发明名称 一种地形地貌三维动态模拟显示方法和系统
摘要 本发明涉及地理信息技术领域,特别涉及一种地形地貌三维动态模拟显示方法和系统。该方法,包括步骤:预先采集将被显示的地形地貌的空间属性信息;将空间属性信息中的真实时间通过第一时间节点分隔,将模拟时间通过第二时间节点分隔,按照时间长度比例关系将真实时间与模拟时间映射到同一时间轴上;线性计算第二时间节点的空间属性信息,对第二时间节点进行空间属性信息的线性插值;遍历时间轴上的每一个第二时间节点,显示相应的第二时间节点对应的空间属性信息并刷新。该系统包括采集模块和显控模块。本发明提供的一种地形地貌三维动态模拟显示方法和系统,进行更高图像精度的模拟显示,不受采集区域的大小限制。
申请公布号 CN103413356B 申请公布日期 2017.03.22
申请号 CN201310385181.X 申请日期 2013.08.29
申请人 国家测绘地理信息局卫星测绘应用中心 发明人 甘宇航;雷兵;周平;徐畅;胡轶之;高崟
分类号 G06T17/05(2011.01)I 主分类号 G06T17/05(2011.01)I
代理机构 北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙) 11371 代理人 吴开磊
主权项 一种地形地貌三维动态模拟显示方法,其特征在于,包括步骤:步骤A,预先采集将被显示地形地貌的空间属性信息;步骤B,将采集的所述空间属性信息中所记载的真实时间通过多个第一时间节点进行分隔,将进行三维动态模拟显示的模拟时间通过多个第二时间节点进行分隔,按照时间长度比例关系将真实时间与模拟时间映射到同一时间轴上;步骤C,根据所述第一时间节点对应的空间属性信息以及第一时间节点与第二时间节点在所述时间轴上的位置关系,线性计算第二时间节点的空间属性信息,对第二时间节点进行空间属性信息的线性插值,其中,从第一起始时间节点T<sub>1</sub>开始,依次提取时间轴上任意两个相邻的第一时间节点T<sub>i</sub>与T<sub>i+1</sub>,i=1,2,……n‑2,n‑1,以及相应第一时间节点上的真实像素值DOM<sub>i</sub>(A<sub>i</sub>,R<sub>i</sub>,G<sub>i</sub>,B<sub>i</sub>)、DOM<sub>i+1</sub>(A<sub>i+1</sub>,R<sub>i+1</sub>,G<sub>i+1</sub>,B<sub>i+1</sub>)和真实高程值DEM<sub>i</sub>(H<sub>i</sub>)、DEM<sub>i+1</sub>(H<sub>i+1</sub>),所述DEM数据包括高程值H,所述DOM数据包括每个像素点的透明度信息A、红色信息R、绿色信息G和蓝色信息B,A<sub>i</sub>表示第一时间节点上的真实像素值DOM<sub>i</sub>的透明度信息,R<sub>i</sub>表示第一时间节点上的真实像素值DOM<sub>i</sub>的红色信息,G<sub>i</sub>表示第一时间节点上的真实像素值DOM<sub>i</sub>的绿色信息,B<sub>i</sub>表示第一时间节点上的真实像素值DOM<sub>i</sub>的蓝色信息,H<sub>i</sub>表示第一时间节点上的高程值;按照如下公式,计算时间段T<sub>i</sub>~T<sub>i+1</sub>上的时间差值△t<sub>i</sub>、像素值差值△DOM<sub>i</sub>与高程值差值△DEM<sub>i</sub>: △t<sub>i</sub>=T<sub>i+1</sub>‑T<sub>i</sub> △DOM<sub>i</sub>=DOM<sub>i+1</sub>‑DOM<sub>i</sub> △DEM<sub>i</sub>=DEM<sub>i+1</sub>‑DEM<sub>i</sub>根据计算出的时间差值△t<sub>i</sub>与像素值差值△DOM<sub>i</sub>,建立时间与DOM像素值间的映射关系,构建DOM过程值生成函数,如下公式所示:<maths num="0001"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>A</mi><mi>m</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>A</mi><mi>i</mi></msub><mo>+</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>t</mi><mi>m</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>T</mi><mi>i</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>*</mo><mfrac><mrow><msub><mi>&Delta;A</mi><mi>i</mi></msub></mrow><mrow><msub><mi>&Delta;t</mi><mi>i</mi></msub></mrow></mfrac></mrow>]]></math><img file="FDA0001154076280000021.GIF" wi="550" he="142" /></maths><maths num="0002"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>R</mi><mi>m</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>R</mi><mi>i</mi></msub><mo>+</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>t</mi><mi>m</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>T</mi><mi>i</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>*</mo><mfrac><mrow><msub><mi>&Delta;R</mi><mi>i</mi></msub></mrow><mrow><msub><mi>&Delta;t</mi><mi>i</mi></msub></mrow></mfrac></mrow>]]></math><img file="FDA0001154076280000022.GIF" wi="547" he="142" /></maths><maths num="0003"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>G</mi><mi>m</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>G</mi><mi>i</mi></msub><mo>+</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>t</mi><mi>m</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>T</mi><mi>i</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>*</mo><mfrac><mrow><msub><mi>&Delta;G</mi><mi>i</mi></msub></mrow><mrow><msub><mi>&Delta;t</mi><mi>i</mi></msub></mrow></mfrac></mrow>]]></math><img file="FDA0001154076280000023.GIF" wi="550" he="135" /></maths><maths num="0004"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>B</mi><mi>m</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>B</mi><mi>i</mi></msub><mo>+</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>t</mi><mi>m</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>T</mi><mi>i</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>*</mo><mfrac><mrow><msub><mi>&Delta;B</mi><mi>i</mi></msub></mrow><mrow><msub><mi>&Delta;t</mi><mi>i</mi></msub></mrow></mfrac></mrow>]]></math><img file="FDA0001154076280000024.GIF" wi="549" he="142" /></maths>根据计算出的时间差值△t<sub>i</sub>与高程值差值△DEM<sub>i</sub>,建立时间与DEM高程值间的映射关系,构建DEM过程值生成函数,如下公式所示:<maths num="0005"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>H</mi><mi>m</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>H</mi><mi>i</mi></msub><mo>+</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>t</mi><mi>m</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>T</mi><mi>i</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>*</mo><mfrac><mrow><msub><mi>&Delta;H</mi><mi>i</mi></msub></mrow><mrow><msub><mi>&Delta;t</mi><mi>i</mi></msub></mrow></mfrac></mrow>]]></math><img file="FDA0001154076280000025.GIF" wi="556" he="140" /></maths>分别通过DOM过程值生成函数与DEM过程值生成函数依次计算时间段T<sub>i</sub>~T<sub>i+1</sub>范围内所有第二时间节点的DOM像素插值与DEM高程插值,对时间段T<sub>i</sub>~T<sub>i+1</sub>范围内的各个第二时间节点进行DOM与DEM的线性插值,其中,t<sub>m</sub>表示第二终止时间节点,A<sub>m</sub>表示DOM过程值中的透明度信息,R<sub>m</sub>表示DOM过程值中的红色信息,G<sub>m</sub>表示DOM过程值中的绿色信息,B<sub>m</sub>表示DOM过程值中的蓝色信息,H<sub>m</sub>表示DEM过程值中的高程值;步骤D,遍历时间轴上的每一个第二时间节点,显示相应的第二时间节点对应的空间属性信息并刷新。
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