一种云端三维重建数据的实时显示的方法与流程

1.本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种云端三维重建数据的实时显示的方法。


背景技术：

2.传统的三维重建数据基本都是等重建成果出来以后，才可以看到的最终结果。在实际应用中，重建完成才能看到成果，会出现成果不符合预期，而导致消耗大量时间去等待。
3.因此，现有技术存在缺陷，需要改进。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是：提供一种云端三维重建数据的实时显示的方法，实现三维重建成果的实时显示，打破传统重建完成后才能预览数据，提高效率，减少成果出错带来的时间成本消耗。
5.本发明的技术方案如下：提供一种云端三维模型重建数据的实时显示的方法，包括以下步骤：
6.s1：确定实景三维模型更新的区域；利用二三位一体化平台，获取实景三维模型更新的范围，将该范围填入对应字段的点要素表格中，以经纬度的方式来记录。
7.s2：生成裁剪面要素；使用arcgis软件，加载点要素表格，将点要素表格转换为线要素，全部线要素围成封闭区域，即生成实景三维模型更新所需要的裁剪面要素。
8.s3：裁剪实景三维模型；将裁剪面要素导出为shapefile格式，并使用supermap软件中打开，然后加载实景三维模型，使得实景三维模型与裁剪面要素叠加展示。
9.s4：获取三维模型，并输出为osgb格式；在同一空间参考下，同时加载裁剪面要素与实景三维模型，将所需要的三维模型裁剪出来，输出为osgb格式。
10.s5：osgb格式的三维模型转换为3dtiles格式；通过cesiumlab软件将osgb转成cesium能够加载的3dtiles格式文件。
11.s6：在cesium上获取3dtiles格式的三维模型范围；查看3dtiles的原始数据，获取3dtiles格式模型的中心点数据，得到模型的中心点平面坐标后，加减偏移量获得模型的四至。进一步地，通过添加了一个k矩阵的计算在最后面，使得这个面内缩五米。
12.s7：在cesium中对步骤s6中的三维模型范围内的旧的三维模型压平；通过裁剪面对旧的三维模型进行模型压平处理。
13.s8：通过cesium，将3dtiles格式的三维模型在压平的范围上展示，更新三维模型。具体为：预加载了新模型，然后将其隐藏，在旧模型被压平之后再将其展示出来。
14.采用上述方案，本发明提供一种云端三维重建数据的实时显示的方法，基于cesium库的3dtiles数据格式，实现三维重建成果的实时显示，打破传统重建完成后才能预览数据，提高效率，减少成果出错带来的时间成本消耗。
附图说明
15.图1为本发明的一实施例的流程示意图；
16.图2为图1实施例的点要素表格图；
17.图3为生成倾斜摄影配置文件的界面图；
18.图4为工作空间管理器的三维球体的界面图；
19.图5为工作空间管理器的实景三维模型与裁剪面要素叠加展示的界面图；
20.图6为工作空间管理器输出osgb格式的界面图；
21.图7为cesiumlab的截面图；
22.图8为cesiumlab处理数据时的界面图；
23.图9为cesiumlab加载生成的3dtiles瓦片后的界面图；
24.图10为3dtiles的原始数据图；
25.图11为transform字段的界面图；
26.图12为box的矩阵的结构示意图；
27.图13为bounding volume的数据图；
28.图14为预加载新模型，然后将其隐藏的代码图；
29.图15为旧模型被压平之后再将新模型展示出来的代码图。
具体实施方式
30.以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。
31.请参阅图1，本实施例提供一种云端三维重建数据的实时显示的方法，包括以下步骤。
32.s1：确定实景三维模型更新的区域；利用二三位一体化平台，获取实景三维更新模型的范围(通常选用矩形)，将其填入相对应字段的点要素表格中，以经纬度的方式来记录，字段名如图2。
33.s2：生成裁剪面要素；使用arcgis软件，将点要素表格加载，通过“数据管理工具”中的“点集转线”工具，先将点要素表格转换为线要素，再通过“要素转面”工具，生成实景三维更新模型所需要的裁剪范围面要素。
34.s3：裁剪实景三维模型；将裁剪面要素导出为shapefile格式，并使用supermap软件中打开，请参阅图3，通过“生成倾斜摄影配置文件”功能来加载实景三维模型，源路径为模型的data文件夹，而元数据则是data文件夹同目录下的metadata.xml文件。请参阅图4，在“工作空间”的“场景”中，选择新建球面场景，该球体类似于cesium的三维球体，通过该球体将实景三维模型展现在上面。请参阅图5，在图层中添加生成的倾斜摄影配置文件，三维模型便会呈现在三维球体上。同时将裁剪面要素加载在图层中，将实景三维更新模型与裁剪面要素叠加展示(由于裁剪面要素不存在高度这一属性，所以会被具有高度的实景三维模型所覆盖)。
35.s4：获取三维模型，并输出为osgb格式；请参阅图6，在同一空间参考下，同时加载裁剪面要素与实景三维模型，通过“三维地理设计——倾斜摄影操作——裁剪”，选择“裁剪多边形”为裁剪面要素polygon，便可以将所需要的三维模型裁剪出来，输出为osgb格式。
36.s5：osgb格式的三维模型转换为3dtiles格式；cesium无法直接加载osgb格式的倾
斜摄影模型，所以需要将osgb转成cesium能够加载的3dtiles格式文件。请参阅图7，打开cesiumlab，选择倾斜模型转换：请参阅图8，数据路径为osgb的data文件夹，空间参考与零点坐标则不需要输入，cesiumlab会从与data文件夹同路径的metadata.xml文件中读取其他参数不需要修改，选择输出路径即可，静静等待软件的处理：请参阅图9，数据处理完成后，点击三维可视，加载刚才生成的3dtiles瓦片，能正常打得开的话，就代表格式转换成功。
37.s6：在cesium上获取3dtiles格式的三维模型范围；请参阅图10，要获取模型的中心点数据，先查看3dtiles的原始数据。请参阅图11，有些3dtiles的格式可能不太一样，如果存在region字段，直接采用region字段的数据，如果没有的话，那么就得利用他的transform字段，transform是一个矩阵，模型的几何中心点坐标储存在其中，但是坐标系为地心坐标系：地心坐标系的模型中心点是可以直接添加在cesium上的，但是我们需要的不是中心点，是模型的四至，我们需要模型的平面坐标系的四至。
38.请参阅图12和图13，获取模型的中心点数据，得到模型的中心点平面坐标后，加减偏移量就可以获得模型的四至。为什么这么说，来看3dtiles中的bounding volume，其中它包含了一个box的矩阵：box是一个4*3的矩阵，第一行[0，1，2]代表了中心点的[x，y，z]偏移量，第二行[3，4，5]代表了四至的[x，0，0]偏移量，第三第四行以此类推。得到模型的中心点平面坐标后，加减偏移量就可以获得模型的四至。
[0039]
在polygon被作为裁剪面的时候，由于瓦片的特性，瓦片边缘在不同的层级会出现不同的被狗啃的现象，所以在加减模型的四至point1那里，添加了一个k矩阵的计算在最后面，它的作用是使得这个面内缩五米。
[0040]
s7：在cesium中对步骤s6中的三维模型范围内的旧的三维模型压平；利用得到的裁剪面要素polygon，对模型进行模型处理。这个功能在cesium的沙盒中就可以找到，非常方便，只需要进行参数的替换便可。
[0041]
s8：通过cesium，将3dtiles格式的三维模型在压平的范围上展示，更新三维模型。请参阅图14，图14为预加载新模型，然后将其隐藏的代码；请参阅图15，图15为旧模型被压平之后再将新模型展示出来的代码。
[0042]
综上所述，本发明提供一种云端三维重建数据的实时显示的方法，基于cesium库的3dtiles数据格式，实现三维重建成果的实时显示，打破传统重建完成后才能预览数据，提高效率，减少成果出错带来的时间成本消耗。
[0043]
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。