[发明专利]三维城市建筑分层分户模型的构建与显示控制方法

说明书

技术领域

本发明属于空间信息技术领域，涉及一种三维城市建筑分层分户模型的构建与显示控制 方法。

背景技术

三维城市建筑模型的使用，正日益成为数字城市、数字地球建设的重要内容。与二维空 间数据的应用相比，三维模型更注重以符合观察者视觉习惯和心理习惯的方式对真实世界进 行细节再现。三维建模技术主要是针对城市建筑的三维表面建模，用户只能浏览到建筑的外 部特征，无法满足用户对建筑物内部细节信息的查看和交互需求。

如何从多细节、多层次表达的角度出发，对建筑内外结构进行合理抽象，以实现三维建 筑内外一体化表达，已成为当前空间信息领域的研究热点。

发明内容

本发明的目的是提供一种三维城市建筑分层分户模型的构建与显示控制方法，用于解决 现有三维建筑模型缺乏内部要素的细节表达及用户交互的问题。使用本发明的构建模型、数 据管理和显示控制方法，可以实现三维城市建筑分层分户模型的一体化构建、内外部细节三 维显示及用户交互等功能。

本发明利用现有的城市建筑二维平面CAD测绘图，采用3D技术构建建筑物内外一体化 模型，实现三维城市建筑分层分户模型的显示控制和三维场景中的用户交互。本发明可广泛 应用于建筑设计、楼盘展示、室内导航等领域。

本发明提供的三维建筑模型构建与显示控制方法具体步骤为：

第一步、二维平面CAD测绘图相关数据准备。

包括：房产建筑物平面图、分层图、分户图所示等二维CAD测绘图，以及建筑物高度、 各楼层高度、各户室高度、墙面厚度等数据。

第二步、三维建筑要素模型的构建与集成。

步骤2.1：建筑物三维模型构建；

步骤2.2：建筑物楼层模型的构建；

步骤2.3：建筑物户室模型的构建；

步骤2.4：三维建筑要素模型的集成；

用场景编辑器集成和生成三维城市建筑分层分户模型，具体步骤如下：

(1)将建筑物三维模型、各个楼层三维模型、各户室模型导入到场景编辑器中，并手动 为为每个要素模型编码.

(2)在场景编辑器中，手动调整并确定每个楼层相对于建筑物的空间位置，以及每一个 户室模型的相对空间位置，通过场景编辑器自动生成各级模型的空间关联描述文件.

(3)保存当前场景，导出构建的建筑物、楼层、户室等多层次建筑要素模型集成为三维 城市建筑分层分户模型，实现建筑物内外一体化空间关联表达。

第三步、三维建筑分层分户模型的控制显示。

用户查看建筑物信息时，显示建筑物模型；用户进入建筑物内部查看楼层信息时，显示 楼层模型，表达该楼层的建筑格局及其在建筑物中的相对位置，并对建筑物模型外表纹理进 行半透明三维特效处理；用户查看户室信息时，显示户室模型，明确该户室的建筑格局及其 在楼层中的相对位置。

本发明的优点在于：

(1)实现了基于建筑物结构细节的多层次显示和操作；

(2)以符合观察者视觉习惯和心理习惯的方式对真实建筑物的内外部结构进行再现；

(3)实现与用户的可视化交互；

(4)实现“建筑物-楼层-户室”各级建筑要素模型与相应信息关联，使得信息表达更加 深入和集中，三维立体的展示效果更加真实直观。

附图说明

图1是本发明三维城市建筑分层分户模型的构建与显示控制方法流程图；

图2a是本发明使用的建筑物平面图；

图2b是本发明使用的建筑物分层图；

图3是本发明使用的分户图；

图4是建筑物模型构建流程图；

图5是楼层模型构建流程图；

图6是户室模型构建流程图；

图7是三维建筑要素模型的集成流程图；

图8是三维城市建筑分层分户模型的数据存储关系示意图；

图9是三维城市建筑分成分户模型的显示控制示意图；

图10是本发明的透明分层分户三维建筑模型显示示意图；

图11是观察三维建筑视角示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。