[发明专利]一种多地理信息平台下的场景融合可视化方法

权利要求书

1.一种多地理信息平台下的场景融合可视化方法，其特征在于：具体包含如下步骤；

步骤1，将底层场景和上层场景进行融合；

所述步骤具体包含如下步骤：

步骤1.1，创建底层WebGIS场景和上层场景，选取具有良好接口的三维GIS平台作为底层，设置三维数字地球、基础图层、相机和渲染器；

步骤1.2，引入上层场景数据库，数据文件以json格式导入，以插件形式将上层场景框架导入到工程文件中；

步骤1.3，进行一系列的同步操作；

所述步骤1.3具体如下：

(1)同步地图投影：投影方法统一采用Web Mercator，利用投影公式计算得到2维或2.5维上层场景对应的3维坐标存入新的数组中，则上层场景与三维坐标系统形成了对应；

(2)同步视锥体：调节上层场景的相机，用上层场景的坐标与透视投影矩阵相乘，结果与底层面重合；

(3)建立双向交互功能：在组件的类中设置state属性，某一场景改变会触发属性的改变，属性改变从而引起其他场景相应的操作，达到多个场景的联动和数据的一致性；

(4)同步视图矩阵：将底层场景的视图矩阵设置为上层场景的视图矩阵；

(5)同步方位角、倾角和距视图矩阵中心距离：取得底层场景方位角、倾角和距视图矩阵中心距离的数值存入数组中，用数组为上层场景的对应数据赋值；

步骤2，控制上层场景和下层场景空间分析的一致；

上层GIS平台针对数据进行分析，获得分析结果返回给底层GIS平台，由底层GIS平台通过数据加载功能将分析结果加载到底层WebGIS场景中，并提取底层WebGIS场景中的场景表现特征返回上层GIS平台，由上层GIS平台继续针对数据分析，如此循环，实现上层场景和下层场景空间分析一致性的保持；

步骤3，WebGIS场景的循环渲染；

循环渲染下层和上层的WebGIS场景，每次循环要通过renderNeeded和viewMatrix判断场景中的实体变化情况、以及相机视图矩阵的变化情况，如果发生变化，则对变化的实体进行重新渲染，如果没有变化则通过forcedPaus命令来强制暂停渲染操作。

2.根据权利要求1所述的一种多地理信息平台下的场景融合可视化方法，其特征在于：在步骤2中，同步地图投影方法如下：

给定2维或2.5维上层场景的坐标(x，y)，x、y分别是墨卡托投影下的横、纵坐标，假设墨卡托投影的坐标系原点为(0，λ₀)，墨卡托投影公式为：

其中，λ为经度，φ为纬度。

3.根据权利要求1所述的一种多地理信息平台下的场景融合可视化方法，其特征在于：在步骤2中，同步视锥体方法如下：

透视投影矩阵为M具体如下：

其中，θ为视锥体在Y方向的夹角，ratio为投影平面的纵横比，n和f分别是上层场景和下层场景距相机的距离。

4.根据权利要求1所述的一种多地理信息平台下的场景融合可视化方法，其特征在于：在步骤2中，建立双向交互功能方法如下：

将建立双向交互功能也就是建立事件触发机制，转换公式如下：

上层场景到底层场景的联动公式：h＝H×Map.scale/match (3)

底层场景到上层场景的联动公式：Map.scale＝h/H×match (4)

其中：h为底层地图中视角高度；H为全图视角高度；scale为上层场景的比例尺；match为上层场景到底层场景的匹配参数。

5.根据权利要求1所述的一种多地理信息平台下的场景融合可视化方法，其特征在于：在步骤2中，同步视图矩阵方法如下：

模型视图矩阵的作用是：乘以一个点坐标，获得一个新的点坐标，获得的点坐标表示点在世界里变换，如果将观察者视为一个模型，那么视图矩阵就是观察者的模型矩阵的逆矩阵，观察者平移了(t_x，t_y，t_z)，相当于整个世界平移了(-t_x，-t_y，-t_z)，

观察者绕Z轴旋转了角度θ，相当于整个世界绕Z轴旋转了-θ；

观察者在三个方向等比例缩小S倍，相当于整个世界放大了S倍；