[发明专利]一种三维场景中大规模地形渲染的局部刷新方法

说明书

技术领域

本发明涉及空间地理信息系统技术领域，特别涉及一种三维场景中大规模地形渲染的局部刷新方法。

技术背景

目前的三维地形可视化系统中，大规模地形数据通常是构建地形瓦片金字塔模型，以四叉树结构对地形瓦片进行组织管理，而加载地形数据则是通过请求场景中所有的地形数据，将新增数据集与原始数据集合并，重新加载所有地形数据来完成。多数情况下，加载的局部地形范围仅仅是全部地形范围的一个很小的子范围，让所有地形瓦片全部刷新会增加数据调度的时间，降低刷新效率。因此，需要一种方法在加载局部地形时仅刷新局部地形所在的区域。

发明内容

本发明提供了一种三维场景中大规模地形渲染的局部刷新方法，加载地形时仅刷新局部地形块，无需重新加载所有地形数据，解决目前地形可视化系统中加载局部地形时出现的刷新效率低下的问题。

本发明提出了一种三维场景中大规模地形渲染的局部刷新方法，其包括如下步骤：

步骤1、对需要加载的局部地形区域进行预处理；

步骤2、获取与所述局部地形区域有重叠的各层级地形瓦片；

步骤3、实现局部地形区域的数据刷新。

其中，所述步骤1具体包括：

圈定需要加载的局部地形区域的矩形范围x_min，x_max，y_min，y_max，其中下角标min表示最小值，下角标max表示最大值。

其中，所述步骤2具体包括：

将该矩形范围与所述三维场景中的所有已加载的地形瓦片做二维坐标的相交运算，并判断是否有重叠区域，将有重叠区域的地形瓦片保存，并将所述三维场景中的地形瓦片遍历完毕，得到与所述局部地形区域有重叠的各层级地形瓦片的集合。

其中，所述将该矩形范围与所述三维场景中的所有已加载的地形瓦片做相交运算，并将所述三维场景中的地形瓦片遍历完毕具体包括：

判断该矩形范围与所述三维场景中的所有已加载的地形瓦片是否存在重叠区域，如果没有重叠区域，则表明需要加载的局部地形区域不在所述三维场景的地形范围内；

如果该矩形范围与所述三维场景中的已加载的某个地形瓦片存在重叠区域，则保存该地形瓦片的层、列、行、数据范围信息，并判断是否其具备子地形瓦片，如果存在子地形瓦片，则遍历子地形瓦片，直到遍历完所述三维场景中包含需要加载的地形区域的最小地形瓦片，汇总以上地形瓦片信息形成地形瓦片集合。

其中，所述步骤3具体为：

由创建地形瓦片模块构建如上述步骤2中所述各层级地形瓦片的集合中各个地形瓦片的新数据集，将其相应地替换所述三维场景中的原有地形瓦片。

本发明的有益成果

通过本发明使得三维场景中加载局部地形数据时，无需重新加载所有地形数据，仅针对需要加载的局部地形块进行更新，减少了数据调度时间，保证了加载地形数据的刷新速度。

附图说明

图1为与本发明实施例一致的实现三维场景大规模地形渲染中局部刷新的方法流程图。

具体实施例

如图1所示为与本发明具体实施例一致的实现三维场景大规模地形渲染中局部刷新的方法流程图。附图中各层级瓦片为各层级瓦片数据集。

局部地形数据实时刷新时，具体步骤如下：

对局部地形区域预处理，获取到需加载地形的矩形范围xmin，xmax，ymin，ymax；

将该矩形范围与场景中的地形瓦片范围做相交运算，若无重叠区域，说明加载的局部地形区域不在场景的地形范围内，无需进行局部刷新；若有重叠区域，保存该地形瓦片的层、列、行、数据范围等信息，并向子地形瓦片遍历，重复步骤2，直到遍历到场景中包含欲加载地形区域的最小地形瓦片；

步骤2中得到的即为场景中各个层级需要更新的地形瓦片，重新请求这些地形瓦片的数据集(包括影像与高程)，构建新的地形瓦片，替换场景中原有的地形瓦片，即可在场景中实现地形的局部刷新。

其中，与本发明实施例一致的，判断两个矩形区域是否相交的某一算法可以为：

假设两个矩形区域分别由其最大最小值点表示，矩形A表示为(minxA,minyA),(maxxA,maxyA),矩形B表示为(minxB,minyB),(maxxB,maxyB),若两个矩形有重叠区域，则重叠区域的最大最小值点可以表示成(minx,miny),(maxx,maxy),其中minx,miny,maxx,maxy分别为