一種三維道路模型生成方法，屬于三維道路建模領(lǐng)域。該方法包括如下步驟：(1)、對道路中心線數(shù)據(jù)進行采集，得到二維道路中心線節(jié)點數(shù)據(jù)；(2)、解析道路結(jié)構(gòu)特征，建道路模型；(3)、從二維道路中心線數(shù)據(jù)中分離出普通路段和路口中心線節(jié)點數(shù)據(jù)；(4)、調(diào)用所述道路模型對所述節(jié)點數(shù)據(jù)進行模型化，生成普通路段和路口邊緣特征點數(shù)據(jù)；(5)、連接所述邊緣特征點數(shù)據(jù)對應(yīng)的每個點生成三維網(wǎng)格道路模型；(6)、依據(jù)道路的屬性數(shù)據(jù)將生成的三維網(wǎng)格道路模型貼上相應(yīng)的紋理，得到三維道路實體模型。本發(fā)明專利技術(shù)還提供了一種三維道路模型生成系統(tǒng)。本發(fā)明專利技術(shù)的三維道路模型生成方法全自動的生成三維道路模型，避免了人工干預(yù)，提高了建模效率。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于虛擬現(xiàn)實中的三維道路建模領(lǐng)域，尤其涉及一種三維道路模型的生成方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
在很多應(yīng)用領(lǐng)域，傳統(tǒng)的二維QD)顯示已經(jīng)越來越讓人感到枯燥、乏味和單一， 遠遠滿足不了由于時代進步所帶來的各種需求。虛擬現(xiàn)實和三維(3D)技術(shù)的出現(xiàn)，給人們的視覺以革命性的改變。三維技術(shù)所帶來的生動、逼真和豐富的虛擬現(xiàn)實世界，使得人們能更直觀的在計算機上觀察到現(xiàn)實世界的真實場景。在電子地圖導(dǎo)航領(lǐng)域，傳統(tǒng)的二維地圖是采用“點”和“線”來抽象描繪客觀世界的。這種方法雖然能夠簡單、快速和及時的提供用戶所需要的信息，但是它也存在著致命的弱點——它反映的只是一個平面的二維世界，不能真實的、生動的反映客觀世界。如今，三維地圖已經(jīng)成為新的焦點，受到了廣泛的關(guān)注。三維地圖不僅能夠提供二維地圖所需的一切信息，而且它能夠創(chuàng)造一個立體的、逼真的、生動的虛擬世界，帶給用戶全新的、身臨其境的感覺，帶給我們豐富的、真實的體驗。三維場景重現(xiàn)采用的是三維網(wǎng)格化和材質(zhì)紋理映射的方法。三維網(wǎng)格描述物體的形狀輪廓，材質(zhì)紋理描述物體的顏色和材質(zhì)(如透射，反射等)以及外觀信息。利用三維網(wǎng)格和材質(zhì)紋理，可以非常真實的、清晰的反映現(xiàn)實物體。在三維場景中，通過創(chuàng)建網(wǎng)格化模型，能夠非常細膩地、真實地表現(xiàn)出物體與世界的空間關(guān)系，瀏覽三維場景就相當于進入了一個由真實世界映射而成的虛擬世界。三維地圖包含地形地貌、道路、橋梁，建筑物以及其它景觀等多個層次的信息，其中道路是三維地圖最重要的核心組成部分，相當于整個地圖的骨骼和脈絡(luò)。傳統(tǒng)的三維道路建模方法非常單一，基本上采用的是通過使用一些三維建模軟件 (例如3Dmax)進行人工建模的方法。人工建模耗時耗力，效率極其低下。尤其是進行大批量建模時，人工建模的缺點與弊端暴露無遺，由此產(chǎn)生的時間限制和效率限制，嚴重影響了三維道路模型在電子地圖及其它領(lǐng)域中的應(yīng)用。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)為解決現(xiàn)有人工三維道路建模中效率低下的技術(shù)問題，提供一種高效的三維道路模型生成方法及系統(tǒng)。一種三維道路模型生成方法，包括如下步驟(1)、對道路中心線數(shù)據(jù)進行采集，得到二維道路中心線節(jié)點數(shù)據(jù)；(2)、解析道路結(jié)構(gòu)特征，建立相應(yīng)的道路模型，所述道路模型包括普通路段模型和路口模型；(3)、解析二維道路中心線節(jié)點數(shù)據(jù)的拓撲關(guān)系，分離出普通路段中心線節(jié)點數(shù)據(jù)和路口中心線節(jié)點數(shù)據(jù)；6(4)、調(diào)用所述道路模型對所述節(jié)點數(shù)據(jù)進行模型化，生成道路邊緣特征點數(shù)據(jù)， 所述道路邊緣特征點數(shù)據(jù)包括普通路段邊緣特征點數(shù)據(jù)和路口邊緣特征點數(shù)據(jù)；(5)、連接所述邊緣特征點數(shù)據(jù)對應(yīng)的每個點，生成三維網(wǎng)格道路模型；(6)、依據(jù)道路的屬性數(shù)據(jù)將生成的三維網(wǎng)格道路模型貼上相應(yīng)的紋理，得到三維道路實體模型。一種三維道路模型生成系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集模塊，用于對道路中心線數(shù)據(jù)進行采集，得到二維道路中心線節(jié)點數(shù)據(jù)；道路模型建立模塊，用于解析道路結(jié)構(gòu)特征，建立相應(yīng)的道路模型，所述道路模型包括普通路段模型和路口模型；數(shù)據(jù)分離模塊，用于解析所述二維道路中心線節(jié)點數(shù)據(jù)的拓撲關(guān)系，分離出普通路段中心線節(jié)點數(shù)據(jù)和路口中心線節(jié)點數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)模型化模塊，用于調(diào)用所述道路模型對所述節(jié)點數(shù)據(jù)進行模型化，生成道路邊緣特征點數(shù)據(jù)，所述道路邊緣特征點數(shù)據(jù)包括普通路段邊緣特征點數(shù)據(jù)和路口邊緣特征點數(shù)據(jù)；三維網(wǎng)格道路模型生成模塊，用于連接所述邊緣特征點數(shù)據(jù)對應(yīng)的每個點，生成三維網(wǎng)格道路模型；三維道路實體模型生成模塊，用于依據(jù)道路的屬性數(shù)據(jù)將生成的三維網(wǎng)格道路模型貼上相應(yīng)的紋理，得到三維道路實體模型。本專利技術(shù)的三維道路模型生成方法及系統(tǒng)全自動的生成三維道路模型，避免了人工干預(yù)，因此可以提高建模效率。附圖說明圖1是本專利技術(shù)實施例提供的三維道路模型生成方法的流程圖；圖2是本專利技術(shù)實施例提供的用于確定道路走向的方位圖；圖3是本專利技術(shù)實施例提供的圓弧曲線模擬道路彎道示意圖；圖4是本專利技術(shù)實施例提供的貝塞爾曲線模擬道路彎道示意圖；圖5(a)是本專利技術(shù)實施例提供的確定路口邊緣曲線段示意圖；邊緣特征點生成方法示意圖；圖5(b)是本專利技術(shù)實施例提供的確定路口單個彎道處外擴點和內(nèi)擴點示意圖；圖5(c)是本專利技術(shù)實施例提供的去掉路口外擴點、保留路口內(nèi)擴點示意圖；圖5(d)本專利技術(shù)實施例提供的路口邊緣特征點示意圖；圖6是本專利技術(shù)實施例提供的道路中心線數(shù)據(jù)示意圖；圖7是本專利技術(shù)實施例提供的分離普通路段中心線數(shù)據(jù)和路口中心線數(shù)據(jù)的方法流程圖；圖8是本專利技術(shù)實施例提供的根據(jù)路口節(jié)點數(shù)據(jù)查找其它包含該節(jié)點的多鏈路的方法流程圖；圖9是本專利技術(shù)實施例提供的三維網(wǎng)格道路模型示意圖；圖10是本專利技術(shù)實施例提供的貼上道路紋理后的三維道路實體模型局部效果示意圖；圖11是本專利技術(shù)實施例提供的貼上道路紋理后的三維道路實體模型效果示意圖；圖12是本專利技術(shù)實施提供的一種三維道路模型生成系統(tǒng)示意圖。具體實施例方式為了使本專利技術(shù)所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本專利技術(shù)進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術(shù)，并不用于限定本專利技術(shù)。為了解決人工三維道路建模中效率低下的技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供了一種三維道路模型生成方法，如圖1所示，包括如下步驟(1)、對道路中心線數(shù)據(jù)進行采集，得到二維道路中心線節(jié)點數(shù)據(jù)；(2)、解析道路結(jié)構(gòu)特征，建立相應(yīng)的道路模型，所述道路模型包括普通路段模型和路口模型；(3)、解析二維道路中心線節(jié)點數(shù)據(jù)的拓撲關(guān)系，分離出普通路段中心線節(jié)點數(shù)據(jù)和路口中心線節(jié)點數(shù)據(jù)；(4)、調(diào)用所述道路模型對所述節(jié)點數(shù)據(jù)進行模型化，生成道路邊緣特征點數(shù)據(jù)， 所述道路邊緣特征點數(shù)據(jù)包括普通路段邊緣特征點數(shù)據(jù)和路口邊緣特征點數(shù)據(jù)；(5)、連接所述邊緣特征點數(shù)據(jù)對應(yīng)的每個點，生成三維網(wǎng)格道路模型；(6)、依據(jù)道路的屬性數(shù)據(jù)將生成的三維網(wǎng)格道路模型貼上相應(yīng)的紋理，得到三維道路實體模型。上述步驟(1)得到二維道路中心線節(jié)點數(shù)據(jù)可以采用如下兩種方法。方法一，首先導(dǎo)入航拍位圖，然后在航拍位圖上提取道路中心線節(jié)點信息，最后， 將道路中心線的信息抽象化成二維道路中心線節(jié)點數(shù)據(jù)。在航拍圖上提取道路中心線信息采用取點法，即在道路中心線的每個拐點處取點，得到道路中心線節(jié)點信息。利用取點法實現(xiàn)二維的道路中心線信息的采集。采集時可遵循以下規(guī)則對于普通路段，即不含路口的路段，從道路的一端開始取點，以道路中心線為基準，若道路的方向有偏轉(zhuǎn)且偏轉(zhuǎn)的角度大于α，則在發(fā)生偏轉(zhuǎn)的位置取點，α為自定義的最大偏轉(zhuǎn)角度值； 對于路口，以道路中心線為基準，按照順序先取任意一條道路的最靠近路口的兩點，然后再取另外一條道路最靠近路口的兩點，依次類推取點。方法二，直接讀取存儲道路中心線信息數(shù)據(jù)的各種格式的文件，例如KIWI (—種地圖信息數(shù)據(jù)的存儲格式)文件、或工程文件、或其它自定義文件等。然后對其歸一化處理。文件中中心線信息數(shù)據(jù)記錄的是道路中心線的經(jīng)緯度坐標，其精度可能高達小數(shù)點后十位之多，因而在數(shù)據(jù)的計算和處理方面帶來很多的不便。為了達到優(yōu)化數(shù)據(jù)、便于處理的目的，提出一種簡便的歸一化方法。首先對中心線信息數(shù)據(jù)進行分塊，將整個數(shù)據(jù)劃分成網(wǎng)格型數(shù)據(jù)，對網(wǎng)格型數(shù)據(jù)進行標號處理；其次，依次處理每個網(wǎng)格型數(shù)據(jù)，找到處于網(wǎng)格內(nèi)最左下方的數(shù)據(jù)點A ；然后將其它數(shù)據(jù)點的坐標全部減去數(shù)據(jù)點A的坐標，獲得關(guān)于數(shù)據(jù)點A本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：肖承柳，曹旭，任偉，張偉鵬，
申請(專利權(quán))人：比亞迪股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。