專利名稱：一種應(yīng)用多線程創(chuàng)建三維云圖的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及動畫制作技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種應(yīng)用多線程創(chuàng)建三維云圖的方法和裝置。
背景技術(shù)：
在天氣預(yù)報系統(tǒng)中常常需要用到三維云圖，三維云圖的數(shù)據(jù)處理量比較大，現(xiàn)在常用的三維云圖數(shù)據(jù)大小為512*512像素，要顯示較好的三維云圖的效果，建立的云圖模型大小至少為像素。目前通過單線程建立三角網(wǎng)格模型的方法來處理讀取的三維云圖的數(shù)據(jù)，采用單線程建立三角網(wǎng)格模型需要耗費的時間較長，經(jīng)測試建立三角網(wǎng)格模型需要耗費的時間> 40ms。在天氣預(yù)報系統(tǒng)中播放三維云圖的時候，為了使得播放流暢、圖像清晰，要求每秒鐘播放25幀經(jīng)過處理的三維云圖，這樣就要求建立三角網(wǎng)格模型的時間要< 40ms，否則就無法達到播放三維云圖時的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種創(chuàng)建三維云圖的方法，能夠縮短創(chuàng)建三角網(wǎng)格模型的時間，進而縮短創(chuàng)建三維云圖的時間。為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種創(chuàng)建三維云圖的方法，包括將獲取的云圖數(shù)據(jù)劃分為預(yù)設(shè)份數(shù)；將劃分的各份數(shù)的云圖數(shù)據(jù)交給對應(yīng)的線程處理，所述線程的數(shù)量與預(yù)設(shè)份數(shù)相同；各個線程依據(jù)該線程接收的云圖數(shù)據(jù)建立三角網(wǎng)格模型；將各個線程建立的三角網(wǎng)格模型經(jīng)渲染得到三維云圖模型。進一步的，劃分云圖數(shù)據(jù)是對云圖數(shù)據(jù)按大小相同進行等分。進一步的，劃分云圖數(shù)據(jù)后得到的預(yù)設(shè)份數(shù)的云圖數(shù)據(jù)量的大小差別在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，所述預(yù)設(shè)范圍為5^--5 ^進一步的，將獲取的云圖數(shù)據(jù)劃分為預(yù)設(shè)份數(shù)時，相鄰預(yù)設(shè)份數(shù)之間至少有一行
數(shù)據(jù)重合。進一步的，將獲取的云圖數(shù)據(jù)劃分為預(yù)設(shè)份數(shù)即將獲取的云圖數(shù)據(jù)劃分為4份。進一步的，將獲取的云圖數(shù)據(jù)劃分為預(yù)設(shè)份數(shù)之前還包括對云圖數(shù)據(jù)進行預(yù)處理的步驟，所述預(yù)處理的步驟包括調(diào)節(jié)云圖數(shù)據(jù)灰度的對比度。進一步的，調(diào)節(jié)云圖數(shù)據(jù)灰度的對比度包括預(yù)設(shè)第一參數(shù)、第二參數(shù)，所述第一參數(shù)小于第二參數(shù)，所述第一、二參數(shù)介于 0155之間；如果獲取的云圖數(shù)據(jù)的灰度值小于和/或等于第一參數(shù)時，則云圖數(shù)據(jù)灰度的對比度為0 ；如果獲取的云圖數(shù)據(jù)的灰度值介于第一參數(shù)和第二參數(shù)之間，則云圖數(shù)據(jù)灰度的對比度為云圖數(shù)據(jù)灰度值同第一參數(shù)的差值*255/第二參數(shù)同第一參數(shù)的差值；如果獲取的云圖數(shù)據(jù)的灰度值大于和/或等于第二參數(shù)時，則云圖數(shù)據(jù)灰度的對比度為255。進一步的，預(yù)處理的步驟還包括按照預(yù)設(shè)高度和亮度對云圖數(shù)據(jù)進行調(diào)節(jié)。進一步的，各線程之間通過CMutex實現(xiàn)線程同步。本發(fā)明實施例還提供了一種創(chuàng)建三維云圖的裝置，包括劃分單元，用于將獲取的云圖數(shù)據(jù)劃分為預(yù)設(shè)份數(shù)；提交單元，用于將劃分的各份數(shù)的云圖數(shù)據(jù)交給對應(yīng)的線程處理，所述線程的數(shù)量與預(yù)設(shè)份數(shù)相同；處理單元，用于各個線程依據(jù)該線程接收的云圖數(shù)據(jù)建立三角網(wǎng)格模型；渲染單元，用于將各個線程建立的三角網(wǎng)格模型經(jīng)渲染得到三維云圖模型。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點本發(fā)明將云圖數(shù)據(jù)劃分為預(yù)設(shè)的份數(shù)，提交給對應(yīng)的線程處理，每個線程處理一份云圖數(shù)據(jù)，之后將各個線程處理的云圖數(shù)據(jù)渲染得到三維云圖模型。相對于現(xiàn)有技術(shù)采用單線程處理云圖數(shù)據(jù)的方法來說，本發(fā)明的方法采用多線程對數(shù)據(jù)進行處理縮短了云圖數(shù)據(jù)處理的時間，進而縮短了得到三維云圖的時間。進一步，本發(fā)明采用的方法還對獲取的云圖數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，根據(jù)云圖數(shù)據(jù)灰度值，對改灰度值進行調(diào)節(jié)，解決了原始的云圖數(shù)據(jù)大都偏亮或偏暗的問題。


圖1是本發(fā)明一種創(chuàng)建三維云圖的方法實施例一的流程圖；圖2是本發(fā)明一種創(chuàng)建三維云圖的方法實施例二中調(diào)節(jié)云圖數(shù)據(jù)灰度的對比度的流程圖；圖3是本發(fā)明一種創(chuàng)建三維云圖的方法實施例二中調(diào)節(jié)云圖數(shù)據(jù)灰度的對比度的示意圖；圖4是云圖數(shù)據(jù)在預(yù)處理前的云圖顯示效果圖；圖5是采用本發(fā)明方法對云圖數(shù)據(jù)進行預(yù)處理之后的云圖顯示效果圖；圖6是本發(fā)明一種創(chuàng)建三維云圖裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明。實施例一參照圖1，示出了本發(fā)明一種創(chuàng)建三維云圖的方法流程圖，包括步驟101，將獲取的云圖數(shù)據(jù)劃分為預(yù)設(shè)份數(shù)；為了知道如何劃分云圖數(shù)據(jù)，需要先介紹一下云圖數(shù)據(jù)的格式，云圖數(shù)據(jù)包括文件頭和數(shù)據(jù)組成。文件頭(文件頭為TEXT格式)diam0nd(8個字符)13(3個字符)數(shù)據(jù)說明(40個字符)年(5個字符)月(3個字符)日(3個字符)時次(3個字符)X方向圖象大小(5個字符)Y方向圖象大小(5個字符)圖象左下角經(jīng)度坐標(8個字符)圖象左下角緯度坐標(8個字符)投影方式O個字符，1-lambert 2-mecator 3-北半球4-南半球) 放縮系數(shù)(5個字符)圖象類型O個字符，1-紅外云圖2-雷達拼圖3-地形圖4-可見光云圖5-水汽圖)象素值與相應(yīng)物理量對照表文件名(12個字符)中心經(jīng)度(8個字符)、 中心緯度(8個字符)。文件頭部分共1 個字符。目前9210工程通訊系統(tǒng)傳輸?shù)腉MS5云圖左下角經(jīng)緯度(86. 4,-1. 3)。數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)格式為二進制數(shù)據(jù))一個象素點占一個字節(jié)，先沿X方向后Y方向。下面就是一個云圖數(shù)據(jù)的具體例子diamond 13 97 年 2 月 10 日 08 時紅外云圖 1997 02 10 08 1280 1024 86.4-1.3 11.01 ir.dat cloud。劃分云圖數(shù)據(jù)可以是等分也可以不等分。按照云圖數(shù)據(jù)的大小，可以將云圖數(shù)據(jù)等分為4份，分別交給4個進程處理；也可以是將云圖數(shù)據(jù)劃分為大小大概相等的若干份，將劃分的數(shù)據(jù)分別交給對應(yīng)的線程處理?？傊?，不論如何劃分云圖數(shù)據(jù)，只要保證劃分的云圖數(shù)據(jù)之間的大小相差不是很大。為了保證劃分的云圖數(shù)據(jù)之間的大小相差不是很大，可以預(yù)設(shè)一個大小差別的閾值，可以設(shè)置劃分的云圖數(shù)據(jù)之間的大小相差的范圍在 5% —5%之間。在劃分云圖數(shù)據(jù)時，為了保證在后期不同線程處理完畢的云圖數(shù)據(jù)相互整合渲染得到的三維云圖數(shù)據(jù)不出現(xiàn)縫隙，使得各個線程處理的數(shù)據(jù)能夠無縫連接，在劃分時需要保證相鄰的云圖數(shù)據(jù)之間至少有一行數(shù)據(jù)重合。例如整個云圖數(shù)據(jù)塊大小為128*128， 將云圖數(shù)據(jù)劃分為4等分，則劃分的四塊數(shù)據(jù)大小分別為應(yīng)該是1觀*32，128*32,128*32, 128*32 ；為了保證劃分后的數(shù)據(jù)塊在整合渲染時能夠無縫連接，則上述大小的數(shù)據(jù)塊劃分為4等分后，各個數(shù)據(jù)塊大小為1觀*32，128*33,128*33,1觀*32，這樣就可以保證相鄰數(shù)據(jù)塊之間有一行重合，進而保證各個數(shù)據(jù)塊整合渲染時能夠無縫連接。步驟102，將劃分的各份數(shù)的云圖數(shù)據(jù)交給對應(yīng)的線程處理，所述線程的數(shù)量與預(yù)設(shè)份數(shù)相同；將云圖數(shù)據(jù)劃分之后，在實現(xiàn)本發(fā)明的時候還需要注意的就是要保證有多個線程，每個線程處理一份數(shù)據(jù)，這樣才可以保證本發(fā)明的目的的實現(xiàn)。因為多個線程對數(shù)據(jù)的處理效率當(dāng)然要比單個線程處理數(shù)據(jù)的能力要強。多個線程在處理云圖數(shù)據(jù)時，可以保持同步，這時的處理時間最短，效率最高。當(dāng)然也可以相互有個時間差，但是不能是順序進行或者是一個線程處理完數(shù)據(jù)之后另一個線程再開始處理數(shù)據(jù)。否則就同單線程處理數(shù)據(jù)沒有什么差別了，達不到本發(fā)明的目的了。在本發(fā)明方法實施例中，可以通過CMutex實現(xiàn)各個線程同步。步驟103，各個線程依據(jù)該線程接收的云圖數(shù)據(jù)建立三角網(wǎng)格模型；步驟104，將各個線程建立的三角網(wǎng)格模型經(jīng)渲染得到三維云圖模型。建立三角網(wǎng)格模型的方法和對三角網(wǎng)格模型進行渲染的方法在現(xiàn)有技術(shù)中常有描述，不再贅述。上述本發(fā)明方法實施例一將云圖數(shù)據(jù)劃分為預(yù)設(shè)的份數(shù)，提交給對應(yīng)的線程處理，每個線程處理一份云圖數(shù)據(jù)，之后將各個線程處理的云圖數(shù)據(jù)渲染得到三維云圖模型。 相對于現(xiàn)有技術(shù)采用單線程處理云圖數(shù)據(jù)的方法來說，本發(fā)明的方法采用多線程對數(shù)據(jù)進行處理縮短了云圖數(shù)據(jù)處理的時間，進而縮短了得到三維云圖的時間。
實施例二本實施例同實施例一的區(qū)別在于，將獲取的云圖數(shù)據(jù)劃分為預(yù)設(shè)份數(shù)之前還包括對云圖數(shù)據(jù)進行預(yù)處理的步驟，預(yù)處理的步驟包括調(diào)節(jié)云圖數(shù)據(jù)灰度的對比度。參見圖2所示，調(diào)節(jié)云圖數(shù)據(jù)灰度的對比度包括步驟201，預(yù)設(shè)第一參數(shù)、第二參數(shù)，所述第一參數(shù)小于第二參數(shù)，所述第一、二參數(shù)介于0-255之間；0-255是現(xiàn)有技術(shù)中通常的像素的取值范圍，取值為0時，則表示像素最黑，即獲取的云圖數(shù)據(jù)很暗；取值為255時，則表示像素最白，即獲取的云圖數(shù)據(jù)很亮；不論云圖是偏暗或偏亮都會影響云圖的顯示效果，所以需要對偏暗或偏亮的云圖進行調(diào)節(jié)。步驟202，如果獲取的云圖數(shù)據(jù)的灰度值小于和/或等于第一參數(shù)時，則云圖數(shù)據(jù)灰度的對比度為0 ；步驟203，如果獲取的云圖數(shù)據(jù)的灰度值介于第一參數(shù)和第二參數(shù)之間，則云圖數(shù)據(jù)灰度的對比度為云圖數(shù)據(jù)灰度值同第一參數(shù)的差值*255/第二參數(shù)同第一參數(shù)的差值；具體實施時，云圖數(shù)據(jù)灰度值同第一參數(shù)的差值乘以255再除以第二參數(shù)同第一參數(shù)的差值。步驟204，如果獲取的云圖數(shù)據(jù)的灰度值大于和/或等于第二參數(shù)時，則云圖數(shù)據(jù)灰度的對比度為255。上述云圖數(shù)據(jù)的調(diào)節(jié)過程也可以參見圖3所示，X軸表示云圖數(shù)據(jù)輸入時的值，Y 軸表示云圖數(shù)據(jù)經(jīng)過調(diào)解后數(shù)據(jù)的值，Xl為第一參數(shù)，x2為第二參數(shù)。在對云圖數(shù)據(jù)進行預(yù)處理的上述步驟中，還可以調(diào)節(jié)云圖數(shù)據(jù)的高度和亮度，可以按照預(yù)設(shè)高度和亮度對云圖數(shù)據(jù)進行調(diào)節(jié)。例如，將獲取的云圖數(shù)據(jù)的灰度值乘上預(yù)設(shè)高度的比例因子即得到該灰度值云圖的高度，相同的方法也可以應(yīng)用在對云圖數(shù)據(jù)的亮度處理中。參見圖4是預(yù)處理前的云圖顯示效果圖，圖5是采用本發(fā)明方法對云圖數(shù)據(jù)進行預(yù)處理之后的云圖顯示效果圖?？梢钥吹綀D5的顯示效果相對于圖4更清晰、效果更突出。實施例二的方法對獲取的云圖數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，根據(jù)云圖數(shù)據(jù)灰度值，對改灰度值進行調(diào)節(jié)，解決了原始的云圖數(shù)據(jù)大都偏亮或偏暗的問題。以上對本發(fā)明所提供的一種創(chuàng)建三維云圖的方法，進行了詳細介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。實施例三本發(fā)明還提供了一種創(chuàng)建三維云圖的裝置實施例，該裝置實施例包括劃分單元601，用于將獲取的云圖數(shù)據(jù)劃分為預(yù)設(shè)份數(shù)；提交單元602，用于將劃分的各份數(shù)的云圖數(shù)據(jù)交給對應(yīng)的線程處理，所述線程的數(shù)量與預(yù)設(shè)份數(shù)相同；處理單元603，用于各個線程依據(jù)該線程接收的云圖數(shù)據(jù)建立三角網(wǎng)格模型；
渲染單元604，用于將各個線程建立的三角網(wǎng)格模型經(jīng)渲染得到三維云圖模型。本裝置在處理云圖數(shù)據(jù)時，云圖數(shù)據(jù)先進入到劃分單元601，劃分單元601將獲取的云圖數(shù)據(jù)劃分為預(yù)設(shè)份數(shù)；之后提交單元602將劃分的各份數(shù)的云圖數(shù)據(jù)交給對應(yīng)的線程處理，所述線程的數(shù)量與預(yù)設(shè)份數(shù)相同；各個線程都設(shè)有一個或多個處理單元603，該處理單元依據(jù)該線程接收的云圖數(shù)據(jù)建立三角網(wǎng)格模型；各線程將數(shù)據(jù)處理完畢之后發(fā)送到渲染單元604，渲染單元604將各個線程建立的三角網(wǎng)格模型經(jīng)渲染得到三維云圖模型。本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。
權(quán)利要求
1.一種創(chuàng)建三維云圖的方法，其特征在于，包括 將獲取的云圖數(shù)據(jù)劃分為預(yù)設(shè)份數(shù)；將劃分的各份數(shù)的云圖數(shù)據(jù)交給對應(yīng)的線程處理，所述線程的數(shù)量與預(yù)設(shè)份數(shù)相同； 各個線程依據(jù)該線程接收的云圖數(shù)據(jù)建立三角網(wǎng)格模型； 將各個線程建立的三角網(wǎng)格模型經(jīng)渲染得到三維云圖模型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述劃分云圖數(shù)據(jù)是對云圖數(shù)據(jù)按大小相同進行等分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述劃分云圖數(shù)據(jù)后得到的預(yù)設(shè)份數(shù)的云圖數(shù)據(jù)量的大小差別在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，所述預(yù)設(shè)范圍為5% —5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將獲取的云圖數(shù)據(jù)劃分為預(yù)設(shè)份數(shù)時，相鄰預(yù)設(shè)份數(shù)之間至少有一行數(shù)據(jù)重合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將獲取的云圖數(shù)據(jù)劃分為預(yù)設(shè)份數(shù)即將獲取的云圖數(shù)據(jù)劃分為4份。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將獲取的云圖數(shù)據(jù)劃分為預(yù)設(shè)份數(shù)之前還包括對云圖數(shù)據(jù)進行預(yù)處理的步驟，所述預(yù)處理的步驟包括調(diào)節(jié)云圖數(shù)據(jù)灰度的對比度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述調(diào)節(jié)云圖數(shù)據(jù)灰度的對比度包括 預(yù)設(shè)第一參數(shù)、第二參數(shù)，所述第一參數(shù)小于第二參數(shù)，所述第一、二參數(shù)介于0-255之間；如果獲取的云圖數(shù)據(jù)的灰度值小于和/或等于第一參數(shù)時，則云圖數(shù)據(jù)灰度的對比度為0;如果獲取的云圖數(shù)據(jù)的灰度值介于第一參數(shù)和第二參數(shù)之間，則云圖數(shù)據(jù)灰度的對比度為云圖數(shù)據(jù)灰度值同第一參數(shù)的差值*255/第二參數(shù)同第一參數(shù)的差值；如果獲取的云圖數(shù)據(jù)的灰度值大于和/或等于第二參數(shù)時，則云圖數(shù)據(jù)灰度的對比度為 255。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述預(yù)處理的步驟還包括按照預(yù)設(shè)高度和亮度對云圖數(shù)據(jù)進行調(diào)節(jié)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述各線程之間通過CMutex實現(xiàn)線程同步。
10.一種創(chuàng)建三維云圖的裝置，其特征在于，包括 劃分單元，用于將獲取的云圖數(shù)據(jù)劃分為預(yù)設(shè)份數(shù)；提交單元，用于將劃分的各份數(shù)的云圖數(shù)據(jù)交給對應(yīng)的線程處理，所述線程的數(shù)量與預(yù)設(shè)份數(shù)相同；處理單元，用于各個線程依據(jù)該線程接收的云圖數(shù)據(jù)建立三角網(wǎng)格模型； 渲染單元，用于將各個線程建立的三角網(wǎng)格模型經(jīng)渲染得到三維云圖模型。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種應(yīng)用多線程創(chuàng)建三維云圖的方法，包括將獲取的云圖數(shù)據(jù)劃分為預(yù)設(shè)份數(shù)；將劃分的各份數(shù)的云圖數(shù)據(jù)交給對應(yīng)的線程處理，所述線程的數(shù)量與預(yù)設(shè)份數(shù)相同；各個線程依據(jù)該線程接收的云圖數(shù)據(jù)建立三角網(wǎng)格模型；將各個線程建立的三角網(wǎng)格模型經(jīng)渲染得到三維云圖模型。對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的方法采用多線程對數(shù)據(jù)進行處理縮短了云圖數(shù)據(jù)處理的時間，進而縮短了得到三維云圖的時間。
文檔編號G06T17/00GK102169598SQ201010116480
公開日2011年8月31日 申請日期2010年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者胡守剛 申請人:新奧特(北京)視頻技術(shù)有限公司