[发明专利]一种雕刻大范围三维地形的方法

说明书

一种雕刻大范围三维地形的方法，包括以下步骤：S1：将目标区域的数字地形高程模型DEM在图像处理软件中进行像素和灰度化处理；S2：将图像处理后得到的图像，按照黑色到白色渐变划分为若干个色带区域；S3：将处理后的灰度地图导入浮雕处理软件进行灰度识别，以图像中黑色与白色色度的区别来识别地形的高度得到地形的三维浮雕模型，将高程模型DEM的多余部分进行修剪处理，再对浮雕模型进行比例的变换和艺术化处理；S4：将得到的三维浮雕模型数据转换为三维雕刻机可识别的雕刻路径进行雕刻制作。本发明中，节省了三维地形数据的运算时间，提高了制作速度，数据计算量小且不受目标区域范围的限制，制作精度最高可达到30米等高线精度。

技术领域

本发明涉及三维地形雕刻技术领域，尤其涉及一种雕刻大范围三维地形的方法。

背景技术

现有的地形沙盘制作中的地形制作多是由手工制作完成的，手工雕刻的依据是由目标区域的卫星或航空影像；还有一些是将目标区域的地形一层层的堆叠起来，方法主要是利用目标区域的等高线按设计的等高距将不同材料分别由低到高的雕刻出来再进行粘合。

现有的雕刻三维地形的方法是利用目标区域的数字高程模型创建stl格式的三维地形模型后进行雕刻的方法，其缺点是，受软件运算能力限制难以在进行大范围区域的三维地形模型创建时保证设计精度，需要花费大量的时间进行地形的三维运算。

以上现有的三种方法中前两种精度差且制作周期长，后一种受软件运算能力限制难以在保证精度的前提下进行大范围的地形制作，具有较大的局限性。

同时，专利201310066417.3公开了一种雕刻三维地形的方法，该方法首先将目标区域的数字高程模型数据在三维建模软件中进行三维重建，并根据设计需要对垂直和水平比例尺做放大或缩小的操作；然后将设计好的三维模型数据转换为三维雕刻机可识别的道具雕刻路径，将待刻材料一次雕刻成立体形状。该方法虽然一定程度解决了精度问题，但仅适用于地形范围在5000平方公里内的雕刻，一旦制作范围超过5000平方公里的地形时，受软件运算能力限制，不但需要花费大量的时间进行地形的三维运算，而且也难以保证精度。

发明内容

(一)发明目的

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种雕刻大范围三维地形的方法，旨解决现有的三维地形雕刻中以等高线创建三维地形模型难以在保证精度的前提下进行大范围地形制作，具有较大局限性的问题。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明提供了一种雕刻大范围三维地形的方法，包括以下步骤：

S1：将目标区域的数字地形高程模型DEM在图像处理软件中进行像素和灰度化处理；

S2：将图像处理后得到的图像，按照黑色到白色渐变划分为若干个色带区域；

S3：将处理后的灰度地图导入浮雕处理软件进行灰度识别，以图像中黑色与白色色度的区别来识别地形的高度得到地形的三维浮雕模型，将高程模型DEM的多余部分进行修剪处理，再对浮雕模型进行比例的变换和艺术化处理；

S4：将得到的三维浮雕模型数据转换为三维雕刻机可识别的雕刻路径进行雕刻制作。

优选的，在S1中，根据选择的设计区域检索获得目标区域的瓦片状数字高程模型DEM。

优选的，在S3中，先对灰度地图处理为预设值的设计精度后，再导入浮雕处理软件进行灰度识别。

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：