一種三維地圖渲染顯示方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計算機網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域，尤其涉及一種三維地圖渲染顯示方法及三維地圖渲染顯示系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的三維地圖技術(shù)主要使用的是三角網(wǎng)格模型進行展示。從數(shù)據(jù)來源上可以分為航拍三維重建和點云半交互式重建三維兩種方法。諾基亞的Here地圖和谷歌地球都使用的是航拍影像三維重建技術(shù)得到的三維模型，然后通過細節(jié)層次(LoD，Level ofDetial)技術(shù)將城市的建筑物等信息展示給用戶，如圖1示出的現(xiàn)有技術(shù)中三維地圖的展示示意圖。
[0003]通過街景光探測與測量(Lidar，Light Detect1n And Ranging)設(shè)備采集的點云數(shù)據(jù)也被應(yīng)用到三維地圖中。不過這些點云數(shù)據(jù)主要通過一些人工處理技術(shù)結(jié)合三維重建技術(shù)生成了街景三角網(wǎng)格。如圖2示出的中科院深圳先進技術(shù)研宄所利用LiDar設(shè)備采集的點云采用SmartBox半自動三維重建技術(shù)得到三維地圖，取得了比較好的效果。
[0004]隨著LiDar設(shè)備測量精度的提高，許多測量設(shè)備得到的點云數(shù)據(jù)已經(jīng)達到了可以直接展示的水平，這讓三維點云直接作為模型展示給用戶提供了前提。然而，現(xiàn)有技術(shù)中，航拍三維模型的問題是模型的分辨率比較低，只能重現(xiàn)城市的遠景，無法做到對街景進行三維漫游。而通過街景點云設(shè)備使用半自動重建技術(shù)需要耗費大量的人力，自動化程度太低，而且存在大量的無法重建的部分，比如廣告牌、路燈樹木等一些重建代價特別大但是又非常重要的細節(jié)，最終使得數(shù)據(jù)處理代價相當大。
[0005]因此，由于需要處理的點云數(shù)據(jù)量巨大，通過Web端來展示三維點云街景還存在很多問題，當前還沒不能實現(xiàn)讓大規(guī)模點云數(shù)據(jù)通過Web三維技術(shù)展示給用戶。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明實施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種三維地圖渲染顯示方法及三維地圖渲染顯示系統(tǒng)，可實現(xiàn)讓大規(guī)模點云數(shù)據(jù)通過Web三維技術(shù)展示給用戶。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例第一方面公開了一種三維地圖渲染顯示方法，包括:
[0008]根據(jù)當前視點的地圖位置信息，調(diào)用當前場景模型對應(yīng)的模型文件；其中所述模型文件中的數(shù)據(jù)以八叉樹結(jié)構(gòu)的形式進行緩存；
[0009]通過所述八叉樹結(jié)構(gòu)結(jié)合當前視點的視椎體，采用預(yù)設(shè)的可見性判斷算法對當前場景模型內(nèi)部的所有節(jié)點進行細節(jié)層次LoD的可見性判斷，以標注出所述模型文件中進入當前視點的視椎體視野范圍內(nèi)可見的節(jié)點與子節(jié)點；
[0010]根據(jù)標注的所述可見的節(jié)點與子節(jié)點，對進入當前視點的視椎體視野范圍內(nèi)的場景進行渲染并顯示。
[0011]結(jié)合第一方面，在第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述根據(jù)當前視點的地圖位置信息，調(diào)用當前場景模型對應(yīng)的模型文件之前，還包括:
[0012]通過QuadKey對獲取的三維點云街景數(shù)據(jù)進行分幅處理，生成各個場景模型對應(yīng)的模型文件。
[0013]結(jié)合第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，在第二種可能的實現(xiàn)方式中，所述根據(jù)當前視點的地圖位置信息，調(diào)用當前場景模型對應(yīng)的模型文件，包括:
[0014]讀取當前視點的地圖位置信息對應(yīng)的經(jīng)瑋度；
[0015]查找讀取的所述經(jīng)瑋度對應(yīng)的瓦片坐標，并根據(jù)所述瓦片坐標獲取所述當前視點的地圖位置對應(yīng)的瓦片；
[0016]通過所述瓦片獲得當前場景模型對應(yīng)的模型文件的路徑，并通過所述模型文件的路徑將模型文件調(diào)入當前場景模型的更新隊列中。
[0017]結(jié)合第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式，在第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述對進入當前視點的視椎體視野范圍內(nèi)的場景進行渲染并顯示之后，還包括:
[0018]接收輸入的對所述視點的漫游操作信息；
[0019]根據(jù)所述漫游操作信息分析所述視點漫游的距離，并判斷所述距離是否達到第一預(yù)設(shè)閾值；
[0020]當判斷結(jié)果為是時，重新執(zhí)行所述讀取當前視點的地圖位置信息對應(yīng)的經(jīng)瑋度的步驟。
[0021]結(jié)合第一方面的第三種可能的實現(xiàn)方式，在第四種可能的實現(xiàn)方式中，所述通過所述模型文件的路徑將模型文件調(diào)入當前場景模型的更新隊列中之后，還包括:
[0022]將不在所述當前視點的視椎體視野范圍內(nèi)的場景移出所述更新隊列。
[0023]結(jié)合第一方面，在第五種可能的實現(xiàn)方式中，所述以八叉樹結(jié)構(gòu)的形式進行緩存的數(shù)據(jù)按照節(jié)點或子節(jié)點設(shè)置有節(jié)點編號，并按照所述節(jié)點編號進行緩存在磁盤中；
[0024]所述根據(jù)標注的所述可見的節(jié)點與子節(jié)點，對進入當前視點的視椎體視野范圍內(nèi)的場景進行渲染并顯示，包括:
[0025]獲取出標注的所述可見的節(jié)點與子節(jié)點對應(yīng)的節(jié)點編號；
[0026]根據(jù)所述獲取的節(jié)點編號從磁盤中找出所述可見的節(jié)點與子節(jié)點對應(yīng)的緩存文件，并根據(jù)所述緩存文件對進入當前視點的視椎體視野范圍內(nèi)的場景進行渲染并顯示。
[0027]結(jié)合第一方面，或者第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，或者第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式，或者第一方面的第三種可能的實現(xiàn)方式，或者第一方面的第四種可能的實現(xiàn)方式，或者第一方面的第五種可能的實現(xiàn)方式，在第六種可能的實現(xiàn)方式中，所述采用預(yù)設(shè)的可見性判斷算法對當前場景模型內(nèi)部的所有節(jié)點進行細節(jié)層次LoD的可見性判斷，包括:
[0028]判斷當前層次的節(jié)點中心距離與包圍盒半徑的比值是否達到第二預(yù)設(shè)閾值；其中所述節(jié)點中心距離為當前場景模型中當前層次節(jié)點的包圍盒中心點到當前視點的距離，所述包圍盒半徑為所述當前場景模型中當前層次節(jié)點的包圍盒半徑；
[0029]當判斷結(jié)果為是時，則標注出當前場景模型中的所述節(jié)點可見，并將在所述節(jié)點下一個層次的所有子節(jié)點作為當前層次節(jié)點，返回執(zhí)行所述判斷當前層次的節(jié)點中心距離與包圍盒半徑的比值是否達到第二預(yù)設(shè)閾值的步驟；否則，不標注出當前場景中的所述節(jié)點可見。
[0030]本發(fā)明實施例第二方面公開了一種三維地圖渲染顯示系統(tǒng)，包括:
[0031]模型文件調(diào)用模塊，用于根據(jù)當前視點的地圖位置信息，調(diào)用當前場景模型對應(yīng)的模型文件；其中所述模型文件中的數(shù)據(jù)以八叉樹結(jié)構(gòu)的形式進行緩存；
[0032]可見性判斷模塊，用于通過所述八叉樹結(jié)構(gòu)結(jié)合當前視點的視椎體，采用預(yù)設(shè)的可見性判斷算法對當前場景模型內(nèi)部的所有節(jié)點進行細節(jié)層次LoD的可見性判斷，以標注出所述模型文件中進入當前視點的視椎體視野范圍內(nèi)可見的節(jié)點與子節(jié)點；
[0033]場景渲染顯示模塊，用于根據(jù)標注的所述可見的節(jié)點與子節(jié)點，對進入當前視點的視椎體視野范圍內(nèi)的場景進行渲染并顯示。
[0034]結(jié)合第二方面，在第一種可能的實現(xiàn)方式中，還包括:
[0035]模型文件生成模塊，用于在所述模型文件調(diào)用模塊根據(jù)當前視點的地圖位置信息，調(diào)用當前場景模型對應(yīng)的模型文件之前，通過QuadKey對獲取的三維點云街景數(shù)據(jù)進行分幅處理，生成各個場景模型對應(yīng)的模型文件。
[0036]結(jié)合第二方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，在第二種可能的實現(xiàn)方式中，所述模型文件調(diào)用模塊包括:
[0037]經(jīng)瑋度讀取單元，用于讀取當前視點的地圖位置信息對應(yīng)的經(jīng)瑋度；
[0038]查找獲取單元，用于查找讀取的所述經(jīng)瑋度對應(yīng)的瓦片坐標，并根據(jù)所述瓦片坐標獲取所述當前視點的地圖位置對應(yīng)的瓦片；
[0039]調(diào)入單元，用于通過所述瓦片獲得當前場景模型對應(yīng)的模型文件的路徑，并通過所述模型文件的路徑將模型文件調(diào)入當前場景模型的更新隊列中。
[0040]結(jié)合第二方面的第二種可能的實現(xiàn)方式，在第三種可能的實現(xiàn)方式中，還包括:
[0041]信息接收模塊，用于在所述場景渲染顯示模塊對進入當前視點的視椎體視野范圍內(nèi)的場景進行渲染并顯示之后，接收輸入的對所述視點的漫游操作信息；
[0042]距離判斷模塊，用于根據(jù)所述漫游操作信息分析所述視點漫游的距離，并判斷所述距離是否達到第一預(yù)設(shè)閾值；并當判斷結(jié)果為是時，重新觸發(fā)所述經(jīng)瑋度讀取單元執(zhí)行所述讀取當前視點的地圖位置信息對應(yīng)的經(jīng)瑋度的步驟。
[0043]結(jié)合第二方面的第三種可能的實現(xiàn)方式，在第四種可能的實現(xiàn)方式中，還包括:
[0044]隊列移除模塊，用于在所述調(diào)入單元通過所述模型文件的路徑將模型文件調(diào)入當前場景模型的更新隊列中之后，將不在所述當前視點的視椎體視野范圍內(nèi)的場景移出所述更新隊列。
[0045]結(jié)合第二方面，在第五種可能的實現(xiàn)方式中，所述以八叉樹結(jié)構(gòu)的形式進行緩存的數(shù)據(jù)按照節(jié)點或子節(jié)點設(shè)置有節(jié)點編號，并按照所述節(jié)點編號進行緩存在磁盤中；
[0046]所述場景渲染顯示模塊包括:
[0047]節(jié)點編號獲取單元，用于