三維模型的處理方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及三維模型的處理方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]三維模型通過簡(jiǎn)單的線框在不同細(xì)節(jié)層次渲染的或用不同方法進(jìn)行明暗描繪，而且還可以使用紋理進(jìn)行覆蓋，從而可以反映出真實(shí)的物體。但是三維模型通常具有非常高的三角網(wǎng)格密度，對(duì)圖形顯示設(shè)備的繪制時(shí)間、存儲(chǔ)容量均帶來(lái)了很大的壓力。因此在不明顯損失視覺的情況下，利用更簡(jiǎn)單的模型，即對(duì)三維模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，以提高三維模型的運(yùn)行效率。
[0003]目前對(duì)業(yè)內(nèi)對(duì)模型化簡(jiǎn)的研宄成果非常多，在保持減少幾何特征方面，也有很多方法。然而，對(duì)于三維地圖這種模型，模型中的建筑物對(duì)視覺效果的貢獻(xiàn)，要比地表洼地等區(qū)域要大得多，如果簡(jiǎn)化比例過高，建筑由于頂點(diǎn)和面的減少造成的幾何形變所帶來(lái)的視覺損失，更容易被人察覺。如果簡(jiǎn)化比例過低，無(wú)法有效提高三維模型的運(yùn)行效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實(shí)施例的主要目的在于提供一種三維模型的處理方法和系統(tǒng)，旨在有效地保護(hù)模型的建筑特征，減少化簡(jiǎn)處理對(duì)建筑部分的視覺損失。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種三維模型的處理方法，包括以下步驟:
[0006]提取三維模型中的建筑特征，獲得建筑部分和非建筑部分；
[0007]基于預(yù)設(shè)的建筑化簡(jiǎn)比例對(duì)所述建筑部分進(jìn)行化簡(jiǎn)處理，基于預(yù)設(shè)的非建筑化簡(jiǎn)比例對(duì)所述非建筑部分進(jìn)行化簡(jiǎn)處理；
[0008]將簡(jiǎn)化處理后的建筑部分和非建筑部分進(jìn)行合并處理，獲得新的三維模型。
[0009]此外，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種三維模型的處理系統(tǒng)，包括:
[0010]特征提取模塊，用于提取三維模型中的建筑特征，獲得建筑部分和非建筑部分；
[0011]化簡(jiǎn)處理模塊，用于基于預(yù)設(shè)的建筑化簡(jiǎn)比例對(duì)所述建筑部分進(jìn)行化簡(jiǎn)處理，基于預(yù)設(shè)的非建筑化簡(jiǎn)比例對(duì)所述非建筑部分進(jìn)行化簡(jiǎn)處理；
[0012]合并處理模塊，用于將簡(jiǎn)化處理后的建筑部分和非建筑部分進(jìn)行合并處理，獲得新的三維模型。
[0013]本發(fā)明實(shí)施例通過分別對(duì)三維模型中的建筑部分和非建筑部分進(jìn)行化簡(jiǎn)，不但有效地保護(hù)了模型的建筑特征，減少了化簡(jiǎn)處理對(duì)建筑部分的視覺損失，而且又提高了化簡(jiǎn)效率。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明三維模型的處理系統(tǒng)中的三維模型的生成示例圖；
[0015]圖2為本發(fā)明三維模型的處理系統(tǒng)所處理的三維模型的示意圖；
[0016]圖3為本發(fā)明三維模型的處理系統(tǒng)應(yīng)用于NAS集群時(shí)的硬件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4為本發(fā)明三維模型的處理系統(tǒng)第一實(shí)施例的功能模塊示意圖；
[0018]圖5為本發(fā)明三維模型的處理系統(tǒng)對(duì)三維模型進(jìn)行特征提取的三維模型示例圖；
[0019]圖6為本發(fā)明三維模型的處理系統(tǒng)對(duì)三維模型的處理前后的三維模型在貼紋理顯示上的對(duì)比示例圖；
[0020]圖7為本發(fā)明三維模型的處理系統(tǒng)對(duì)三維模型的處理前后的三維模型在網(wǎng)格上的對(duì)比示例圖；
[0021]圖8為本發(fā)明三維模型的處理系統(tǒng)中特征提取模塊的細(xì)化功能模塊示意圖；
[0022]圖9為本發(fā)明三維模型的處理系統(tǒng)第二實(shí)施例的功能模塊圖；
[0023]圖10為本發(fā)明三維模型的處理方法第一實(shí)施例的流程示意圖；
[0024]圖11為本發(fā)明三維模型的處理方法中進(jìn)行特征提取處理的細(xì)化流程示意圖；
[0025]圖12為本發(fā)明三維模型的處理方法第二實(shí)施例的流程示意圖；
[0026]圖13為本發(fā)明三維模型的處理方法第三實(shí)施例的流程示意圖。
[0027]本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下結(jié)合說(shuō)明書附圖及具體實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0029]本發(fā)明提供一種三維模型的處理方案，通過分別對(duì)三維模型中的建筑和非建筑進(jìn)行化簡(jiǎn)，既保證了三維模型的視覺質(zhì)量，又提高了簡(jiǎn)化效率。
[0030]上述三維模型的處理方案主要應(yīng)用于特征稍明顯的三維模型，例如城市傾斜攝影三維重建得到的三維模型。當(dāng)然還可以應(yīng)用于人工建模的三維城市或者農(nóng)村、山區(qū)傾斜攝影重建得到的三維模型，只要該三維模型的建筑特征和地表特征較明顯。以下實(shí)施例將以城市傾斜攝影三維重建得到的三維模型為例進(jìn)行描述。
[0031]城市傾斜攝影三維重建可通過以下方法實(shí)現(xiàn):
[0032]一示例中，通過搭載多臺(tái)影像傳感器的飛行平臺(tái)，例如設(shè)置在飛行平臺(tái)的中心位置和四個(gè)頂角，該中心位置的影像傳感器從垂直角度采集圖像，同時(shí)四個(gè)頂角的影像傳感器對(duì)應(yīng)向中心位置傾斜一定角度采集圖像。如圖1所示，各影像傳感器101采集的圖像都傳給處理器102，處理器102調(diào)用三維重建算法，對(duì)接收到的圖像進(jìn)行三維重建，生成三維模型。本發(fā)明實(shí)施例中，三維重建算法可包括影片特征識(shí)別提取點(diǎn)云、點(diǎn)云網(wǎng)格化、紋理生成這三個(gè)步驟。每個(gè)三維模型可以為一個(gè)方塊區(qū)域，也可以為多個(gè)方塊區(qū)域，每個(gè)方塊區(qū)域中包括建筑、地表等特征，如圖2所示。另一示例中，利用機(jī)載或地面激光掃描儀獲取地物三維數(shù)據(jù)，然后配合地面攝影影像或者遙感影像進(jìn)行三維建模。又一示例中，利用目標(biāo)提取技術(shù)，實(shí)現(xiàn)航空影像房屋三維數(shù)據(jù)的半自動(dòng)測(cè)量，進(jìn)而在地面與建筑物表面二維半不規(guī)則三角網(wǎng)和原始數(shù)據(jù)影像的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)建筑物可見表面紋理恢復(fù)，重建三維模型。
[0033]本發(fā)明提出一種三維模型處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于NAS (Network AttachedStorage，網(wǎng)絡(luò)附屬存儲(chǔ))集群，用于處理三維數(shù)據(jù)。該NAS集群可包括NAS存儲(chǔ)器、主控機(jī)器、節(jié)點(diǎn)機(jī)器。如圖3所示，NAS存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)三維數(shù)據(jù)，包括幾何模型、紋理圖片、材質(zhì)等等。主控機(jī)器用于接收操作人員發(fā)送的處理指令、調(diào)用各節(jié)點(diǎn)機(jī)器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、監(jiān)視數(shù)據(jù)處理狀態(tài)、管理三維數(shù)據(jù)等等。節(jié)點(diǎn)機(jī)器根據(jù)接收到的處理指令，從NAS存儲(chǔ)器中讀取三維數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，完成后將處理過的三維數(shù)據(jù)寫入NAS存儲(chǔ)器中。
[0034]如圖4所示，基于上述NAS集群系統(tǒng)，本發(fā)明提出的三維模型的處理系統(tǒng)在節(jié)點(diǎn)機(jī)器中執(zhí)行，可包括以下三個(gè)模塊:
[0035]特征提取模塊210，用于提取三維模型中的建筑特征，獲得建筑部分和非建筑部分;
[0036]化簡(jiǎn)處理模塊220，用于基于預(yù)設(shè)的建筑化簡(jiǎn)比例對(duì)所述建筑部分進(jìn)行化簡(jiǎn)處理，基于預(yù)設(shè)的非建筑化簡(jiǎn)比例對(duì)所述非建筑部分進(jìn)行化簡(jiǎn)處理；
[0037]合并處理模塊230，用于將簡(jiǎn)化處理后的建筑部分和非建筑部分進(jìn)行合并處理，獲得新的三維模型。
[0038]主控機(jī)器根據(jù)三維模型處理指令，從NAS存儲(chǔ)器中調(diào)取相應(yīng)的三維模型，并將該三維模型將發(fā)送至特征提取模塊210。特征提取模塊210根據(jù)接收到的三維模型，對(duì)三維模型中的建筑物進(jìn)行識(shí)別，并對(duì)所識(shí)別的建筑物特征進(jìn)行提取，從而獲得建筑部分和非建筑部分。具體地，將三維模型中的建筑部分和非建筑部分進(jìn)行分離，獲得建筑部分和非建筑部分。如圖5所示，該三維模型經(jīng)過特征提取后，將獲得相應(yīng)的建筑部分。
[0039]本發(fā)明實(shí)施例中，將預(yù)先設(shè)置建筑化簡(jiǎn)比例和非建筑化簡(jiǎn)比例?；?jiǎn)處理模塊220先調(diào)