[发明专利]实景三维模型与三维仿真模型混合加载方法

说明书

本发明公开了一种实景三维模型与三维仿真模型混合加载方法，涉及图形图像领域，首先利用实景三维模型优化三维仿真模型；其次，对实景三维模型与三维仿真模型进行区块划分；第三，设计混合加载参数；最后，根据混合加载参数，在三维场景中相机参数发生变化时混合加载实景三维模型与三维仿真模型。本发明综合利用了实景三维模型和三维仿真模型两种数据资源的不同优势，在宏观层面利用倾斜摄影模型色彩真实、细节丰富的优点，在微观层面利用了三维仿真细节完整、纹理清晰的优化，从而达到对城市进行真实展现的目的，解决了单一利用实景三维模型或三维仿真模型难以同时较好表现城市宏观和微观形态和色彩的问题，提升了三维数字城市的应用效果。

技术领域

本发明涉及图形图像领域，特别是涉及实景三维模型与三维仿真模型混合加载方法。

背景技术

近年来，利用倾斜摄影技术获取地面影像，进而建立实景三维模型得到了广泛的应用，许多城市利用直升机、无人机等飞行器获取了多视角的影像，建立了实景三维模型。由于实景三维模型的纹理来自航摄影像，因而建立的三维模型真实感强，效果好，在大场景展示、以及建筑屋顶等俯视视角上比人工三维模型有优势。但由于数据来源高空拍摄以及遮挡等原因，实景模型在精细表达上，效果不及三维仿真模型，尤其在接近地面或有遮挡的区域，建模效果不佳，甚至无法建立有效的三维模型，形成空洞。同时，实景三维模型通常是按格网组织的“表皮”模型，各类地物连成一个整体，不具有单体性质，导致难以开展城市精细化管理等应用。

三维仿真模型是一种人工三维模型，通过采集地形图或其他测量方式获取建筑几何形状数据，利用手工方式建立模型几何形状，因此模型是独立的，单体化的，可以与经济社会属性等进行整合，为城市精细化管理提供较好支持。同时利用人工拍摄方式获取纹理，制作得到的模型形状更加规则、纹理美观、干净，在建筑底商等近地面表达效果较好，精细表达效果好。但由于几何数据和纹理采集都是人工在地面进行，在建筑顶面，特别是屋顶造型效果弱，导致其真实性不及利用倾斜摄影测量技术得到的实景三维模型，尤其是在观察街区、城市等宏观视角下时，其“不真实”的感觉较为明显。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是实景三维模型与三维仿真模型混合加载方法。在该方法中，综合利用了实景三维模型和三维仿真模型两种数据资源的不同优势，在宏观层面利用倾斜摄影模型色彩真实、细节丰富的优点，在微观层面利用了三维仿真细节完整、纹理清晰的优化，从而达到对城市进行真实展现的目的，解决了单一利用实景三维模型或三维仿真模型难以同时较好表现城市宏观和微观形态和色彩的问题，可在城市形象展示、城乡规划建设和管理、地产商业宣传等领域开展应用，提升三维数字城市的应用效果。

为实现上述目的，本发明提供了一种实景三维模型与三维仿真模型混合加载方法，包括如下步骤：

步骤S1、对实景三维模型进行区块划分；

步骤S2、设计混合加载参数；

步骤S3、在三维场景中相机参数发生变化时混合加载实景三维模型与三维仿真模型；

所述步骤S1包括：

步骤S11、确定实景三维模型的区块大小；

对所有三维仿真模型，采用统计法统计三维仿真模型平均包围盒大小；

首先获取三维仿真模型中要素的包围盒，设定xmax,xmin及ymax，ymin分别为包围盒x方向和y方向的最大和最小值，计算得到包围盒x和y方向的平均长度avgXLength和avgYLength；取avgXLength和avgYLength中较大值，为了简化数值，对较大值进行向上取整，得到区块大小gridSize,所述M、i、n均为正整数；

步骤S12、使用区块大小，对实景三维模型进行区块处理:

判断实景三维模型是否进行过分割；当实景三维模型没有进行过分割，则跳过此步骤；