专利名称：一种基于四叉树创建三维地球模型的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及虚拟三维地球领域，尤其涉及一种基于四叉树创建三维地球模型的方法和系统。
背景技术：
三维地球模型的建立，需要利用数字高程数据、卫星影像数据和地形影数据等各种数据。但是由于这些数据都是海量数据，由于受限于硬件，不能将所有的数据一起导入内存进行数据处理，需要多采用分块的方法对整个数据进行分割，对分割后的地理信息数据进行处理，再通过接缝把处理后的数据整合。其中应用四叉树对分块之间的关系进行构造，四叉树是ー种数据结构，是ー种每个节点最多有四个子树的数据结构。四叉树可以用来在数据库中放置和定位文件(称作记录或键)。这ー算法通过不停的把要查找的记录分成4部分来进行匹配查找直到仅剩下一条记录为止。在树中，记录被存储在叶子的位置上。这一名字的由来是因为记录被存储在端点上，它们上面再没有节点了。分支被称作节点。数 的顺序是每节点的分支(也称孩子)数。在四叉树中，每个节点通常有4个孩子，因此顺序是4。四叉树的叶子数也是4。为达到想要的记录所进行的查找操作次数成为树的深度。在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中存在以下缺点在数据块进行接缝时对数据块之间的的缝隙无法消除，进而影响三维地球模型的效果和处理速度。
发明内容
本发明实施例提供了一种基于四叉树创建三维地球模型的方法和系统，通过四叉树模型可以快速选择及处理树节点，并在四叉树的树节点建立子网格模型，提高三维地球模型的接缝处理速度。本发明实施例提供了一种基于四叉树创建三维地球模型的方法，包括以下步骤根据屏幕显示的图像获取所述图像对应的至少ー个树节点中的当前树节点；计算所述当前树节点对应的图像在平面上的投影像素与所述当前树节点对应的图像在屏幕上显示的纹理像素的比值；根据所述比值通过所述当前树节点所在的四叉树诱发对所述当前树节点的节点更新，获取节点更新結果；根据所述当前树节点和相邻树节点的级别诱发对所述当前树节点对应的子网格模型和所述相邻树节点对应的子网格模型进行子网格接缝，获取子网格接缝结果；根据所述节点更新结果和所述子网格接缝结果填充三维地球模型。所述根据屏幕显示的图像获取所述图像对应的至少ー个树节点中的当前树节点前，包括根据捕获的鼠标数据，计算当前虚拟摄像机的位置；根据连续两次计算得到的当前位置确定屏幕中心。
所述根据屏幕显示的图像获取所述图像对应的至少ー个树节点中的当前树节点，还包括对所述至少ー个树节点进行排序，位于所述屏幕中心的树节点位于所述排序的最前，与所述树节点相邻的树节点按顺时针排序；所述至少一个树节点按所述排序依次做为当前树节点。所述根据所述比值通过所述当前树节点所在的四叉树诱发对所述当前树节点的节点更新，获取节点更新结果，具体包括若所述比值大于1，则以所述当前树节点的4个子节点所对应的图像替换所述当前树节点所对应的图像；若所述比值小于O. 5，则以所述当前树节点的父节点所包含的四个子节点对应的图像替换所述当前树节点的父节点对应的图像。子网格模型包括中心子网格模型和周边子网格模型，所述周边子网格模型包括 北部子网格、南部子网格、东部子网格和西部子网格。 所述根据所述当前树节点和相邻树节点的级别诱发对所述当前树节点对应的子网格模型和所述相邻树节点对应的子网格模型进行子网格接缝，获取子网格接缝结果，具体包括所述当前树节点与所述相邻树节点的所述级别相同时，判断所述当前树节点与所述相邻树节点的生成时间，若所述当前树节点的生成时间在前，则修改所述当前树节点的所述周边子网格模型位置，若所述相邻树节点的生成时间在前，则修改所述相邻树节点的所述周边子网格模型位置；所述当前树节点与所述相邻树节点的级别不同时，若所述当前树节点的级别高，则修改所述当前树节点的所述周边子网格模型位置，若所述相邻树节点的级别高，则修改所述相邻树节点的周边子网模型位置。本发明实施例的技术方案带来的有益效果如下通过四叉树模型可以快速选择及处理树节点，并在四叉树的树节点建立子网格模型，提高三维地球模型的接缝处理速度。本发明实施例提供了一种基于四叉树创建三维地球模型的系统，包括当前树节点选择单元，用于根据屏幕显示的图像获取所述图像对应的至少ー个树节点中的当前树节点；节点更新単元，用于计算所述当前树节点对应的图像在平面上的投影像素与所述当前树节点对应的图像在屏幕上显示的纹理像素的比值，根据所述比值通过所述当前树节点所在的四叉树诱发对所述当前树节点的节点更新，获取节点更新結果；子网格接缝单元，用于根据所述当前树节点和相邻树节点的级别诱发对所述当前树节点对应的子网格模型和所述相邻树节点对应的子网格模型进行子网格接缝，获取子网格接缝结果；三维地球模型填充单元，用于根据所述节点更新结果和所述子网格接缝结果填充三维地球模型。所述根据屏幕显示的图像获取所述图像对应的至少ー个树节点中的当前树节点前，包括根据捕获的鼠标数据，计算当前虚拟摄像机的位置；根据连续两次计算得到的当前位置确定屏幕中心。
所述根据屏幕显示的图像获取所述图像对应的至少ー个树节点中的当前树节点，还包括对所述至少ー个树节点进行排序，位于所述屏幕中心的树节点位于所述排序的最前，与所述树节点相邻的树节点按顺时针排序；所述至少一个树节点按所述排序依次做为当前树节点。所述节点更新単元，具体包括若所述比值大于1，则以所述当前树节点的4个子节点所对应的图像替换所述当前树节点所对应的图像；若所述比值小于O. 5，则以所述当前树节点的父节点所包含的四个子节点对应的图像替换所述当前树节点的父节点对应的图像。 子网格模型包括中心子网格模型和周边子网格模型，所述周边子网格模型包括北部子网格、南部子网格、东部子网格和西部子网格。所述子网格接缝单元，具体包括所述当前树节点与所述相邻树节点的所述级别相同时，判断所述当前树节点与所述相邻树节点的生成时间，若所述当前树节点的生成时间在前，则修改所述当前树节点的所述周边子网格模型位置，若所述相邻树节点的生成时间在前，则修改所述相邻树节点的所述周边子网格模型位置；所述当前树节点与所述相邻树节点的级别不同时，若所述当前树节点的级别高，则修改所述当前树节点的所述周边子网格模型位置，若所述相邻树节点的级别高，则修改所述相邻树节点的周边子网模型位置。本发明实施例的技术方案带来的有益效果如下通过四叉树模型可以快速选择及处理树节点，并在四叉树的树节点建立子网格模型，提高三维地球模型的接缝处理速度。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I是本发明实施例中一种基于四叉树创建三维地球模型的方法流程图；图2是本发明实施例中一种基于四叉树创建三维地球模型的方法流程图；图3是本发明实施例中一种基于四叉树创建三维地球模型的系统结构图；图4是本发明实施例中子网格模型的示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例一提供了一种基于四叉树创建三维地球模型的方法，如图I所示，包括以下步骤步骤S101，根据屏幕显示的图像获取所述图像对应的至少ー个树节点中的当前树节点。
步骤S102，计算所述当前树节点对应的图像在平面上的投影像素与所述当前树节点对应的图像在屏幕上显示的纹理像素的比值，根据所述比值通过所述当前树节点所在的四叉树诱发对所述当前树节点的节点更新，获取节点更新結果。步骤SIO 3,根据所述当前树节点和相邻树节点的级别诱发对所述当前树节点对应的子网格模型和所述相邻树节点对应的子网格模型进行子网格接缝，获取子网格接缝结
果O步骤S104，根据所述节点更新结果和所述子网格接缝结果填充三维地球模型。本发明实施例的技术方案带来的有益效果如下通过四叉树模型可以快速选择及处理树节点，并在四叉树的树节点建立子网格模型，提高三维地球模型的接缝处理速度，提高三维地球模型建模的效率。本发明实施例ニ提供了一种基于四叉树创建三维地球模型的方法，如图2所示，包括以下步骤步骤S201，根据捕获的鼠标数据，计算当前虚拟摄像机的位置，根据连续两次计算得到的当前位置确定屏幕中心。步骤S202，根据屏幕显示的图像获取所述图像对应的至少ー个树节点中的当前树节点。对所述至少ー个树节点进行排序，位于所述屏幕中心的树节点位于所述排序的最前，与所述树节点相邻的树节点按顺时针排序；所述至少一个树节点按所述排序依次做为当前树节点；如图4所示，子网格模型包括中心子网格模型和周边子网格模型，所述周边子网格模型包括北部子网格、南部子网格、东部子网格和西部子网格。步骤S203，计算所述当前树节点对应的图像在平面上的投影像素与所述当前树节点对应的图像在屏幕上显示的纹理像素的比值。步骤S204，根据所述比值通过所述当前树节点所在的四叉树诱发对所述当前树节点的节点更新，获取节点更新结果，具体包括若所述比值大于1，则以所述当前树节点的4个子节点所对应的图像替换所述当前树节点所对应的图像；若所述比值小于O. 5，则以所述当前树节点的父节点所包含的四个子节点对应的图像替换所述当前树节点的父节点对应的图像。步骤S205，根据所述当前树节点和相邻树节点的级别诱发对所述当前树节点对应的子网格模型和所述相邻树节点对应的子网格模型进行子网格接缝，获取子网格接缝结
果O具体包括所述当前树节点与所述相邻树节点的所述级别相同时，判断所述当前树节点与所述相邻树节点的生成时间，若所述当前树节点的生成时间在前，则修改所述当前树节点的所述周边子网格模型位置，若所述相邻树节点的生成时间在前，则修改所述相邻树节点的所述周边子网格模型位置；所述当前树节点与所述相邻树节点的级别不同时，若所述当前树节点的级别高，则修改所述当前树节点的所述周边子网格模型位置，若所述相邻树节点的级别高，则修改所述相邻树节点的周边子网模型位置。步骤S206，根据所述节点更新结果和所述子网格接缝结果填充三维地球模型。本发明实施例的技术方案带来的有益效果如下通过四叉树模型可以快速选择及处理树节点，并在四叉树的树节点建立子网格模型，提高三维地球模型的接缝处理速度。本发明实施例三提供了一种基于四叉树创建三维地球模型的系统，如图3所示，包括当前树节点选择单元301，用于根据屏幕显示的图像获取所述图像对应的至少ー个树节点中的当前树节点；节点更新単元302，用于计算所述当前树节点对应的图像在平面上的投影像素与所述当前树节点对应的图像在屏幕上显示的纹理像素的比值，根据所述比值通过所述当前树节点所在的四叉树诱发对所述当前树节点的节点更新，获取节点更新结果；子网格接缝单元303，用于根据所述当前树节点和相邻树节点的级别诱发对所述当前树节点对应的子网格模型和所述相邻树节点对应的子网格模型进行子网格接缝，获取子网格接缝结果；三维地球模型填充单元304，用于根据所述节点更新结果和所述子网格接缝结果 填充三维地球模型。所述根据屏幕显示的图像获取所述图像对应的至少ー个树节点中的当前树节点前，包括根据捕获的鼠标数据，计算当前虚拟摄像机的位置；根据连续两次计算得到的当前位置确定屏幕中心。所述根据屏幕显示的图像获取所述图像对应的至少ー个树节点中的当前树节点，还包括对所述至少ー个树节点进行排序，位于所述屏幕中心的树节点位于所述排序的最前，与所述树节点相邻的树节点按顺时针排序；所述至少一个树节点按所述排序依次做为当前树节点。所述节点更新单元302,具体包括若所述比值大于1，则以所述当前树节点的4个子节点所对应的图像替换所述当前树节点所对应的图像；若所述比值小于O. 5，则以所述当前树节点的父节点所包含的四个子节点对应的图像替换所述当前树节点的父节点对应的图像。还子网格模型包括中心子网格模型和周边子网格模型，所述周边子网格模型包括北部子网格、南部子网格、东部子网格和西部子网格。所述子网格接缝单元303，具体包括所述当前树节点与所述相邻树节点的所述级别相同时，判断所述当前树节点与所述相邻树节点的生成时间，若所述当前树节点的生成时间在前，则修改所述当前树节点的所述周边子网格模型位置，若所述相邻树节点的生成时间在前，则修改所述相邻树节点的所述周边子网格模型位置；所述当前树节点与所述相邻树节点的级别不同时，若所述当前树节点的级别高，则修改所述当前树节点的所述周边子网格模型位置，若所述相邻树节点的级别高，则修改所述相邻树节点的周边子网模型位置。本发明实施例的技术方案带来的有益效果如下通过四叉树模型可以快速选择及处理树节点，并在四叉树的树节点建立子网格模型，提高三维地球模型的接缝处理速度。通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现，也可以可借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现，基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是⑶-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种基于四叉树创建三维地球模型的方法，其特征在于，包括以下步骤 根据屏幕显示的图像获取所述图像对应的至少一个树节点中的当前树节点； 计算所述当前树节点对应的图像在平面上的投影像素与所述当前树节点对应的图像在屏幕上显示的纹理像素的比值； 根据所述比值通过所述当前树节点所在的四叉树诱发对所述当前树节点的节点更新，获取节点更新结果； 根据所述当前树节点和相邻树节点的级别诱发对所述当前树节点对应的子网格模型和所述相邻树节点对应的子网格模型进行子网格接缝，获取子网格接缝结果； 根据所述节点更新结果和所述子网格接缝结果填充三维地球模型。
2.如权利要求I所述一种基于四叉树创建三维地球模型的方法，其特征在于，所述根据屏幕显示的图像获取所述图像对应的至少一个树节点中的当前树节点前，包括 根据捕获的鼠标数据，计算当前虚拟摄像机的位置； 根据连续两次计算得到的当前位置确定屏幕中心。
3.如权利要求2所述一种基于四叉树创建三维地球模型的方法，其特征在于，所述根据屏幕显示的图像获取所述图像对应的至少一个树节点中的当前树节点，还包括 对所述至少一个树节点进行排序，位于所述屏幕中心的树节点位于所述排序的最前，与所述树节点相邻的树节点按顺时针排序； 所述至少一个树节点按所述排序依次做为当前树节点。
4.如权利要求I所述一种基于四叉树创建三维地球模型的方法，其特征在于，所述根据所述比值通过所述当前树节点所在的四叉树诱发对所述当前树节点的节点更新，获取节点更新结果，具体包括 若所述比值大于1，则以所述当前树节点的4个子节点所对应的图像替换所述当前树节点所对应的图像； 若所述比值小于0. 5，则以所述当前树节点的父节点所包含的四个子节点对应的图像替换所述当前树节点的父节点对应的图像。
5.如权利要求4所述一种基于四叉树创建三维地球模型的方法，其特征在于，子网格模型包括中心子网格模型和周边子网格模型，所述周边子网格模型包括 北部子网格、南部子网格、东部子网格和西部子网格。
6.如权利要求5所述一种基于四叉树创建三维地球模型的方法，其特征在于，所述根据所述当前树节点和相邻树节点的级别诱发对所述当前树节点对应的子网格模型和所述相邻树节点对应的子网格模型进行子网格接缝，获取子网格接缝结果，具体包括 所述当前树节点与所述相邻树节点的所述级别相同时，判断所述当前树节点与所述相邻树节点的生成时间，若所述当前树节点的生成时间在前，则修改所述当前树节点的所述周边子网格模型位置，若所述相邻树节点的生成时间在前，则修改所述相邻树节点的所述周边子网格模型位置； 所述当前树节点与所述相邻树节点的级别不同时，若所述当前树节点的级别高，则修改所述当前树节点的所述周边子网格模型位置，若所述相邻树节点的级别高，则修改所述相邻树节点的周边子网模型位置。
7.一种基于四叉树创建三维地球模型的系统，其特征在于，包括当前树节点选择单元，用于根据屏幕显示的图像获取所述图像对应的至少一个树节点中的当前树节点； 节点更新单元，用于计算所述当前树节点对应的图像在平面上的投影像素与所述当前树节点对应的图像在屏幕上显示的纹理像素的比值，根据所述比值通过所述当前树节点所在的四叉树诱发对所述当前树节点的节点更新，获取节点更新结果； 子网格接缝单元，用于根据所述当前树节点和相邻树节点的级别诱发对所述当前树节点对应的子网格模型和所述相邻树节点对应的子网格模型进行子网格接缝，获取子网格接缝结果; 三维地球模型填充单元，用于根据所述节点更新结果和所述子网格接缝结果填充三维地球模型。
8.如权利要求7所述一种基于四叉树创建三维地球模型的系统，其特征在于，所述根据屏幕显示的图像获取所述图像对应的至少一个树节点中的当前树节点前，包括 根据捕获的鼠标数据，计算当前虚拟摄像机的位置； 根据连续两次计算得到的当前位置确定屏幕中心。
9.如权利要求8所述一种基于四叉树创建三维地球模型的系统，其特征在于，所述根据屏幕显示的图像获取所述图像对应的至少一个树节点中的当前树节点，还包括 对所述至少一个树节点进行排序，位于所述屏幕中心的树节点位于所述排序的最前，与所述树节点相邻的树节点按顺时针排序； 所述至少一个树节点按所述排序依次做为当前树节点。
10.如权利要求7所述一种基于四叉树创建三维地球模型的方法，其特征在于，所述节点更新单元，具体包括 若所述比值大于1，则以所述当前树节点的4个子节点所对应的图像替换所述当前树节点所对应的图像； 若所述比值小于0. 5，则以所述当前树节点的父节点所包含的四个子节点对应的图像替换所述当前树节点的父节点对应的图像。
11.如权利要求7所述一种基于四叉树创建三维地球模型的系统，其特征在于，子网格模型包括中心子网格模型和周边子网格模型，所述周边子网格模型包括 北部子网格、南部子网格、东部子网格和西部子网格。
12.如权利要求11所述一种基于四叉树创建三维地球模型的系统，其特征在于，所述子网格接缝单元，具体包括 所述当前树节点与所述相邻树节点的所述级别相同时，判断所述当前树节点与所述相邻树节点的生成时间，若所述当前树节点的生成时间在前，则修改所述当前树节点的所述周边子网格模型位置，若所述相邻树节点的生成时间在前，则修改所述相邻树节点的所述周边子网格模型位置； 所述当前树节点与所述相邻树节点的级别不同时，若所述当前树节点的级别高，则修改所述当前树节点的所述周边子网格模型位置，若所述相邻树节点的级别高，则修改所述相邻树节点的周边子网模型位置。
全文摘要
本发明实施例公开了一种基于四叉树创建三维地球模型的方法和系统，所述方法包括以下步骤根据屏幕显示的图像获取所述图像对应的至少一个树节点中的当前树节点；获取所述当前树节点的节点更新结果；根据所述当前树节点和相邻树节点的级别诱发对所述当前树节点对应的子网格模型和所述相邻树节点对应的子网格模型进行子网格接缝，获取子网格接缝结果；根据所述节点更新结果和所述子网格接缝结果填充三维地球模型。本发明的实施例中，通过四叉树模型可以快速选择及处理树节点，并在四叉树的树节点建立子网格模型，提高三维地球模型的接缝处理速度。
文档编号G06T17/05GK102750737SQ201110255418
公开日2012年10月24日 申请日期2011年8月31日 优先权日2011年8月31日
发明者胡守刚 申请人:新奥特(北京)视频技术有限公司