虛擬相機(jī)的位置觀察到的三維地球模型的第I可視區(qū)域的地理坐標(biāo)范圍。
[0036]比較圖2和圖3可以看出，在圖2中，虛擬相機(jī)相對(duì)于三維地球模型的距離較遠(yuǎn)，因此，三維地球模型位于虛擬相機(jī)的可視區(qū)域的地理坐標(biāo)范圍較大；而在圖3中，虛擬相機(jī)相對(duì)于三維地球模型的距離較近，因此，三維地球模型位于虛擬相機(jī)的可視區(qū)域的地理坐標(biāo)范圍較小。也就是說，虛擬相機(jī)相對(duì)于三維地球模型的距離越近，三維地球模型位于虛擬相機(jī)的可視區(qū)域的地理坐標(biāo)范圍越小。
[0037]S4，對(duì)所述第I可視區(qū)域的地理坐標(biāo)范圍進(jìn)行預(yù)設(shè)幅度的擴(kuò)充，得到第2地理坐標(biāo)范圍；
[0038]本步驟中，對(duì)第I可視區(qū)域的地理坐標(biāo)范圍進(jìn)行一定幅度的擴(kuò)充，主要目的為:當(dāng)虛擬相機(jī)相對(duì)于三維地球模型的姿態(tài)進(jìn)行小幅度調(diào)整時(shí)，不需要重新加載與可視區(qū)域相關(guān)的氣象場(chǎng)景，即可直接輸出三維氣象場(chǎng)景，進(jìn)一步提高三維氣象場(chǎng)景輸出效率。
[0039]例如，對(duì)于畫面輸出分辨率WXH，考慮亞像素級(jí)別的渲染等，數(shù)據(jù)處理以及圖形圖像轉(zhuǎn)化的目標(biāo)固定為2WX2H，可以滿足不同視界需求。當(dāng)然，對(duì)第I可視區(qū)域的地理坐標(biāo)范圍進(jìn)行擴(kuò)充的具體幅度值，根據(jù)實(shí)際需求靈活調(diào)整，本發(fā)明對(duì)此并不限制。
[0040]S5，讀取SI配置得到的所述氣象數(shù)據(jù)源，獲得所述第2地理坐標(biāo)范圍包含的所有的氣象數(shù)據(jù)集合；
[0041]S6，對(duì)所述氣象數(shù)據(jù)集合中的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后，將處理后的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形圖像轉(zhuǎn)化，得到三維地球場(chǎng)景中的氣象圖形圖像；然后，渲染輸出三維氣象場(chǎng)景圖像。
[0042]本步驟具體可采用兩種方式實(shí)現(xiàn):
[0043]方式一:
[0044]對(duì)所述氣象數(shù)據(jù)集合中的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的插值計(jì)算和圖形圖像處理，生成紋理圖像或圖形；然后，將所述紋理圖像或圖形變換到所述三維地球模型的對(duì)應(yīng)地理位置；然后，僅將包含三維地球模型和所述紋理圖像或圖形的三維氣象場(chǎng)景渲染輸出。
[0045]需要強(qiáng)調(diào)的是，不同類型的氣象數(shù)據(jù)所采用的圖形圖像算法是不同的，同一類的氣象數(shù)據(jù)也可能采用不同的算法或方法生成不同的效果。
[0046]方式二:
[0047]對(duì)所述氣象數(shù)據(jù)集合中的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行三維建模，并輸出建模得到的氣象數(shù)據(jù)模型。
[0048]本步驟兩種方式可總結(jié)為:將處理后的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形圖像轉(zhuǎn)化時(shí)，比如，通過數(shù)值-顏色映射生成紋理圖像或圖形，或者，根據(jù)處理后氣象數(shù)據(jù)直接三維建模等。這一步所進(jìn)行的操作僅限于視界范圍，而不需要針對(duì)全數(shù)據(jù)經(jīng)瑋度范圍，有效減少了構(gòu)建的三角面片/頂點(diǎn)數(shù)。此外，本發(fā)明，僅將視界范圍的圖形圖像轉(zhuǎn)化，減少了渲染引擎背面剔出等操作。
[0049]綜上所述，本發(fā)明提供的氣象元素在三維地球模型的快速顯示和繪制方法，通過可視區(qū)域的界定，僅將與可視區(qū)域相關(guān)的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的處理和輸出，可有效提高三維氣象模型交互顯示速度，增強(qiáng)用戶使用體驗(yàn)。
[0050]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氣象元素在三維地球模型的快速顯示和繪制方法，其特征在于，包括以下步驟: SI，配置氣象數(shù)據(jù)源；所述氣象數(shù)據(jù)源中存儲(chǔ)每個(gè)氣象數(shù)據(jù)與其所在的世界地理坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系； S2，在虛擬空間創(chuàng)建三維地球模型以及虛擬相機(jī)； S3，當(dāng)所述虛擬相機(jī)相對(duì)于所述三維地球模型被調(diào)整到特定的位置和姿態(tài)時(shí)，根據(jù)所述虛擬相機(jī)的特定位置和姿態(tài)，確定從所述虛擬相機(jī)的位置觀察到的所述三維地球模型的第I可視區(qū)域的地理坐標(biāo)范圍； S4，對(duì)所述第I可視區(qū)域的地理坐標(biāo)范圍進(jìn)行預(yù)設(shè)幅度的擴(kuò)充，得到第2地理坐標(biāo)范圍； S5，讀取SI配置得到的所述氣象數(shù)據(jù)源，獲得所述第2地理坐標(biāo)范圍包含的所有的氣象數(shù)據(jù)集合； S6，對(duì)所述氣象數(shù)據(jù)集合中的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后，將處理后的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形圖像轉(zhuǎn)化，得到三維地球場(chǎng)景中的氣象圖形圖像；然后，渲染輸出三維氣象場(chǎng)景圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣象元素在三維地球模型的快速顯示和繪制方法，其特征在于，SI中，所述氣象數(shù)據(jù)源為數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)文件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣象元素在三維地球模型的快速顯示和繪制方法，其特征在于，S3中，所述虛擬相機(jī)的特定位置和姿態(tài)包括:虛擬相機(jī)與三維地球模型的相對(duì)位置、虛擬相機(jī)的視線方向和相機(jī)偏轉(zhuǎn)角。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣象元素在三維地球模型的快速顯示和繪制方法，其特征在于，S6具體為: 對(duì)所述氣象數(shù)據(jù)集合中的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的插值計(jì)算和圖形圖像處理，生成紋理圖像或圖形；然后，將所述紋理圖像或圖形變換到所述三維地球模型的對(duì)應(yīng)地理位置；然后，僅將包含三維地球模型和所述紋理圖像或圖形的三維氣象場(chǎng)景渲染輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣象元素在三維地球模型的快速顯示和繪制方法，其特征在于，對(duì)所述氣象數(shù)據(jù)集合中的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的插值計(jì)算和圖形圖像處理，具體為: 不同類型的氣象數(shù)據(jù)采用相同或不相同的圖形圖像算法進(jìn)行處理；同一類型的氣象數(shù)據(jù)采用相同或不相同的圖形圖像算法進(jìn)行處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣象元素在三維地球模型的快速顯示和繪制方法，其特征在于，S6具體為:對(duì)所述氣象數(shù)據(jù)集合中的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行三維建模，并輸出建模得到的氣象數(shù)據(jù)模型。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種氣象元素在三維地球模型的快速顯示和繪制方法，包括以下步驟：當(dāng)虛擬相機(jī)相對(duì)于三維地球模型被調(diào)整到特定的位置和姿態(tài)時(shí)，確定從虛擬相機(jī)的位置觀察到的三維地球模型的第1可視區(qū)域的地理坐標(biāo)范圍；對(duì)第1可視區(qū)域的地理坐標(biāo)范圍進(jìn)行預(yù)設(shè)幅度的擴(kuò)充，得到第2地理坐標(biāo)范圍；獲得第2地理坐標(biāo)范圍包含的所有的氣象數(shù)據(jù)集合；對(duì)氣象數(shù)據(jù)集合中的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后，將處理后的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形圖像轉(zhuǎn)化，得到三維地球場(chǎng)景中的氣象圖形圖像；然后，渲染輸出三維氣象場(chǎng)景圖像。優(yōu)點(diǎn)為：通過可視區(qū)域的界定，僅將與可視區(qū)域相關(guān)的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的處理和輸出，可有效提高三維氣象模型交互顯示速度，增強(qiáng)用戶使用體驗(yàn)。
【IPC分類】G06T17-00
【公開號(hào)】CN104867181
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510293523
【發(fā)明人】朱定真, 王新, 鄭巍, 李孟頔, 陳琛, 趙晨楠, 康莊, 凌柏, 高義梅, 張旭
【申請(qǐng)人】華風(fēng)氣象傳媒集團(tuán)有限責(zé)任公司
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年6月1日