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[发明专利]一种拓扑关系保持的三维建筑物简化方法及系统-CN202110463721.6有效
发明人： 佘江峰;王标;赵强;葛荣存;贺丽霞 -专利权人：南京大学
申请日： 2021-04-26 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： G06T17/10 文献下载
摘要：为解决现有三维模型简化方法在简化建筑物模型时容易导致的组件脱离以及建筑物拓扑关系的破坏等问题，本发明提出了一种拓扑关系保持的建筑物简化方法及系统。首先将建筑物划分为不同的组件，再基于相交检测方法进行顶点识别，分为边界点、孔洞点和普通点；在考虑顶点类型的同时，引入边折叠夹角定义一种新的误差度量，以限制组件边界的简化；最后根据新的误差度量计算边折叠耗费并依次执行边折叠操作以完成简化过程。与传统方法相比，本发明在保持建筑物外观的同时能够有效避免拓扑关系的破坏，使得不同LOD层次间的通视分析具有比较好的一致性。
一种拓扑关系保持三维建筑物简化方法系统

[发明专利]一种结构层级的三维建筑物渐进式编码与传输方法及系统-CN202110446688.6有效
发明人： 佘江峰;董继伟;赵强;李瑶珠;李思睿 -专利权人：南京大学
申请日： 2021-04-25 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： G06F16/29 文献下载
摘要：为缓解海量的三维建筑物模型数据和有限网络资源之间的矛盾，本发明提供了一种结构层级的三维建筑物渐进式编码与传输方法及系统。本发明首先将建筑物网格分割为组件，根据表面积与体积大小提取主要组件和独立结构，再从主要组件中提取主结构和附属结构；然后根据这三种基本结构的连接关系构造结构拓扑图(STG)，利用STG将结构包装为最小的增量传输单元(传输节点)。当请求数据时，综合考虑视点位置、节点的朝向和视觉重要度来选择期望的节点，并响应客户端。实验表明本发明在编码3D建筑模型时可以更好地保持几何和拓扑特征。在传输过程中，本发明不仅有效地降低了传输负荷，而且在不同简化率下，给用户提供了一致性的建筑物外观体验。
一种结构层级三维建筑物渐进编码传输方法系统

[发明专利]一种保持外观特征的复杂三维建筑物模型简化方法-CN201810704412.1有效
发明人： 佘江峰;顾笑颜;童鸣;王超凡 -专利权人：南京大学
申请日： 2018-07-02 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： G06T17/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种保持外观特征的复杂三维建筑物模型简化方法，包括如下步骤：(1)基于广度优先搜索的网格分割，结合拓扑关系和颜色特征将模型表面网格划分为多个子网格；(2)综合几何和纹理的简化误差计算，对模型上的每一条边计算其简化误差，简化误差公式综合考虑网格分割信息以及几何误差和纹理误差；(3)考虑纹理不连续特征的半边折叠简化，每次从网格中选择误差最小的边进行半边折叠简化，简化后进行纹理坐标调整。完成上述步骤后，更新相邻边的简化误差，并继续进行半边折叠，直到简化率达到设定的阈值为止。本方法能够在几何和纹理两方面取得有效的平衡，使简化结果具有良好的简化质量和视觉效果。
一种保持外观特征复杂三维建筑物模型简化方法

[发明专利]考虑矢量要素自然特征限制的三维地形模型调整方法-CN202010433231.7有效
发明人： 佘江峰;刘君妍;董继伟;王标;陈博;孙昱昌 -专利权人：南京大学
申请日： 2020-05-21 - 公布日： 2022-05-17 - 主分类号： G06T17/05 文献下载
摘要：本发明公开了一种考虑矢量要素自然特征限制的三维地形模型调整方法，依据矢量要素的自然特性重新计算局部地形高程，并实现重计算后矢量区域与局部邻域地形的平滑过渡，改善可视化效果。该方法包括：依据矢量要素的属性信息定义自然特征限制条件并为矢量要素划定核心缓冲区和过渡缓冲区；将矢量数据栅格化到地形高程纹理中，通过调整高程纹理实现对矢量要素的处理；对于核心缓冲区，根据矢量要素的自然特性重新计算矢量高程；对于过渡缓冲区，利用多重网格方法计算地形模型的拉普拉斯表面，将地形模型的变形限制到过渡缓冲区内。本发明能够在保持矢量要素与地形模型的紧密贴合基础上，有效解决矢量要素表面的扭曲变形和高程异常等问题。
考虑矢量要素自然特征限制三维地形模型调整方法

[发明专利]一种基于视点互信息的三维树木模型实时简化方法-CN202010455416.8有效
发明人： 佘江峰;王超凡;李梦瑶;陈博;王标 -专利权人：南京大学
申请日： 2020-05-26 - 公布日： 2022-05-17 - 主分类号： G06T17/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于视点互信息的三维树木模型实时简化方法，可以使得森林场景中树木的渲染更为流畅并取得更好的可视化效果，具体包括：按照树枝间的拓扑关系将树木划分为具有父子关系的节点，并以多叉树的形式组织；根据视点互信息VMI计算树叶节点中每片树叶的视觉重要度，并依此对树叶重新排序；提出多个影响节点实时简化率的因子，为每个因子设置相应的函数以确定节点的实时简化率；提出本方法用于渲染大规模森林场景时的优化措施，包括对LOD的切换控制，远景树冠的替换渲染等。通过基于VMI的树叶排序，本发明可以在达到较高简化率的同时较好的保持树木的可视化外观特征。此外，渲染过程中的优化措施保证了较好的可视化效果与渲染效率。
一种基于视点互信三维树木模型实时简化方法

[发明专利]一种同时考虑网格和结构的三维建筑物简化方法及系统-CN202110465043.7在审
发明人： 佘江峰;陈博;贺丽霞;赵强;葛荣存 -专利权人：南京大学
申请日： 2021-04-28 - 公布日： 2021-07-16 - 主分类号： G06T17/10 文献下载
摘要：本发明创新地提出了一种同时考虑网格和结构的三维建筑物简化方法及系统。本发明将三维建筑物分为主体结构和辅助结构、连接结构、组合结构三种子结构，并根据结构间的依赖关系，将其用结构树的数据结构进行组织。在建筑物简化时，根据边折叠引起的体积变化和结构的视觉显著性，确定是进行网格简化还是结构移除操作。实验结果表明，与传统方法相比，本发明提出的方法与传统方法相比具有更好的简化效果，能有效避免过度网格简化引起的模型破坏问题。同时，在保持简化质量的同时，本发明提出的方法可以达到较高的简化率。此外，使用本发明得到的高度简化的三维建筑物模型能与原模型在某些空间分析中取得基本一致的结论。
一种同时考虑网格结构三维建筑物简化方法系统

[发明专利]三维场景中建筑物注记的自动放置方法-CN201811375219.4有效
发明人： 佘江峰;李鑫驰;刘君妍;陈雅茜;李梦瑶 -专利权人：南京大学
申请日： 2018-11-19 - 公布日： 2020-09-08 - 主分类号： G06T17/05 文献下载
摘要：本发明方法公开了一种三维场景中建筑物注记的自动放置方法，该方法针对三维建筑物的几何形态特征，在预处理阶段为每个建筑物模型构建包含固定朝向注记和动态朝向注记的候选注记集，在交互浏览阶段根据视点相关的注记评价算法筛选最优注记。将注记投影到屏幕空间冲突处理时，根据注记的全局优先级采用贪心算法依次放置注记。与现有技术相比，本发明方法的实时计算量小，并且能够适应视角、视距和可视性的动态变化，有效保持注记与建筑物要素的关联性。此外，采用贪心算法按照优先级顺序依次放置注记，可在高效处理屏幕空间注记冲突的同时，保留离视点较近、冲突度较低及具有较高建筑物显著性的注记，提高全局注记的可读性。
三维场景建筑物自动放置方法

[发明专利]一种基于动态缝合带的大规模三维地形模型渲染方法-CN201811374963.2有效
发明人： 佘江峰;张利维;葛盼盼;陈博;董继伟 -专利权人：南京大学
申请日： 2018-11-19 - 公布日： 2020-09-08 - 主分类号： G06T15/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于动态缝合带的大规模三维地形模型渲染方法，可以用于三维地理场景中基于高度图的大规模三维地形建模与表达，该方法包括：利用四叉树结构将地形划分为主要地形块、补丁地形块和动态缝合带三种不同类型的区域；在实时浏览过程中，根据视点位置选取需要绘制的主要地形块并确定地形块细分级别；对地形模型进行多级视锥体裁剪；根据动态缝合带的邻接关系及地形块细分级别，并行地完成动态缝合带的顶点获取以及三角化构网；利用GPU曲面细分生成地形块，将补丁地形块转化为三角网。本发明通过引入动态缝合带，能够使得主要地形块的级别根据视点作连续变化，大大减少了实时浏览过程中的视觉突变误差，显著提升了地形模型的真实感。
一种基于动态缝合大规模三维地形模型渲染方法

[发明专利]一种三维地图线要素注记自动放置方法-CN201710454536.4有效
发明人： 佘江峰;李创;魏求军;李佳祺;李鑫驰 -专利权人：南京大学
申请日： 2017-06-15 - 公布日： 2019-09-10 - 主分类号： G06F16/29 文献下载
摘要：本发明公开了一种三维地图线要素注记自动放置方法，可用于三维地理场景中文字注记的自动放置和调整，包括如下阶段：(1)预处理阶段，将注记参考线贴合到地表，建立注记参考线层次树结构；(2)并行遍历筛选阶段，动态构造视点相关的参考线，并执行基于阴影图的遮挡裁剪及参考线的单调性分割；(3)屏幕空间注记冲突处理阶段，将参考线投影到屏幕空间，处理注记间的相互冲突关系，生成可渲染的注记对象。通过动态构造视点相关的注记参考线，该注记方法能够适应不同视距以及观察角度的变化，并反映出线要素的走向；此外，基于阴影图的遮挡裁剪避免了地物对注记的遮挡，而在屏幕空间使用无回溯的图着色算法则解决了注记之间的冲突问题。
注记参考线屏幕空间自动放置遮挡动态构造三维地图线要素阴影图裁剪视点层次树结构预处理阶段视距遍历筛选冲突处理冲突关系地理场景着色算法单调性中文字地物回溯可用贴合并行三维投影出线地表渲染分割冲突观察

[发明专利]一种基于屏幕的三维线状符号渲染方法-CN201710811545.4有效
发明人： 佘江峰;李创;顾笑颜;彭晓敏;张利维 -专利权人：南京大学
申请日： 2017-09-11 - 公布日： 2019-08-06 - 主分类号： G06T15/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于屏幕的三维线状符号渲染方法，利用着色器语言实现三维地图中线状地图符号的高效率、高质量渲染，包括如下步骤：建立矢量线段与地形单元的映射关系，对矢量节点及索引编码，形成节点纹理和索引纹理；在片元着色器中，查找、重建与当前片元关联的矢量线段；对矢量线段索引分组排序，求解线段节点在节点纹理中的纹理坐标，从节点纹理读取节点属性；根据关联线段的符号类型选择对应的渲染函数，并按照优先级安排计算次序。通过对直接对屏幕片元进行计算，本发明能够在地形渲染过程中实现线状符号的贴合渲染。此外，精确的空间位置关系计算及灵活的片元操作满足了不同样式的线状符号的渲染，并保证了实时渲染的效率。
一种基于屏幕三维线状符号渲染方法

[发明专利]一种参数化三维树木符号模型的构建方法-CN201610620459.0有效
发明人： 佘江峰;李佳祺;郭星辰;谈心;李创 -专利权人：南京大学
申请日： 2016-08-01 - 公布日： 2018-11-30 - 主分类号： G06T17/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种参数化三维树木符号模型的构建方法，可用于三维地理场景中树木的三维符号化表达，包括如下步骤：(1)建立树木枝干参数模型；(2)建立树木分枝结构参数模型；(3)建立叶序结构参数模型；(4)建立树叶参数模型。该方法的基础是对树木的视觉形态特征抽象为若干具有共性特征的基本形态要素，并建立相应的数据库；基于该数据库，采用参数化方法将形态要素予以集成和组织，满足树木的共性特征表达以及视觉真实感模拟，具有简单、快捷和直观的特点。
一种参数三维树木符号模型构建方法

[发明专利]二维矢量实线在三维场景中的视觉误差消除方法-CN201510402203.8有效
发明人： 佘江峰;谈心;郭星辰;谈俊忠;刘建龙 -专利权人：南京大学
申请日： 2015-07-09 - 公布日： 2017-09-05 - 主分类号： G06T15/00 文献下载
摘要：本发明公开一种二维矢量实线在三维场景中的视觉误差消除方法，主要解决二维线状符号贴合渲染到三维地形表面过程中存在的矢量实线过细造成的断续消失现象、矢量实线边界的锯齿走样现象、矢量实线宽度不随场景缩放变化的现象等问题。包括如下主要步骤根据矢量实线宽度对其面状化；利用投影反算方法计算屏幕像素在二维空间的覆盖范围；根据像素的二维空间覆盖范围与矢量实线面域的空间位置关系将像素进行分类，对与矢量实线的面域边界存在相交关系的这部分像素进行多重采样处理；判断采样点是否位于矢量实线的面域内部，根据判断结果决定采样点着色，利用采样点色彩混合值替换相应像素的屏幕色彩缓存值。
二维矢量实线三维场景中的视觉误差消除方法

[发明专利]矢量实线与三维地形的并行贴合渲染方法-CN201410568385.1有效
发明人： 佘江峰;谈心;周阳;郭星辰;刘建龙 -专利权人：南京大学
申请日： 2014-10-23 - 公布日： 2017-03-22 - 主分类号： G06T15/00 文献下载
摘要：本发明公开一种二维矢量实线在三维地形表面的贴合渲染方法，将二维矢量实线的展示空间从二维平面向三维不规则面拓展，使三维地理信息系统兼具真实感具象以及空间规律抽象的表达能力。与现有技术相比，本发明基于屏幕空间向二维空间的投影反算方法，独立于所使用的地形模型，可有效消除矢量线在三维地形表面的悬浮、穿刺、断续现象，渲染精度高，并采用并行计算方法提升了渲染性能。方法包括如下主要步骤排除不需要做着色调整的像素；为矢量实线建立空间索引；利用空间投影反算方法计算屏幕像素的空间覆盖范围，并据此判断像素是否与二维矢量实线相交，如相交则修改像素着色；对矢量生成线宽效果；对矢量生成随视距变化的色彩渐变效果。
矢量实线三维地形并行贴合渲染方法

[发明专利]基于Sphere-Board的树木三维可视化模型实现方法-CN201510649355.8在审
发明人： 佘江峰;郭星辰;谈心;刘建龙 -专利权人：南京大学
申请日： 2015-10-09 - 公布日： 2015-12-30 - 主分类号： G06T17/00 文献下载
摘要：本发明公开一种基于Sphere-Board的树木三维可视化实现方法，主要解决现有布告板(Billboard)或十字面板(Crossing Plane)模型中在俯视情况下会出现的走样现象、模型的立体感差以及光照计算难实现等问题。模型采用类球曲面对树冠整体进行几何逼近，对于枝叶等更多细节则通过纹理合成方法进行表达；考虑到用类球曲面表达树冠时，其投影轮廓边缘过于光滑与连续，会降低树冠边缘的视觉真实感，故对渲染后树冠边缘增加形状重塑过程。该模型适用于树冠形态比较规整，枝叶密集无孔洞的树种。方法包括如下主要步骤：获取树冠特征点，生成逼近树冠几何形态的类球曲面；利用曲面纹理合成技术完成纹理坐标的计算；动态提取渲染后的树冠轮廓边缘并对其进行形状重塑。
基于 sphere board 树木三维可视化模型实现方法

[发明专利]基于DCCD-Laplace和SIFT描述符的快速影像匹配方法-CN201310058475.1无效
发明人： 佘江峰;徐秋辉;宋晓群 -专利权人：南京大学
申请日： 2013-02-25 - 公布日： 2013-05-01 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于DCCD-Laplace和SIFT描述符的快速影像匹配方法，包含如下步骤：1、采用DCCD-Laplace提取影像上关键点，确定关键点的主方向，生成特征点；2、采用SIFT描述符对特征点进行描述；3、分别采用BBF（最近邻搜索算法）和RANSAC（随机取样一致性算法）对特征点进行粗匹配和精匹配。本发明中DCCD-Laplace可以快速地提取关键点，同时提取的关键点不仅对光照变化、旋转变化以及尺度变化具有不变性，而且还具有很强的抗噪声性，这使得本方法拥有快速的匹配速度和高精度的匹配结果。
基于 dccd laplace sift 描述快速影像匹配方法

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