基于城市三维模型提取2.5维地图建筑物轮廓的方法

摘要

本发明公开了一种基于城市三维模型自动提取2.5维地图建筑物轮廓方法，属于地理信息技术领域。本发明通过在城市三维模型与2.5维地图之间建立坐标映射关系，从而实现将建筑物轮映射到2.5维地图中，然后提取投影后的建筑轮廓进矢量范围。本发明实现了在生产2.5维地图的过程中自动提取建筑物轮廓，解决当前生产模式中人工勾绘费时费力的问题，极大的节约了2.5地图制作与应用成本，为将各类经济社会属性与2.5维地图中的建筑物进行挂接应用提供了技术支撑。

主权项

一种基于城市三维模型提取2.5维地图建筑物轮廓的方法，其特征在于按以下步骤进行：步骤一、建立3维地图到2.5维地图坐标映射公式、获取建筑模型各三角面顶点坐标集；步骤二、根据坐标映射公式，计算建筑模型投影到2.5维地图后各三角面的顶点坐标集；步骤三、对2.5维中的各三角面进行合并，得到建筑物在2.5维地图中的轮廓；所述建立3维地图到2.5维地图坐标映射公式按以下步骤进行：确立坐标转换公式Fc：Fc为$\left\{\begin{array}{c}X=x-\frac{\partial }{\gamma }z\\ Y=y-\frac{\rho }{\gamma }z\end{array}\right.;$所述x、y、z为三维模型中任意一个顶点的三维坐标值，所述x、y、z均为任意实数；所述ρ、γ为平行投影的投影方向单位向量的分量，所述ρ、γ均为大于0小于1的实数；所述X、Y为三维点(x、y、z)投影到二维地图上的二维点坐标值，所述X、Y为任意实数；获取建筑模型各三角面顶点坐标集按以下步骤进行：A1、构建一个数组V1，用于存储三维建筑模型所有三角面的顶点坐标；A2、对每个三维建筑模型，依次取出模型中的每个三角面，将三角面各顶点的坐标x、y、z写入数组V1中；所述步骤二按以下步骤进行；B1、建立数组V2，用于存储建筑模型所有三角面顶点在2.5维地图中对应的顶点坐标；B2、依次取出数组V1中的三个元素；B3、使用公式Fc，计算每一组x、y、z坐标值对应的二维坐标X、Y，并依次存储数组V2中；所述对2.5维中的各三角面进行合并，得到建筑物在2.5维地图中的轮廓按以下步骤进行：C1、建立数组V3，每个元素为一个三角面，用T表示；C2、依次取出数组V2中的三个元素，组成一个三角面T_m；m为正整数；C3、建立一个多边形面P，并将数组V3中第一个元素的各个顶点保存到P中，P为：{X₁,Y₁,X₂,Y₂,X₃,Y₃}；并删除数组V3的第一个元素；C4、取出数组V3中的第一个元素T₁；C5、判断T₁与P是否相交或相邻，当T₁与P相交或相邻时，计算T₁与P的并集，得到新的多边形P'，并将P中的所有元素替换为P'的所有元素，然后从V3中删除元素T₁；当V3已经没有元素时结束，否则选取T₁后的一个元素执行步骤C5；当T₁与P不相交或不相邻时，执行步骤C6；C6、如果当前元素不是数组V3最后一个元素，则取出数组V3中T₁的下一个元素，然后执行步骤C5；否则结束。