户室表达体及其生产方法和应用系统

说明书

技术领域

本发明属于地理信息技术领域，尤其涉及一种建筑物中三维单体户室表达体及其生产方法和应用系统。

背景技术

几十年来在地理信息领域，地物的单体化一直是一个重要的应用需求，这里的地物主要是指建筑物。单体化的地物是链接、承载、表达地理信息、社会信息等众多信息的基本载体，是各种与地理信息有关应用的基础数据。然而就单体化而言，由于生产制作技术的约束以及基础建筑物数据在基本结构和表达方式上的缺陷，多年来我们的单体化水平只能达到建筑物一级，而达不到户室一级。单体化的户室是客观存在的物理个体，每个人每天都生活在户室的环境里，户室也是众多社会、人文、地理信息的客观载体。单体化只能到建筑物一级的水平，严重影响了众多方面的应用，例如，在公安、人口、房产等方面的应用。以人口和房产应用为例，人口和房产都是以户室为单位，与人口和房产有关的信息和属性应该挂接到单体化的户室表达载体上。以往，一个住宅楼，不管有多少户，能挂上的住户信息都挂在这个楼的数据载体上(即楼的边界线上)，这给应用造成了极大的不便，有时甚至无法使用。

由于目前单体化不能到户室，传统的数据生产方式(比如摄影测量立体采集方式)难以甚至无法直接获取户室的数据。摄影测量立体采集是各类地物几何形状以及位置信息获取的重要手段，如图1所示，其基本方式是利用两张互有重叠的影像建立立体像对并在重叠区域内采集各类地物几何形状数据。因此，虽然在立体像对中能清楚地看到地物的顶面形状，但地物侧面如建筑物侧面则看不全、看不清、甚至看不见。如此情况下，在建筑物侧面可见的户室则完全无法采集。

目前也出现了利用传统人工建模方式制作的建筑物模型，但这种虚拟的建筑物模型存在几何结构缺陷(缺失、扭曲、错位、碎面等等)和纹理缺陷(不真实、人为重复、扭曲、非正射等等)妨碍了单体化户室数据的获取和表达。如图2所展示的建筑物模型，从形状到纹理都极端的不真实，与实物相差甚远，所以用这样的建筑物模型无论是去获取还是展示三维户室都不太可能。

此外，还存在一些典型的图像匹配方法生成建筑物模型和它们的纹理面片，但是这种软件模拟算法生成的三维建筑物模型有明显的变形和缺失，包括纹理都带有投影造成的变形，因此难以直接用来提取三维户室数据。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种建筑物中三维单体户室的表达体以及此表达体的生产方法和应用系统，旨在解决现有建筑物单体化水平只能达到建筑物一级，达不到户室一级的技术问题。

一方面，所述建筑物中三维单体户室的表达体以线状标记形式或者点状标记形式展示，三维单体户室表达体的标记形式具有三维坐标，并在三维场景里正确位置上显示，在三维场景中表达体被点击时选中，若接收到查询指令，则给出表达体的查询结果。

另一方面，建筑物中三维单体户室表达体的生产方法包括下述步骤：

获取建筑物的三维航空或地面图像，并从中收集建筑物的全部纹理数据作为起始输入数据；

获取三维窗户；

将获取的三维窗户进行关联，组成以户室为单位的窗户组，将窗户组数据与已有的应用信息数据库相关联并存入地理信息数据库；

输出建筑物中的各个三维单体户室数据层，用线状标记形式或是点状标记形式显示出各三维单体户室表达体。

第三方面，建筑物中三维单体户室表达体的生产装置包括：

纹理获取模块，用于获取建筑物的三维航空或地面图像，并从中收集建筑物的全部纹理数据作为起始输入数据；

窗户匹配模块，用于获取三维窗户；

窗户关联模块，用于将获取的三维窗户进行关联，组成以户室为单位的窗户组，将窗户组数据与已有的应用信息数据库相关联并存入地理信息数据库；

数据输出模块，用于得到建筑物中的各个三维单体户室数据层，用线状标记形式或点状标记形式显示出各三维单体户室表达体。

第四方面，建筑物中三维单体户室的应用系统包括所述的生产装置，所述生产装置具有建筑物中单体三维户室的数据，所述应用系统还包括后台的地理信息数据库、应用信息数据库以及三维场景展示平台工具。