[发明专利]面向建筑群的分形四叉树纹理组织方法

权利要求书

1.一种面向建筑群的分形四叉树纹理组织方法，其特征在于具体步骤为：

1)结合倾斜影像的视线与法向的关系以及目标纹理面积两个约束条件，选择最优片面纹理数据源；

该方法首先计算目标纹理所在墙面的法向量然后计算此墙面的摄影方接下来计算两方向的夹角θ，最后在M幅含有目标纹理的影像中选择θ角最小的影像，将所有影像用集合R1表示；

利用共线方程求出建筑物墙面上网格点在倾斜影像上对应的像点；理为四边形，所以将目标纹理的四个顶点相连并计算其面积，不同目标纹理在各类影像中面积最大的倾斜影像用集合R2表示；

在完成以上两个步骤的基础之上，取R1和R2的交集，选择变形最小且目标纹理面积最大的影像作为最优纹理源；

2)将分形和四叉树技术进行结合，利用分形的自相似性和相同纹理具有相同分形维数的特点，将四叉树结构中具有相同分形维数的纹理块进行合并，进而将建筑物的纹理进行分类，建立纹理的分形四叉树结构；

3)采用四叉树结构进行模型层次的组织，然后对纹理进行分层分块，构建一个纹理金字塔模型，建立具有四叉树结构的LOD数据组织；

4)使用同一张纹理影像绑定建筑物中所有具有相同纹理属性面，按照建筑物纹理属性进行类别间并行运算，进而实现建筑物三维模型所有面的快速纹理映射。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的步骤2)具体为：

采用“top-down”从顶向下的分割方法，先检查影像全域，根据要求精度计算合理层数并设置图像分形维数阈值k；然后原始影像作为四叉树根节点进行四分，新建四个子图像作为叶子节点，并计算所有节点分形维数；判断所有节点分形维数两两差值是否≤k，如果有≤k的节点存在，则删除下层叶子节点保留上层节点，并判断当前是否是最优层数，如果不存在≤k的节点，则直接判断当前是否是最优层数；如果当前层是最优层数，则结束分割，如果不是最优层数，则子节点继续分割计算节点分形维数，直至分割到最优层数为止。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的步骤3)具体为：

由于采用四叉树结构来组织模型层次，因此，需要按“Z”字型和Morton编码方式对每一层纹理的分块结果进行编码命名和存储；对于同一层的纹理数据，每个分块所对应的Morton码的值是唯一的，因此，Morton码实际上记录了每个分块纹理的属性信息，同时利用Morton码可以为每个分块建立索引；利用四进制形式表示的Morton码，确定上一层次模型的某个分块所对应的下一层相同空间位置的4个分块，从而建立起具有四叉树结构的LOD数据组织。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述的步骤4)具体为：

在纹理映射过程中，可以使用同一张纹理影像绑定建筑物中所有具有相同纹理属性面；程序运行一次纹理映射不需要提前在内存保存全部纹理数据，按照四叉树方法建立好纹理树索引后直接调用，这样既能减少占用内存又能提高纹理映射速度。