[发明专利]一种三维虚拟场景快速构建方法

说明书

技术领域

本发明属于三维虚拟场景建模领域，尤其涉及诸如虚拟战场场景的真实场景的三维重建。

背景技术

三维虚拟场景构造是虚拟现实技术的基础，在游戏设计、数字城市、虚拟漫游、虚拟展示和模拟训练等交互式应用中都有重要作用。三维虚拟场景构建包括三维模型重建和场景重建两部分，其中三维模型重建是对场景中各种物体的造型和建模，场景重建是在三维模型重建的基础上依据一定的规则对模型之间空间和约束关系的定义。三维模型的重建技术目前已十分成熟，常用的方法主要有测量法建模和CAD造型软件建模两种方法，测量法建模构建的模型精度高，数据量大，主要用于逆向工程领域；CAD造型软件建模过程可视、速度快，编辑修改方便，是虚拟场景构建中首选的三维模型重建方法。

目前场景重建主要采用人工构建和计算机自动重建两种方法，其中计算机自动重建主要用于大规模动态场景的构建，构建的场景具有简单高效的特点，典型的应用如Google Earth、各种三维地理信息系统等；人工构建主要用于小范围复杂场景的构建，构建的场景细节丰富、效果逼真，典型的应用如各种游戏场景、用于模拟训练的虚拟战场场景等。对于大规模复杂场景的构建，人工构建方法虽然能够实现，但构建的效率低，开发的周期长，成本高；计算机自动重建方法无法对细节进行重构，构建的场景无法满足用户对于场景逼真性的要求。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种交互式半自动三维场景构建方法，适用于不同规模、不同复杂程度的场景快速构建，能够显著提高虚拟场景的构建效率。

本发明的交互式半自动三维场景构建方法，其包括：

步骤1：以地形数字高程数据为依据，对遥感影像数据进行校正，实现地形数字高程数据与遥感影像数据的匹配；

校正方法为：在遥感影像上确定数据匹配的参考点，获得该参考点的位置信息并按最小二乘法的原理拟合获得原始图像空间到校正后图像空间的校正系数a_ij、b_ij；采用多项式法对遥感影像的图像进行平移、缩放和梯形变换，建立从原始图像空间到校正后图像空间的校正公式：x=FX(u,v)=Σi=0nΣj=0n-iaijuivjy=FY(u,v)=Σi=0nΣj=0n-ibijuivj,]]>其中，n为多项式的阶数，(x，y)为原始图像空间中的坐标；(u，v)为校正后图像空间中的坐标；利用校正公式对遥感影像的图像进行校正，获得校正后的遥感影像图像；