CN105931284B - 三维纹理tin数据与大场景数据的融合方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种三维纹理TIN数据与大场景数据的融合方法及装置，包括：对设定区域进行倾斜摄影，得到设定区域对应的三维纹理TIN数据；根据三维纹理TIN数据包括的几何数据，通过坐标转换对三维纹理TIN数据与设定区域对应的大场景数据进行空间位置上的融合；根据三维纹理TIN数据包括的几何数据和纹理数据，通过纹理渲染对三维纹理TIN数据与大场景数据进行影像融合。通过坐标变换将三维纹理TIN数据变换至与大场景数据相同的坐标下，消除因地球曲率带来的形变，使空间位置融合精度更高，误差更小。通过纹理渲染进行影像融合，使空间数据在纹理细节上的融合更完善，避免后续展示过程中出现面片遮挡及存在漏洞等可视化问题。

Description

三维纹理TIN数据与大场景数据的融合方法及装置

技术领域

本发明涉及空间数据融合展示技术领域，具体而言，涉及一种三维纹理TIN数据与大场景数据的融合方法及装置。

背景技术

在数字地球大场景中，经常在某一具体区域利用倾斜摄影手段得到该具体区域的高精度三维纹理TIN(Triangulated Irregular Network)数据。此时需要将得到的TIN数据与数字地球中的大场景数据进行融合，然后将融合后的数据展示给用户。

当前，相关技术中在融合三维纹理TIN数据与大场景数据时，首先从大场景数据中确定与该三维纹理TIN数据连接的三角面片的第一连接点，以及从该三维纹理TIN数据中确定出与大场景数据连接的三角面片的第二连接点。将该三维纹理TIN数据中的第二连接点与大场景数据中的第一连接点连接起来，实现融合该三维纹理TIN数据与大场景数据，然后对融合后的数据进行可视化处理，将融合后的数据展示给用户。

三维纹理TIN数据与大场景数据的精度不同且数据管理存在误差，将高精度的三维纹理TIN数据直接融合至低精度的大场景数据中，融合准确性很低，误差很高。且在后续展示时会出现三维纹理TIN数据的面片与大场景地形的面片相互遮挡，从不同角度浏览时会存在漏洞。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种三维纹理TIN数据与大场景数据的融合方法及装置，消除因地球曲率带来的形变，提高空间位置上的融合精度，减小融合误差。在影像融合中，使空间数据在纹理细节上的融合更加完善，避免后续展示过程中出现面片遮挡及存在漏洞等可视化问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种三维纹理TIN数据与大场景数据的融合方法，所述方法包括：

对设定区域进行倾斜摄影，得到所述设定区域对应的三维纹理TIN数据；

根据所述三维纹理TIN数据包括的几何数据，通过坐标转换对所述三维纹理TIN数据与所述设定区域对应的大场景数据进行空间位置上的融合；

根据所述三维纹理TIN数据包括的所述几何数据和纹理数据，通过纹理渲染对所述三维纹理TIN数据与所述大场景数据进行影像上的融合。

结合第一方面，本发明实施例提供了上述第一方面的第一种可能的实现方式，其中，所述根据所述三维纹理TIN数据包括的几何数据，通过坐标转换对所述三维纹理TIN数据与所述设定区域对应的大场景数据进行空间位置上的融合，包括：

根据预设范围阈值，确定所述三维纹理TIN数据的类型；

当确定所述三维纹理TIN数据为第一类型时，通过坐标转换将所述三维纹理TIN数据的基准面转换到所述设定区域对应的大场景数据的基准面，将转换后的所述三维纹理TIN数据转换到地理坐标系下；

当确定所述三维纹理TIN数据为第二类型时，通过图形学转换方式对所述三维纹理TIN数据进行同名地物点匹配，将匹配后的所述三维纹理TIN数据转换到所述地理坐标系下。

结合第一方面，本发明实施例提供了上述第一方面的第二种可能的实现方式，其中，所述根据所述三维纹理TIN数据包括的所述几何数据和纹理数据，通过纹理渲染对所述三维纹理TIN数据与所述大场景数据进行影像上的融合，包括：

根据所述三维纹理TIN数据包括的所述几何数据和纹理数据，生成所述三维纹理TIN对应的真正射影像TDOM；

通过纹理渲染将所述TDOM叠加在所述大场景数据对应的地形纹理上。

结合第一方面，本发明实施例提供了上述第一方面的第三种可能的实现方式，其中，所述方法还包括：

将所述三维纹理TIN数据与所述大场景数据融合后，根据视点位置及所述三维纹理TIN数据的分辨率，对所述视点位置对应的融合后的数据进行可视化处理。

结合第一方面的第二种可能的实现方式，本发明实施例提供了上述第一方面的第四种可能的实现方式，其中，所述根据所述三维纹理TIN数据包括的所述几何数据和纹理数据，生成所述三维纹理TIN对应的真正射影像TDOM，包括：

根据要生成的TDOM的范围，设置渲染窗口；

从所述三维纹理TIN数据中获取与所述渲染窗口有交集的切片数据；

通过图形处理程序对所述切片数据进行着色处理，及通过平行投影渲染方式对所述切片数据进行渲染，得到所述三维纹理TIN对应的TDOM。

第二方面，本发明实施例提供了一种三维纹理TIN数据与大场景数据的融合装置，所述装置包括：

倾斜摄影模块，用于对设定区域进行倾斜摄影，得到所述设定区域对应的三维纹理TIN数据；

空间位置融合模块，用于根据所述三维纹理TIN数据包括的几何数据，通过坐标转换对所述三维纹理TIN数据与所述设定区域对应的大场景数据进行空间位置上的融合；

影像融合模块，用于根据所述三维纹理TIN数据包括的所述几何数据和纹理数据，通过纹理渲染对所述三维纹理TIN数据与所述大场景数据进行影像上的融合。

结合第二方面，本发明实施例提供了上述第二方面的第一种可能的实现方式，其中，所述空间位置融合模块包括：

确定单元，用于根据预设范围阈值，确定所述三维纹理TIN数据的类型；

第一转换单元，用于当确定所述三维纹理TIN数据为第一类型时，通过坐标转换将所述三维纹理TIN数据的基准面转换到所述设定区域对应的大场景数据的基准面，将转换后的所述三维纹理TIN数据转换到地理坐标系下；

第二转换单元，用于当确定所述三维纹理TIN数据为第二类型时，通过图形学转换方式对所述三维纹理TIN数据进行同名地物点匹配，将匹配后的所述三维纹理TIN数据转换到所述地理坐标系下。

结合第二方面，本发明实施例提供了上述第二方面的第二种可能的实现方式，其中，所述影像融合模块包括：

生成单元，用于根据所述三维纹理TIN数据包括的所述几何数据和纹理数据，生成所述三维纹理TIN对应的真正射影像TDOM；

叠加单元，用于通过纹理渲染将所述TDOM叠加在所述大场景数据对应的地形纹理上。

结合第二方面，本发明实施例提供了上述第二方面的第三种可能的实现方式，其中，所述装置还包括：

可视化模块，用于将所述三维纹理TIN数据与所述大场景数据融合后，根据视点位置及所述三维纹理TIN数据的分辨率，对所述视点位置对应的融合后的数据进行可视化处理。

结合第二方面的第二种可能的实现方式，本发明实施例提供了上述第二方面的第四种可能的实现方式，其中，所述生成单元包括：

设置子单元，用于根据要生成的TDOM的范围，设置渲染窗口；

获取子单元，用于从所述三维纹理TIN数据中获取与所述渲染窗口有交集的切片数据；

渲染子单元，用于通过图形处理程序对所述切片数据进行着色处理，及通过平行投影渲染方式对所述切片数据进行渲染，得到所述三维纹理TIN对应的TDOM。

在本发明实施例提供的方法及装置中，根据三维纹理TIN数据包括的几何数据，通过坐标转换对三维纹理TIN数据与设定区域对应的大场景数据进行空间位置上的融合；根据三维纹理TIN数据包括的几何数据和纹理数据，通过纹理渲染对三维纹理TIN数据与大场景数据进行影像上的融合。本发明通过坐标变换将三维纹理TIN数据变换至与大场景数据相同的坐标下，消除了因地球曲率带来的形变，使空间位置上的融合精度更高，误差更小。通过纹理渲染进行影像融合，使空间数据在纹理细节上的融合更加完善，避免了后续展示过程中出现面片遮挡及存在漏洞等可视化问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例1所提供的一种三维纹理TIN数据与大场景数据的融合方法流程图；

图2示出了本发明实施例2所提供的一种三维纹理TIN数据与大场景数据的融合装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

考虑到三维纹理TIN数据与大场景数据的精度不同且数据管理存在误差，而相关技术中将高精度的三维纹理TIN数据直接融合至低精度的大场景数据中，融合准确性很低，误差很高。且在后续展示时会出现三维纹理TIN数据的面片与大场景地形的面片相互遮挡，从不同角度浏览时会存在漏洞。基于此，本发明实施例提供了一种三维纹理TIN数据与大场景数据的融合方法及装置。下面通过实施例进行描述。

实施例1

参见图1，本发明实施例提供了一种三维纹理TIN数据与大场景数据的融合方法。该方法具体包括以下步骤：

步骤101：对设定区域进行倾斜摄影，得到设定区域对应的三维纹理TIN数据。

上述设定区域可以为具体某一地理区域。通过倾斜摄影技术对设定区域进行倾斜摄影，然后利用街景工厂或photoscan(光扫描图)软件对倾斜摄影得到的三维数据进行处理，得到该设定区域对应的三维纹理TIN数据。

三维纹理TIN数据中包括几何数据、纹理数据和场景组织信息。本发明实施例中，通过LOD(Levels of Detail，多细节层次)按子目录形式来组织存储设定区域对应的三维纹理TIN数据，每个子目录中存放LOD分层的切片数据。其中，每个层次中的切片数据对应于不同的数据分辨率。例如，假设生成2个层次的三维纹理TIN数据，则先生成数据分辨率最大最清晰的一层三维纹理TIN数据，然后通过面片简化算法生成另一层三维纹理TIN数据。

在本发明实施例中，通过LOD按子目录存储设定区域对应的三维纹理TIN数据时，将三维纹理TIN数据存储为预设格式的数据，该预设格式可以为OSGB(Open Scene GraphBinary)格式。在每一个子目录中，对该子目录中的切片数据包括的几何数据，可以将几何数据存储为一些自定义的格式。对于该子目录的切片数据包括的纹理数据可以存储为jpg(jpeg，图片格式)等格式。对于该子目录的切片数据包括的场景组织信息可以存储为XML(Extensible Markup Language，可扩展标记语言)等格式。

通过步骤101的操作得到设定区域对应的三维纹理TIN数据，并通过LOD按子目录分层存储该三维纹理TIN数据后，通过如下步骤102和103的操作来将该三维纹理TIN数据融合至该设定区域对应的数字地球的大场景数据中。

步骤102：根据三维纹理TIN数据包括的几何数据，通过坐标转换对三维纹理TIN数据与设定区域对应的大场景数据进行空间位置上的融合。

由于地球具有一定的地球曲率，而通过倾斜摄影对设定区域拍摄得到的三维纹理TIN数据的曲率与地球曲率相差很大，为了提高三维纹理TIN数据与数字地球的大场景数据的融合精度，需要通过坐标转换将三维纹理TIN数据转换至大场景数据所在的地理坐标系下，以消除由于地球曲率与三维纹理TIN数据的曲率不同造成的融合形变，提高融合精度。

上述进行空间位置上的融合的具体融合过程如下：

根据预设范围阈值，确定三维纹理TIN数据的类型；当确定三维纹理TIN数据为第一类型时，通过坐标转换将三维纹理TIN数据的基准面转换到设定区域对应的大场景数据的基准面，将转换后的三维纹理TIN数据转换到地理坐标系下；当确定三维纹理TIN数据为第二类型时，通过图形学转换方式对三维纹理TIN数据进行同名地物点匹配，将匹配后的三维纹理TIN数据转换到地理坐标系下。

上述预设范围阈值为预先设定的航拍飞机飞过的范围，即航拍飞机的航线所覆盖的范围，该预设范围阈值可以为100平方公里或200平方公里等。根据该预设范围阈值，确定三维纹理TIN数据的类型，若该三维纹理TIN数据的拍摄范围大于该预设范围阈值，则确定该三维纹理TIN数据的类型为第一类型，即大范围的三维纹理TIN数据。若该三维纹理TIN数据的拍摄范围小于或等于该预设范围阈值，则确定该三维纹理TIN数据的类型为第二类型，即小范围的三维纹理TIN数据。拍摄范围越大，地球曲率影响越明显，拍摄范围越小，地球曲率的影响越弱。

当确定三维纹理TIN数据的类型为第一类型时，先将三维纹理TIN数据从投影坐标系转换到至笛卡尔空间直角坐标系。在笛卡尔空间直角坐标系中，采用布尔沙七参数转换方式将三维纹理TIN数据的基准面转换到设定区域对应的大场景数据的基准面，之后再将转换后的三维纹理TIN数据转换到地理坐标系下。

当确定三维纹理TIN数据的类型为第二类型时，由于三维纹理TIN数据为小范围的数据，其拍摄范围较小，所以受地球曲率影响不明显，因此在将三维纹理TIN数据转换到地理坐标系下时，可以不使用上述对大范围的三维纹理TIN数据转换时使用的复杂坐标变换方式，而是直接采用图形学转换方式中的平移、旋转及缩放转换，调整对三维纹理TIN数据进行平移、旋转及缩放的调整参数，实现三维纹理TIN数据与设定区域对应的大场景数据中同名地物点的匹配，然后将三维纹理TIN数据转换到地理坐标系下。

在发明实施例中，对于大范围的三维纹理TIN数据，三维纹理TIN数据对应的场景组织信息中的LOD层次的调度参数也需要通过与上述大范围的三维纹理TIN数据相同的转换方式转换到地理坐标系下，之后再将其转换到东北天坐标系下。对于小范围的三维纹理TIN数据，当采用图形学的平移、旋转、缩放的方式进行坐标转换时，不用修改LOD层次的调度参数，直接使用原参数进行调度即可。

通过上述方式将三维纹理TIN数据转换至地理坐标系下后，三维纹理TIN数据的曲率与设定区域对应的大场景数据的曲率相同，将三维纹理TIN数据与大场景数据在空间位置上融合，极大地提高了融合准确度。

通过步骤102的操作实现三维纹理TIN数据与大场景数据在空间位置上的融合之后，还需要通过如下步骤103的操作进行影像上融合，才能最终实现设定区域的三维纹理TIN数据与大场景数据的完全融合。

步骤103：根据三维纹理TIN数据包括的几何数据和纹理数据，通过纹理渲染对三维纹理TIN数据与大场景数据进行影像上的融合。

上述影像融合的具体融合过程包括：

根据三维纹理TIN数据包括的几何数据和纹理数据，生成三维纹理TIN对应的TDOM(True Digital Ortho Map，真正射影像)；通过纹理渲染将TDOM叠加在大场景数据对应的地形纹理上。

在本发明实施例中，可以通过如下方式来生成三维纹理TIN对应的TDOM，具体包括：

根据要生成的TDOM的范围，设置渲染窗口；从三维纹理TIN数据中获取与渲染窗口有交集的切片数据；通过图形处理程序对切片数据进行着色处理，及通过平行投影渲染方式对切片数据进行渲染，得到三维纹理TIN对应的TDOM。

由于要生成的TDOM的范围很大，像素个数很多，而图形硬件能渲染的像素个数有限，所以本发明采用了分块渲染的方式，不仅适应图形硬件的渲染能力，还提高了渲染效率。

在分块渲染时，首先根据三维纹理TIN的纹理数据的分辨率和渲染窗口的像素个数设置TDOM分块的地理空间大小，即TDOM分块的长和宽；根据三维纹理TIN数据的地理空间范围和TDOM分块的地理空间大小设置每个TDOM分块的地理空间范围；根据要生成的TDOM分块的地理空间范围，设置渲染窗口的范围。

上述渲染窗口的范围即是要生成的TDOM分块的地理空间范围。渲染窗口的范围是用来计算生成TDOM时使用的矩阵的，包括模型视图矩阵(ModelView Matrix)和投影矩阵(Projection Matrix)。

在本发明实施例中，对融合过程中转换到地理坐标系下的几何数据及纹理数据做平行投影渲染。由于本发明实施例中通过LOD按子目录组织存储三维纹理TIN数据，子目录内的切片数据均采用两级索引，通过四叉树进行组织存储。如此在渲染时可以按照每个子目录中切片数据的四叉树组织形式进行分块渲染，大大提高了渲染效率。

渲染一个分块时，先渲染分辨率低的LOD层次的切片数据，渲染完一个层次的切片数据后清空Z-Buffer，即清空深度缓冲区，然后再渲染分辨率高一些的LOD层次的切片数据，以此类推，直到所有的LOD层次都渲染完。再把所有的分块影像合成一张TDOM影像。这种渲染方法可以保证在不同LOD层次的数据的覆盖范围不是完全一致的情况下，TDOM的每个像素都是使用分辨率最高的LOD层次的数据渲染生成的。

在渲染时，首先利用图形学的光栅化渲染方式，使用平行投影矩阵把投影的方向设置为垂直于地面，根据三维纹理TIN数据的纹理分辨率和上述渲染窗口的范围，设置模型视图矩阵(ModelView Matrix)和投影矩阵(Projection Matrix)。其次，根据渲染窗口的范围及子目录索引，从三维纹理TIN数据的各子目录中筛选出与该渲染窗口有交集的子目录，然后使用切片数据索引在选中的子目录内选取有交集的切片数据，加载该切片数据的几何数据和纹理数据于内存中。

利用GPU(Graphics Processing Unit，图形处理器)程序把颜色作为像素值写入到帧缓冲区(Frame Buffer)，因为在渲染之前，帧缓冲区绑定了RGBA(Red Green BlueAlpha，色彩空间)四通道的纹理对象，所以在渲染之后，生成的TDOM即存储在该纹理对象中，再把渲染的结果从显存中读入内存，即把纹理对象中的TDOM从显存读入内存，然后保存在硬盘上。

在本发明实施例中，使用LRU(Least Recently Used，近期最少使用算法)来维护内存中缓存的三维纹理TIN数据。若内存缓存已满，则根据LRU(Least Recently Used，近期最少使用算法)的思想从内存缓存中删除最久没有使用的三维纹理TIN数据。

在本发明实施例中，生成三维纹理TIN数据对应的TDOM后，对TDOM进行切片处理，最清晰一层的切片直接使用上面渲染TDOM时生成的分块影像，把与切片数据有交集的分块影像作为纹理载入显存，通过平行投影渲染得到切片并缓存加载的分块影像。

本发明实施例中采用带有图形硬件加速的双线性滤波算法，合并并缩放下一层的切片以生成上一层的切片，直至所有切片完成，以加速TDOM切片的过程。

在本发明实时例中，可以通过上述方式根据三维纹理TIN数据的几何数据和纹理数据来生成TDOM。生成的TDOM中包含设定区域中各个细节位置的颜色信息。本发明实施例通过Render To Texture(纹理渲染)技术将生成的TDOM叠加在设定区域对应的大场景数据对应的地形纹理上，即将设定区域对应的TDOM切片与大场景数据对应的DOM(DigitalOrtho Map，数字正射影像图)融合在一起，然后用纹理贴图技术将融合后的纹理叠加在大场景数据对应的地形上，实现在纹理及颜色细节上融合三维纹理TIN数据与大场景数据，提高融合准确度。

通过上述步骤101-103的操作实现了将设定区域的三维纹理TIN数据与大场景数据的融合，之后当用户需要浏览该设定区域的影像时，可以通过对融合后的空间数据进行调度及可视化处理，以将设定区域的空间影像展示给用户。

即将三维纹理TIN数据与大场景数据融合后，根据视点位置及三维纹理TIN数据的分辨率，对视点位置对应的融合后的数据进行可视化处理。

根据视点位置、三维纹理TIN切片的位置以及三维纹理TIN数据的分辨率实现三维纹理TIN的数据调度与可视化。在调度三维纹理TIN数据时，对于大范围的三维纹理TIN数据，数据场景组织信息中的LOD层次的调度参数，也需要通过与上述大范围的三维纹理TIN数据相同的转换方式转换到地理坐标系下，之后再将其转换到东北天(ENU)坐标系下。对于小范围的三维纹理TIN数据，采用图形学的平移、旋转、缩放的方式，不用修改LOD层次的调度参数，直接使用原参数进行调度。

本发明实施例提出了三维纹理TIN数据与数字地球的大场景数据的有效融合方法，建立了面向数字地球的三维纹理TIN数据融合展示的统一理论框架。该方法既保证了融合效率，又保证融合效果，满足平衡。

在本发明实施例中，根据三维纹理TIN数据包括的几何数据，通过坐标转换对三维纹理TIN数据与设定区域对应的大场景数据进行空间位置上的融合；根据三维纹理TIN数据包括的几何数据和纹理数据，通过纹理渲染对三维纹理TIN数据与大场景数据进行影像上的融合。本发明通过坐标变换将三维纹理TIN数据变换至与大场景数据相同的坐标下，消除了因地球曲率带来的形变，使空间位置上的融合精度更高，误差更小。通过纹理渲染进行影像融合，使空间数据在纹理细节上的融合更加完善，避免了后续展示过程中出现面片遮挡及存在漏洞等可视化问题。

实施例2

参见图2，本发明实施例提供了一种三维纹理TIN数据与大场景数据的融合装置，该装置用于执行上述实施例1提供的三维纹理TIN数据与大场景数据的融合方法。该装置具体包括：

倾斜摄影模块201，用于对设定区域进行倾斜摄影，得到设定区域对应的三维纹理TIN数据；

空间位置融合模块202，用于根据三维纹理TIN数据包括的几何数据，通过坐标转换对三维纹理TIN数据与设定区域对应的大场景数据进行空间位置上的融合；

影像融合模块203，用于根据三维纹理TIN数据包括的几何数据和纹理数据，通过纹理渲染对三维纹理TIN数据与大场景数据进行影像上的融合。

上述空间位置融合模块202包括：

确定单元，用于根据预设范围阈值，确定三维纹理TIN数据的类型；

第一转换单元，用于当确定三维纹理TIN数据为第一类型时，通过坐标转换将三维纹理TIN数据的基准面转换到设定区域对应的大场景数据的基准面，将转换后的三维纹理TIN数据转换到地理坐标系下；

第二转换单元，用于当确定三维纹理TIN数据为第二类型时，通过图形学转换方式对三维纹理TIN数据进行同名地物点匹配，将匹配后的三维纹理TIN数据转换到地理坐标系下。

上述影像融合模块203包括：

生成单元，用于根据三维纹理TIN数据包括的几何数据和纹理数据，生成三维纹理TIN对应的真正射影像TDOM；

叠加单元，用于通过纹理渲染将TDOM叠加在大场景数据对应的地形纹理上。

在本发明实施例中，该装置还包括：

可视化模块，用于将三维纹理TIN数据与大场景数据融合后，根据视点位置及三维纹理TIN数据的分辨率，对视点位置对应的融合后的数据进行可视化处理。

上述生成单元包括：

设置子单元，用于根据要生成的TDOM的范围，设置渲染窗口；

获取子单元，用于从三维纹理TIN数据中获取与渲染窗口有交集的切片数据；

渲染子单元，用于通过图形处理程序对切片数据进行着色处理，及通过平行投影渲染方式对切片数据进行渲染，得到三维纹理TIN数据对应的TDOM。

在本发明实施例中，根据三维纹理TIN数据包括的几何数据，通过坐标转换对三维纹理TIN数据与设定区域对应的大场景数据进行空间位置上的融合；根据三维纹理TIN数据包括的几何数据和纹理数据，通过纹理渲染对三维纹理TIN数据与大场景数据进行影像上的融合。本发明通过坐标变换将三维纹理TIN数据变换至与大场景数据相同的坐标下，消除了因地球曲率带来的形变，使空间位置上的融合精度更高，误差更小。通过纹理渲染进行影像融合，使空间数据在纹理细节上的融合更加完善，避免了后续展示过程中出现面片遮挡及存在漏洞等可视化问题。

本发明实施例所提供的三维纹理TIN数据与大场景数据的融合装置可以为设备上的特定硬件或者安装于设备上的软件或固件等。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，前述描述的***、装置和单元的具体工作过程，均可以参考上述方法实施例中的对应过程。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种三维纹理TIN数据与大场景数据的融合方法，其特征在于，所述方法包括：

对设定区域进行倾斜摄影，得到所述设定区域对应的三维纹理TIN数据；

根据所述三维纹理TIN数据包括的几何数据，通过坐标转换对所述三维纹理TIN数据与所述设定区域对应的大场景数据进行空间位置上的融合；

根据所述三维纹理TIN数据包括的所述几何数据和纹理数据，通过纹理渲染对所述三维纹理TIN数据与所述大场景数据进行影像上的融合；

所述根据所述三维纹理TIN数据包括的所述几何数据和纹理数据，通过纹理渲染对所述三维纹理TIN数据与所述大场景数据进行影像上的融合，包括：

根据所述三维纹理TIN数据包括的所述几何数据和纹理数据，生成所述三维纹理TIN对应的真正射影像TDOM；

通过纹理渲染将所述TDOM叠加在所述大场景数据对应的地形纹理上；

所述根据所述三维纹理TIN数据包括的所述几何数据和纹理数据，生成所述三维纹理TIN对应的真正射影像TDOM，包括：

根据要生成的TDOM的范围，设置渲染窗口；

从所述三维纹理TIN数据中获取与所述渲染窗口有交集的切片数据；

通过图形处理程序对所述切片数据进行着色处理，及通过平行投影渲染方式对所述切片数据进行渲染，得到所述三维纹理TIN对应的TDOM。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述三维纹理TIN数据包括的几何数据，通过坐标转换对所述三维纹理TIN数据与所述设定区域对应的大场景数据进行空间位置上的融合，包括：

根据预设范围阈值，确定所述三维纹理TIN数据的类型；

当确定所述三维纹理TIN数据为第一类型时，通过坐标转换将所述三维纹理TIN数据的基准面转换到所述设定区域对应的大场景数据的基准面，将转换后的所述三维纹理TIN数据转换到地理坐标系下；

当确定所述三维纹理TIN数据为第二类型时，通过图形学转换方式对所述三维纹理TIN数据进行同名地物点匹配，将匹配后的所述三维纹理TIN数据转换到所述地理坐标系下。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述三维纹理TIN数据与所述大场景数据融合后，根据视点位置及所述三维纹理TIN数据的分辨率，对所述视点位置对应的融合后的数据进行可视化处理。

4.一种三维纹理TIN数据与大场景数据的融合装置，其特征在于，所述装置包括：

倾斜摄影模块，用于对设定区域进行倾斜摄影，得到所述设定区域对应的三维纹理TIN数据；

空间位置融合模块，用于根据所述三维纹理TIN数据包括的几何数据，通过坐标转换对所述三维纹理TIN数据与所述设定区域对应的大场景数据进行空间位置上的融合；

影像融合模块，用于根据所述三维纹理TIN数据包括的所述几何数据和纹理数据，通过纹理渲染对所述三维纹理TIN数据与所述大场景数据进行影像上的融合；

所述影像融合模块包括：

生成单元，用于根据所述三维纹理TIN数据包括的所述几何数据和纹理数据，生成所述三维纹理TIN对应的真正射影像TDOM；

叠加单元，用于通过纹理渲染将所述TDOM叠加在所述大场景数据对应的地形纹理上；

所述生成单元包括：

设置子单元，用于根据要生成的TDOM的范围，设置渲染窗口；

获取子单元，用于从所述三维纹理TIN数据中获取与所述渲染窗口有交集的切片数据；

渲染子单元，用于通过图形处理程序对所述切片数据进行着色处理，及通过平行投影渲染方式对所述切片数据进行渲染，得到所述三维纹理TIN对应的TDOM。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述空间位置融合模块包括：

确定单元，用于根据预设范围阈值，确定所述三维纹理TIN数据的类型；

第一转换单元，用于当确定所述三维纹理TIN数据为第一类型时，通过坐标转换将所述三维纹理TIN数据的基准面转换到所述设定区域对应的大场景数据的基准面，将转换后的所述三维纹理TIN数据转换到地理坐标系下；

第二转换单元，用于当确定所述三维纹理TIN数据为第二类型时，通过图形学转换方式对所述三维纹理TIN数据进行同名地物点匹配，将匹配后的所述三维纹理TIN数据转换到所述地理坐标系下。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

可视化模块，用于将所述三维纹理TIN数据与所述大场景数据融合后，根据视点位置及所述三维纹理TIN数据的分辨率，对所述视点位置对应的融合后的数据进行可视化处理。