[发明专利]一种基于WebGL三维的表面积计算方法及装置

说明书

本发明适用于地理信息技术领域，提供一种基于WebGL三维的表面积计算方法及装置，本发明采用插值方法来构建大量多边形内部的点，用这些点来构建组成多边形的小三角形，表面积的计算就可以转化成小三角形面积的和，这样的表面积计算精度则更高。此外，凹多边形的三角网构建会产生在多边形凹处的三角形，这些小三角形在多边形外部，需要被剔除。本发明则能有效解决凹多边形的这个问题，实现表面积的精确计算。

技术领域

本发明属于地理信息技术领域，尤其涉及一种基于WebGL三维的表面积计算方法及装置。

背景技术

地形和模型表面积数据需求日益增多，常规的测量计算方法很难满足工程单位的需要。为了更快、更准确地提供不同地形条件下以及模型上的表面积数据信息，必须借助现代的计算机技术。利用严密的数学计算公式和模型，采用可视化方式直观地把表面实际状况和面积呈现给大家，以便减少因面积计算而引起的工程量差异或用地补偿之间的矛盾。

随着计算机图形学的发展，WebGL（网页图形库）能够在网页上绘制和渲染复杂三维图形，并允许用户与之进行交互。现在，随着个人计算机和浏览器的性能越来越强，使用便捷通用的web技术创建渲染三维图形已成为可能。WebGL结合了html5（Hyper TextMarkup Language 5，最新的超文本标记语言）和javascript（java脚本），允许开发者在网页上创建和渲染三维图形。这项技术能在开发下一代易用直观用户界面和生产互联网内容上发挥重要作用。其中，CesiumJS（一个跨平台、跨浏览器的展示三位地球和地图的js库）是一款用于创建虚拟场景的3D地理信息平台，用于创建以基于Web的地图动态数据可视化。它能够支持2D, 2.5D, 3D形式的地理（地图）数据展示，可以绘制各种几何图形、高亮区域，支持导入图片，甚至三维模型等多种数据可视化展示。也可以用户动态数据可视化并提供良好的触摸支持，支持绝大多数的浏览器和移动端浏览器。

目前基于Cesium的表面积计算方法主要是以下流程：在野外较完整地采集地形数据或数字地形图后，在计算机上利用地形图或野外采集的地面点数据文件，按照实际工程需要，在规定的区域之内计算并在屏幕上显示出实际地面的表面曲面面积，即利用软件快速直观精确地完成“复杂地形条件下的地表面积计算”工作。但是这种情况下来计算表面积需要耗费大量的人力和时间，并且效率低下。因此本发明结合WebGL三维实现地形或模型上的表面积计算能够解决上述存在的问题。

同时，现在也有利用WebGL三维实现地形或模型的表面积测量方案，但这些方案也存在有不同的缺陷。首先，当绘制图形范围较大时，图形渲染速度慢，容易出现网页崩溃现象；其次，对凹多边形的表面积计算出现错误。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种基于WebGL三维的表面积计算方法，旨在解决上述问题。

一方面，所述基于WebGL三维的表面积计算方法包括下述步骤：

步骤S1、获取鼠标点击交互信息构建多边形；

步骤S2、对多边形内部进行插值得到内部点集合；

步骤S3、对多边形的边进行插值得到边插值点集合；

步骤S4、将内部点集合、边插值点集合以及顶点坐标点集合中的所有点存放至所有点集合中，根据所有点集合中的点构建三角网，生成小三角形集合；

步骤S5、遍历小三角形集合中的每个小三角形，计算当前遍历小三角形的重心，从小三角形集合中剔除重心在多边形外部的小三角形；

步骤S6、计算小三角形集合中所有小三角形的面积和即为当前所要获取的多边形面积。

进一步的，所示步骤S1具体包括：

获取交互鼠标点击位置点，这些位置点所形成的范围即为当前所要计算表面积的范围；