本發(fā)明專利屬于空間地理信息可視化領(lǐng)域，尤其涉及一般工作站在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下進(jìn)行百gb級甚至更大的超大數(shù)據(jù)量空間信息可視化及虛擬漫游的技術(shù)方案。

背景技術(shù)：

空間地理信息是人們從現(xiàn)實(shí)世界中提取出于位置和空間有關(guān)的抽象信息，傳統(tǒng)的空間地理信息的載體主要是紙質(zhì)或電子地圖，通過地圖的形式來記錄這些現(xiàn)實(shí)世界中的空間信息。隨著人類活動范圍不斷擴(kuò)大，城市空間結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，傳統(tǒng)地圖的空間信息二維展示方式依托于紙張或電腦、手機(jī)顯示器，與人第一視角的觀察方式不同。三維數(shù)據(jù)的出現(xiàn)則可以使用戶可以在二維屏幕上以第一人稱視角進(jìn)行瀏覽、漫游。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)則使用戶可以在全虛擬的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)沉浸式的瀏覽漫游的視覺體驗(yàn)，用戶如同完全置身于虛擬環(huán)境當(dāng)中。

與此同時，三維數(shù)據(jù)所帶來的數(shù)據(jù)量空前提升，且虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備實(shí)時渲染所耗費(fèi)的運(yùn)算量更大，一般計(jì)算機(jī)只能保證小范圍三維場景的流暢渲染。而采用激光測量、傾斜攝影測量等現(xiàn)代測繪技術(shù)所獲取的城市級的三維數(shù)據(jù)往往具有百gb級數(shù)據(jù)量甚至更大，大大超越了普通工作站的性能極限。因此，百gb數(shù)據(jù)量甚至更大的城市級空間三維數(shù)據(jù)無法在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下進(jìn)行可視化表達(dá)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上面的問題，本發(fā)明提供了一種超大數(shù)據(jù)量虛擬現(xiàn)實(shí)空間信息可視化技術(shù)。應(yīng)用該技術(shù)能夠?yàn)槠胀üぷ髡咎峁┌賕b級甚至更大的超大數(shù)據(jù)量空間信息虛擬現(xiàn)實(shí)可視化能力，最終為一般用戶提供沉浸式的城市級實(shí)景虛擬漫游體驗(yàn)。

本發(fā)明提供的一種超大數(shù)據(jù)量虛擬現(xiàn)實(shí)空間信息可視化系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)、移動漫游子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)加載子系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備和空間信息數(shù)據(jù)庫，

所述數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)，用于對超大數(shù)據(jù)量的空間三維數(shù)據(jù)進(jìn)行切塊處理，并對每個數(shù)據(jù)塊分別生成多細(xì)節(jié)層次結(jié)構(gòu)；

所述空間信息數(shù)據(jù)庫，用于存儲數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)所得具有多細(xì)節(jié)層次結(jié)構(gòu)的空間三維數(shù)據(jù)；

所述移動漫游子系統(tǒng)，用于調(diào)整用戶在虛擬環(huán)境中的當(dāng)前位置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)用戶在虛擬環(huán)境中的快速三維漫游；

所述數(shù)據(jù)加載子系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)用戶在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的當(dāng)前位置從空間信息數(shù)據(jù)庫進(jìn)行動態(tài)加載，包括依據(jù)距離的遠(yuǎn)近分塊加載不同層次的數(shù)據(jù)；

所述虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備，用于根據(jù)數(shù)據(jù)加載子系統(tǒng)加載完成的三維數(shù)據(jù)進(jìn)行動態(tài)渲染，展示三維數(shù)據(jù)可視化內(nèi)容。

而且，所述數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)包括點(diǎn)云處理模塊、三角網(wǎng)模型處理模塊、人工模型處理模塊和數(shù)字高程模型模塊，

所述點(diǎn)云處理模塊，用于基于八叉樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行分塊和抽稀，形成點(diǎn)云數(shù)據(jù)的多細(xì)節(jié)層次結(jié)構(gòu)；

所述三角網(wǎng)模型處理模塊，用于對三角網(wǎng)模型數(shù)據(jù)進(jìn)行切割和抽稀，從而降低單個模型文件的頂點(diǎn)數(shù)及面數(shù)，形成三角網(wǎng)模型數(shù)據(jù)的多細(xì)節(jié)層次結(jié)構(gòu)；

所述人工模型處理模塊，用于對數(shù)字城市模型數(shù)據(jù)進(jìn)行切割和抽稀，從而降低單個模型文件的頂點(diǎn)數(shù)及面數(shù)，形成人工模型數(shù)據(jù)的多細(xì)節(jié)層次結(jié)構(gòu)；

所述數(shù)字高程模型模塊，采用柵格數(shù)據(jù)處理方式，通過數(shù)據(jù)切割及像元間鄰域平滑處理，形成數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)的多細(xì)節(jié)層次結(jié)構(gòu)。

而且，所述移動漫游子系統(tǒng)包括定點(diǎn)移動模塊和飛行漫游模塊，

所述定點(diǎn)移動模塊，用于通過到達(dá)用戶手柄發(fā)射的射線與地面的相交點(diǎn)位置，實(shí)現(xiàn)用戶在超大場景下的定點(diǎn)移動；

所述飛行漫游模塊，用于根據(jù)三維場景計(jì)算移動速度，通過向用戶手柄的當(dāng)前方向按照移動速度緩慢平移從而達(dá)到飛行效果，實(shí)現(xiàn)用戶在超大場景下的飛行漫游。

而且，所述定點(diǎn)移動模塊，通過接收用戶操作手柄的切線方向，在用戶按下操作手柄扳機(jī)按鍵時在操作手柄切線方向上發(fā)射射線，在用戶松開操作手柄扳機(jī)按鍵時判斷發(fā)射的射線與三維場景的相交點(diǎn)；包括預(yù)先在三維場景中設(shè)定出道路結(jié)構(gòu)，當(dāng)相交點(diǎn)落在道路上時，則將用戶在虛擬環(huán)境中的當(dāng)前位置調(diào)整到相交點(diǎn)處，實(shí)現(xiàn)在場景中的長距離定點(diǎn)移動。

而且，根據(jù)三維場景計(jì)算移動速度如下，

其中，a、b為預(yù)設(shè)的系數(shù)，b為預(yù)設(shè)的比例，h為用戶當(dāng)前在虛擬場景中的高度，s為三維場景外包矩形的長邊長度，h為三維場景的高度范圍。

而且，依據(jù)距離的遠(yuǎn)近分塊加載不同層次的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)如下，

定義數(shù)據(jù)塊距離與三維數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)層次之間的對應(yīng)關(guān)系，如：

其中，l為用戶在虛擬現(xiàn)實(shí)場景中與各個數(shù)據(jù)塊中心的平面距離，s為數(shù)據(jù)塊寬度；

獲取用戶通過移動漫游子系統(tǒng)進(jìn)行移動漫游后在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的當(dāng)前位置坐標(biāo)p(x,y)；

根據(jù)用戶加載的需要，遍歷相應(yīng)種類空間三維數(shù)據(jù)劃分的數(shù)據(jù)塊，根據(jù)數(shù)據(jù)塊的中心位置坐標(biāo)pn(xn,yn)，計(jì)算與當(dāng)前位置坐標(biāo)的直線距離根據(jù)數(shù)據(jù)塊距離與數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)層次的關(guān)系r確定當(dāng)前數(shù)據(jù)塊所加載的模型細(xì)節(jié)層次，距離越近的數(shù)據(jù)塊位置所加載的數(shù)據(jù)品質(zhì)越高；

最后根據(jù)數(shù)據(jù)塊位置數(shù)據(jù)的品質(zhì)級別及用戶需要加載該層次對應(yīng)的三維數(shù)據(jù)。

而且，移動前后數(shù)據(jù)品質(zhì)級別不發(fā)生變化的位置不需要重復(fù)加載。

而且，在每次數(shù)據(jù)加載完成后，在后臺對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行遍歷，清理移動前位置的高品質(zhì)數(shù)據(jù)。

上述超大數(shù)據(jù)量虛擬現(xiàn)實(shí)空間信息可視化系統(tǒng)，用于百gb級或者以上的超大數(shù)據(jù)量三維數(shù)據(jù)虛擬現(xiàn)實(shí)空間信息可視化。

本發(fā)明還提供一種超大數(shù)據(jù)量虛擬現(xiàn)實(shí)空間信息可視化方法，包括對超大數(shù)據(jù)量的空間三維數(shù)據(jù)進(jìn)行切塊處理，并對每個數(shù)據(jù)塊分別生成多細(xì)節(jié)層次結(jié)構(gòu)并存儲；根據(jù)用戶在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的當(dāng)前位置從空間信息數(shù)據(jù)庫進(jìn)行動態(tài)加載，包括依據(jù)距離的遠(yuǎn)近分塊加載不同層次的數(shù)據(jù)，保證整體三維場景完全加載，實(shí)現(xiàn)在百gb級甚至更大的超大數(shù)據(jù)量下的虛擬現(xiàn)實(shí)三維可視化。

本發(fā)明通過對百gb級甚至更大的超大數(shù)據(jù)量的三維數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理形成多細(xì)節(jié)層次結(jié)構(gòu)，并判斷用戶在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的當(dāng)前位置根據(jù)距離的遠(yuǎn)近加載不同精細(xì)程度的數(shù)據(jù)，最終達(dá)到在普通工作站中實(shí)現(xiàn)超大數(shù)據(jù)量虛擬現(xiàn)實(shí)空間信息可視化的目的。本發(fā)明有多種使用方式，例如，一個使用場景是，引入數(shù)字城市三維模型構(gòu)建城市級乃至國家級的虛擬現(xiàn)實(shí)三維地圖，使用者可以在虛擬環(huán)境下對城市以第一人稱視角進(jìn)行游覽。另一個使用場景是引入旅游景區(qū)精細(xì)三維模型實(shí)現(xiàn)vr旅游，用戶將不再受到傳統(tǒng)旅行社時間、行程等的束縛，能通過虛擬現(xiàn)實(shí)更立體的得到目的地價值，提升出行意愿，進(jìn)而刺激旅游市場的持續(xù)增長。因此，本發(fā)明便于推廣，具有重要的市場價值。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的超大數(shù)據(jù)量虛擬現(xiàn)實(shí)空間信息可視化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的移動漫游子系統(tǒng)的功能示意圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)塊的模型細(xì)節(jié)層次分布示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施進(jìn)行詳細(xì)完整地描述。

本發(fā)明提出的技術(shù)方案，對百gb級甚至以上的三維數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化處理，形成三維數(shù)據(jù)的多細(xì)節(jié)層次結(jié)構(gòu)，根據(jù)用戶在虛擬場景下的當(dāng)前位置，依據(jù)距離的遠(yuǎn)近加載不同層次的數(shù)據(jù)，保證整體三維場景完全加載，系統(tǒng)流暢運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)百gb級超大數(shù)據(jù)量下虛擬現(xiàn)實(shí)三維可視化的目的。本發(fā)明提供的超大數(shù)據(jù)量虛擬現(xiàn)實(shí)空間信息可視化系統(tǒng)包括三維數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)、移動漫游子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)加載子系統(tǒng)、空間信息數(shù)據(jù)庫和虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的超大數(shù)據(jù)量虛擬現(xiàn)實(shí)空間信息可視化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，超大數(shù)據(jù)量虛擬現(xiàn)實(shí)空間信息可視化系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)s1、移動漫游子系統(tǒng)s2、數(shù)據(jù)加載子系統(tǒng)s3、虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備s4和空間信息數(shù)據(jù)庫s5。各個系統(tǒng)集成到一起發(fā)揮作用。

數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)s1用于對超大數(shù)據(jù)量的空間三維數(shù)據(jù)進(jìn)行切塊處理，并對每個數(shù)據(jù)塊分別生成多細(xì)節(jié)層次結(jié)構(gòu)，結(jié)果存入空間信息數(shù)據(jù)庫s5。實(shí)施例中，通過定點(diǎn)抽稀、局域平滑等方法，對百gb級點(diǎn)云數(shù)據(jù)、人工模型數(shù)據(jù)、三角網(wǎng)模型和數(shù)字高程模型等超大數(shù)據(jù)量的三維數(shù)據(jù)進(jìn)行切塊、降低品質(zhì)處理，生成數(shù)據(jù)的多細(xì)節(jié)層次結(jié)構(gòu)，用于后續(xù)根據(jù)需求進(jìn)行分塊動態(tài)加載。進(jìn)一步地，實(shí)施例中所述數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)包括點(diǎn)云處理模塊、三角網(wǎng)模型處理模塊、人工模型處理模塊和數(shù)字高程模型模塊，參見圖2：

s11為數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)s1中的點(diǎn)云處理模塊，該模塊采用八叉樹結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，可對地面激光雷達(dá)及機(jī)載激光雷達(dá)觀測得到的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行抽稀和剖分，生成點(diǎn)云數(shù)據(jù)的多細(xì)節(jié)層次結(jié)構(gòu)。

s12為數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)s1中的三角網(wǎng)模型處理模塊，s13為數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)s1中的人工模型處理模塊，它們分別對借助傾斜攝影測量等方式生成的三角網(wǎng)模型數(shù)據(jù)和人工制作的數(shù)字城市模型數(shù)據(jù)進(jìn)行切割和抽稀，從而降低單個模型文件的頂點(diǎn)數(shù)及面數(shù)，分別形成三角網(wǎng)模型數(shù)據(jù)和人工模型數(shù)據(jù)的多細(xì)節(jié)層次結(jié)構(gòu)。

s14為數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)s1中的數(shù)字高程模型模塊，采用柵格數(shù)據(jù)處理方法，通過數(shù)據(jù)切割及像元間鄰域平滑處理，形成數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)的多細(xì)節(jié)層次結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明提出，對原始的三維數(shù)據(jù)先進(jìn)行切塊，再對每個數(shù)據(jù)塊分別形成多細(xì)節(jié)層次結(jié)構(gòu)。由于不同種類、不同精度的三維數(shù)據(jù)，無法在數(shù)據(jù)范圍與數(shù)據(jù)量的關(guān)系上達(dá)到統(tǒng)一，優(yōu)選地，在對某種模型進(jìn)行切割或剖分時，設(shè)切割后的每個數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)量為m，總的數(shù)據(jù)量為n，將數(shù)據(jù)切割或剖分為k個形狀規(guī)則的數(shù)據(jù)塊，其中k＝n/m。優(yōu)選的，當(dāng)使用的工作站內(nèi)存為s時，m建議取值為m＝s/50，這樣限制工作站最多能加載50個數(shù)據(jù)塊的最精細(xì)模型，保證性能穩(wěn)定。

在對點(diǎn)云數(shù)據(jù)、三角網(wǎng)模型、人工模型進(jìn)行定點(diǎn)抽稀和對數(shù)字高程模型進(jìn)行鄰域平滑處理時，本發(fā)明提出采用預(yù)定的倍數(shù)對所有數(shù)據(jù)塊進(jìn)行抽稀稀和鄰域平滑，從而形成三維數(shù)據(jù)的多細(xì)節(jié)層次結(jié)構(gòu)，如數(shù)據(jù)塊原始數(shù)據(jù)量為k0時，第n層次的數(shù)據(jù)量其中cⁿ為第n層的預(yù)設(shè)抽稀倍數(shù)，具體實(shí)施時可由本領(lǐng)域技術(shù)人員預(yù)設(shè)取值。

數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)中各模塊的八叉樹結(jié)構(gòu)等具體數(shù)據(jù)處理方法可采用現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明不予贅述。

如圖1，數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)s1將處理完成的具有多細(xì)節(jié)層次結(jié)構(gòu)的三維數(shù)據(jù)存儲到空間信息數(shù)據(jù)庫s5中，以備管理和使用。

移動漫游子系統(tǒng)s2，用于調(diào)整用戶在虛擬環(huán)境中的當(dāng)前位置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)用戶在虛擬環(huán)境中的快速三維漫游，在較大數(shù)據(jù)量的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)用戶位置的轉(zhuǎn)換，所得當(dāng)前位置輸入數(shù)據(jù)加載子系統(tǒng)。實(shí)施例中，通過定點(diǎn)移動、飛行漫游兩種移動方式調(diào)整用戶在虛擬環(huán)境中的當(dāng)前位置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)用戶在虛擬環(huán)境中的快速三維漫游。進(jìn)一步地，所述移動漫游子系統(tǒng)包括定點(diǎn)移動模塊和飛行漫游模塊，所述定點(diǎn)移動模塊，用于通過到達(dá)用戶手柄發(fā)射的射線與地面的相交點(diǎn)位置，實(shí)現(xiàn)用戶在超大場景下的定點(diǎn)移動；所述飛行漫游模塊，用于根據(jù)三維場景計(jì)算移動速度，通過向用戶手柄的當(dāng)前方向按照移動速度緩慢平移從而達(dá)到飛行效果，實(shí)現(xiàn)用戶在超大場景下的飛行漫游。參見圖3：

定點(diǎn)移動模塊s21，該模塊通過接收用戶操作手柄的切線方向，在用戶按下操作手柄(預(yù)先定義的)扳機(jī)按鍵時在操作手柄切線方向上發(fā)射射線，在用戶松開操作手柄扳機(jī)按鍵時判斷發(fā)射的射線與三維場景的相交點(diǎn)。射線及相交點(diǎn)的顏色一般采用較為明亮的綠色或黃色。進(jìn)一步地，預(yù)先在三維場景中設(shè)定出道路等結(jié)構(gòu)，當(dāng)相交點(diǎn)落在道路上時，則將用戶在虛擬環(huán)境中的當(dāng)前位置調(diào)整到相交點(diǎn)處，實(shí)現(xiàn)在場景中的長距離定點(diǎn)移動。

飛行漫游模塊s22，該模塊根據(jù)三維場景計(jì)算移動速度，在用戶按下(預(yù)先定義的)前進(jìn)按鍵時，逐幀接收用戶操作手柄的切線方向并設(shè)定為速度方向，計(jì)算當(dāng)前幀時間內(nèi)用戶的位移矢量并推算用戶當(dāng)前幀在虛擬場景中的當(dāng)前位置。一般的，飛行漫游不設(shè)定地面結(jié)構(gòu)等，用戶可在整個虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境內(nèi)任意飛行，實(shí)現(xiàn)在場景中的飛行漫游。

本發(fā)明進(jìn)一步提出，三維場景設(shè)為矩形，移動速度優(yōu)選的計(jì)算方法為:

其中，a、b為預(yù)設(shè)的系數(shù)，b為預(yù)設(shè)的比例，h為用戶當(dāng)前在虛擬場景中的高度，s為三維場景外包矩形的長邊長度，h為三維場景的高度范圍。具體實(shí)施時，a、b分別可取經(jīng)驗(yàn)值，例如預(yù)計(jì)飛過三維場景的時長為30秒，則設(shè)a為30，預(yù)設(shè)用戶當(dāng)前在虛擬場景中的高度小于0.25h時采用勻速較慢飛行，則設(shè)b＝0.25，并設(shè)b＝a/b。

實(shí)施例中，移動速度的計(jì)算方法為:其中，h為用戶當(dāng)前在虛擬場景中的高度，s為三維場景外包矩形的長邊長度，h為三維場景的高度范圍。

數(shù)據(jù)加載子系統(tǒng)s3,用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)用戶在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的當(dāng)前位置從空間信息數(shù)據(jù)庫進(jìn)行動態(tài)加載，包括依據(jù)距離的遠(yuǎn)近分塊加載不同層次的數(shù)據(jù)，結(jié)果輸入虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備，實(shí)現(xiàn)根據(jù)用戶在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的當(dāng)前位置動態(tài)加載百gb級甚至更大的超大數(shù)據(jù)量三維數(shù)據(jù)，也是本專利的核心技術(shù)。

本發(fā)明提出，數(shù)據(jù)加載子系統(tǒng)根據(jù)用戶在虛擬環(huán)境下的當(dāng)前位置，根據(jù)距離的遠(yuǎn)近從空間信息數(shù)據(jù)庫中讀取并加載不同精細(xì)程度的三維數(shù)據(jù)到虛擬現(xiàn)實(shí)場景中。在可以向用戶整體展現(xiàn)宏觀場景并不丟失用戶位置附近三維數(shù)據(jù)精度的前提下，系統(tǒng)可以在普通工作站中流暢、穩(wěn)定運(yùn)行。

實(shí)施例中，先獲取用戶通過s2移動漫游后在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的當(dāng)前位置坐標(biāo)p；再遍歷空間信息數(shù)據(jù)庫中所有多細(xì)節(jié)層次結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)塊，根據(jù)數(shù)據(jù)塊的中心位置坐標(biāo)pn，計(jì)算與當(dāng)前位置坐標(biāo)的直線距離l；然后，根據(jù)直線距離l的倒數(shù)定權(quán)，計(jì)算該數(shù)據(jù)塊位置數(shù)據(jù)的品質(zhì)級別，即距離越近的數(shù)據(jù)塊位置所加載的數(shù)據(jù)品質(zhì)越高；最后根據(jù)數(shù)據(jù)塊位置數(shù)據(jù)的品質(zhì)級別加載該層次的三維數(shù)據(jù)，移動前后數(shù)據(jù)品質(zhì)級別不發(fā)生變化的位置不重復(fù)加載。

首先定義數(shù)據(jù)塊距離與三維數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)層次之間的對應(yīng)關(guān)系，如：

其中l(wèi)為用戶在虛擬現(xiàn)實(shí)場景中與各個數(shù)據(jù)塊中心的平面距離，s為數(shù)據(jù)塊寬度。

然后，獲取用戶通過移動漫游子系統(tǒng)s2移動漫游后在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的當(dāng)前位置坐標(biāo)p(x,y)；再根據(jù)用戶加載的需要(點(diǎn)云數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型、三角網(wǎng)模型或人工模型數(shù)據(jù)等之一)，遍歷事先劃分的所有數(shù)據(jù)塊，根據(jù)數(shù)據(jù)塊的中心位置坐標(biāo)pn(xn,yn)，計(jì)算與當(dāng)前位置坐標(biāo)的直線距離根據(jù)數(shù)據(jù)塊距離與數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)層次的關(guān)系r確定當(dāng)前數(shù)據(jù)塊所加載的模型細(xì)節(jié)層次，即距離越近的數(shù)據(jù)塊位置所加載的數(shù)據(jù)品質(zhì)越高；最后根據(jù)數(shù)據(jù)塊位置數(shù)據(jù)的品質(zhì)級別及用戶需要加載該層次對應(yīng)的三維數(shù)據(jù)(點(diǎn)云數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型、三角網(wǎng)模型或人工模型數(shù)據(jù)等)，移動前后數(shù)據(jù)品質(zhì)級別不發(fā)生變化的位置不需要重復(fù)加載。例如，各個數(shù)據(jù)塊的模型細(xì)節(jié)層次分布如圖4所示。

此外，本發(fā)明進(jìn)一步提出，在每次數(shù)據(jù)加載完成后，在后臺對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行遍歷，清理移動前位置的高品質(zhì)數(shù)據(jù)，即實(shí)現(xiàn)內(nèi)存清理，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定流暢運(yùn)行，后續(xù)在新的位置可以重新加載低品質(zhì)數(shù)據(jù)。

虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備s4用于根據(jù)數(shù)據(jù)加載子系統(tǒng)加載完成的三維數(shù)據(jù)進(jìn)行動態(tài)渲染，展示三維數(shù)據(jù)可視化內(nèi)容，作為用戶視覺接口起到了三維顯示器的作用。具體實(shí)施時，s4根據(jù)用戶當(dāng)前位置和頭部姿態(tài)對系統(tǒng)中加載完成的三維數(shù)據(jù)進(jìn)行動態(tài)渲染，展示三維數(shù)據(jù)可視化內(nèi)容，一般采用商用vr硬件設(shè)備。

優(yōu)選地，虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備可以是虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔或虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡?？臻g信息數(shù)據(jù)庫s5，用于存儲和管理數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)事先處理完成的具有多細(xì)節(jié)層次結(jié)構(gòu)的空間三維數(shù)據(jù)?？臻g信息數(shù)據(jù)庫可以存儲在本地，也可以通過局域網(wǎng)等訪問云端數(shù)據(jù)庫，由數(shù)據(jù)加載子系統(tǒng)根據(jù)移動漫游子系統(tǒng)所得位置進(jìn)行調(diào)用。

綜上所述，使用本發(fā)明提供的超大數(shù)據(jù)量虛擬現(xiàn)實(shí)空間信息可視化系統(tǒng)，用戶可以在普通工作站中實(shí)現(xiàn)具有百gb級甚至更大的超大數(shù)據(jù)量的虛擬現(xiàn)實(shí)空間信息可視化，很好地解決了空間信息大數(shù)據(jù)在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下的運(yùn)行性能問題，為后續(xù)再虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)空間信息大數(shù)據(jù)的分析和虛擬仿真提供了前提。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種超大數(shù)據(jù)量虛擬現(xiàn)實(shí)空間信息可視化方法，包括對超大數(shù)據(jù)量的空間三維數(shù)據(jù)進(jìn)行切塊處理，并對每個數(shù)據(jù)塊分別生成多細(xì)節(jié)層次結(jié)構(gòu)并存儲；根據(jù)用戶在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的當(dāng)前位置從空間信息數(shù)據(jù)庫進(jìn)行動態(tài)加載，包括依據(jù)距離的遠(yuǎn)近分塊加載不同層次的數(shù)據(jù)，保證整體三維場景完全加載，實(shí)現(xiàn)在百gb級甚至更大的超大數(shù)據(jù)量下的虛擬現(xiàn)實(shí)三維可視化。

具體實(shí)施時可采用軟件技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動運(yùn)行，可參見系統(tǒng)中相應(yīng)實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明不予贅述。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。