CN117591612B - 三维平台实时加载地形瓦片数据的方法、装置和*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及三维GIS的技术领域，尤其涉及一种三维平台实时加载地形瓦片数据的方法、装置和***。本发明的三维平台实时加载地形瓦片数据的方法包括：响应于向三维平台加载地形瓦片数据的请求，判断当前请求加载的瓦片数据是否处于待融合区域的范围内；若否，则请求向三维平台加载父瓦片数据；若是则执行以下步骤：获取请求加载的父瓦片数据和请求加载的子瓦片数据；调用瓦片数据融合算法将请求加载的父瓦片数据和请求加载的子瓦片数据融合成一份目标瓦片数据；请求向三维平台加载融合后的目标瓦片数据。本发明可以向三维平台实时加载不同类型的多份地形瓦片数据。
Description
技术领域
本发明涉及三维GIS的技术领域，尤其涉及一种三维平台实时加载地形瓦片数据的方法、装置和***。
背景技术
目前有多种可以在网页上创建世界级的3D地理空间可视化的三维平台。这些三维平台可以根据需要加载包括地形数据服务在内的多种二三维数据，并对加载的数据进行渲染以在3D地理空间进行可视化地展示，因此这些平台可以广泛运用于各种二三维可视化应用。但是这些三维平台目前只支持加载单个地形图层，而单个地形往往无法满足实际场景的需求，导致场景的视觉展示显得不够逼真。
虽然目前也有提出利用桌面端数据处理软件在进行数据处理的过程中将局部地形与全球地形融合，但是从数据处理方面入手得到的地形瓦片在局部瓦片和全球瓦片的边界上还是会有不重合的情况。并且由于该方案是需要依赖数据处理和预先保存的数据范围配置文件，因此导致该方案在实际使用过程中比较受限制，地形数据只能经过自己的数据处理软件处理并发布为特定的地形数据服务后才能实现多地形融合加载的功能。此外由于受椭球的地形网格和单个瓦片行列号计算规则的限制，在同一个视角范围下由近到远可能加载不同级别的瓦片，会导致处在边界范围上的两个层级的瓦片也会存在不能完全融合的情况。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种三维平台实时加载地形瓦片数据的方法、装置及***，用于解决现有技术中的三维平台不能实时加载多份地形瓦片数据的技术问题。
本发明采用的技术方案是：
第一方面，本发明提供了一种三维平台实时加载地形瓦片数据的方法，包括以下步骤：
响应于向三维平台加载地形瓦片数据的请求，判断当前请求加载的瓦片数据是否处于待融合区域的范围内；
若否则请求向三维平台加载父瓦片数据；
若是则执行以下步骤：
获取请求加载的父瓦片数据和请求加载的子瓦片数据；
调用瓦片数据融合算法将请求加载的父瓦片数据和请求加载的子瓦片数据融合成一份目标瓦片数据；
请求向三维平台加载融合后的目标瓦片数据。
优选地，在所述调用瓦片数据融合算法将请求加载的父瓦片数据和请求加载的子瓦片数据融合成一份目标瓦片数据中采用异步处理进程执行瓦片数据融合处理。
优选地，在所述调用瓦片数据融合算法将请求加载的父瓦片数据和请求加载的子瓦片数据融合成一份目标瓦片数据中采用WebAssembly技术执行瓦片数据融合算法。
优选地，所述调用瓦片数据融合算法将请求加载的父瓦片数据和请求加载的子瓦片数据融合成一份目标瓦片数据还包括以下步骤：
对父瓦片数据和子瓦片数据分别进行分解处理获得带顶点索引的三角形片元数据；
获取其中各个子瓦片数据对应的融合区域的范围作为子融合区域范围；
根据各个所述子融合区域范围、分解后的父瓦片数据和分解后的子瓦片数据确定需要融合处理的三角形片元数据和不需要融合处理的三角形片元数据；
根据各个所述子融合区域范围和需要融合处理的三角形片元数据计算出需要融合处理的三角形片元数据中用于渲染的第一数据和第二数据；
消除需要融合处理的三角形片元数据中用于渲染的第一数据和第二数据在子融合区域范围边界处的高程差；
将消除高程差后的第一数据、第二数据和不需要融合处理的三角形片元数据合成目标瓦片数据。
优选地，所述获取其中各个子瓦片数据对应的融合区域的范围作为子融合区域范围还包括以下步骤：
获取待融合区域的范围；
获取各个子瓦片数据；
将各个子瓦片数据与待融合区域的范围求交得到各个子瓦片对应的子融合区域范围。
优选地，所述根据各个子融合区域范围、分解后的父瓦片数据和分解后的子瓦片数据确定需要融合处理的三角形片元数据和不需要融合处理的三角形片元数据还包括以下步骤：
根据各个子融合区域范围获取各个子融合区域范围的边界；
将分解后的父瓦片数据与各个子融合区域范围的边界求交后获取父瓦片数据中位于各个边界上的三角形片元数据作为第一三角形片元数据以及父瓦片数据中位于各个边界外的三角形片元数据作为第二三角形片元数据；
将分解后的各个子瓦片数据与对应的子融合区域范围的边界求交后得到子瓦片数据中位于对应边界上的三角形片元数据作为第三三角形片元数据以及子瓦片数据中位于各个边界内的三角形片元数据作为第四三角形片元数据。
优选地，所述根据各个所述子融合区域范围和需要融合处理的三角形片元数据计算出需要融合处理的三角形片元数据中用于渲染的第一数据和第二数据还包括以下步骤：
将第一三角形片元数据与子融合区域范围求交，并将求交后获得的差集保留作为用于渲染的第一数据；
将第三三角形片元数据与子融合区域范围求交，并将求交后获得的交集保留作为用于渲染的第二数据。
优选地，所述消除需要融合处理的三角形片元数据中用于渲染的第一数据和第二数据在子融合区域范围边界处的高程差还包括以下步骤；
获取第一数据中位于对应子融合区域范围的边界处的顶点作为待投影顶点；
将所述待投影顶点投影到第二数据对应的三角形片元上得到投影点；
以所述投影点的高度替换所述第一数据中对应边界的顶点的高度；
所述将消除高程差后的第一数据、第二数据和不需要融合处理的三角形片元数据合成目标瓦片数据还包括以下步骤：
筛选出第二三角形片元数据、第四三角形片元数据以及消除高程差后的第一数据、第二数据中的多边形片元数据和三角形片元数据；
将筛选出的多边形片元数据简化为三角形片元数据；
将简化后的三角形片元数据和筛选出的三角形片元数据合成目标瓦片数据。
第二方面，本发明还提供一种三维平台实时加载地形瓦片数据的装置，所述装置包括：
瓦片数据范围判断模块，所述瓦片数据范围判断模块用于响应于向三维平台加载地形瓦片数据的请求，判断当前请求加载的瓦片数据是否处于待融合区域的范围内；
融合区域外瓦片数据加载模块，所述融合区域外瓦片数据加载模块用于若瓦片数据不处于待融合区域的范围内则请求向三维平台加载父瓦片数据；
融合区域内瓦片数据加载模块，所述融合区域内瓦片数据记载模块用于若瓦片数据处于待融合区域的范围内则执行以下步骤：
获取请求加载的父瓦片数据和请求加载的子瓦片数据；
调用瓦片数据融合算法将请求加载的父瓦片数据和请求加载的子瓦片数据融合成一份目标瓦片数据；
请求向三维平台加载融合后的目标瓦片数据。
第三方面，本发明还提供一种三维平台实时加载地形瓦片数据的***，该***包括：至少一个处理器、至少一个存储器以及存储在所述存储器中的计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现如第一方面所述的方法。
有益效果：本发明的三维平台实时加载地形瓦片数据的方法、装置和***先在向三维平台请求加载地形瓦片数据时对所加载瓦片数据是否处于待融合区域的范围进行判断，对不处于待融合区域的范围中的瓦片数据直接加载，而当所请求加载的数据处于待融合区域的范围时则会自动调用数据融合算法将多份地形瓦片数据融合成一份地形瓦片数据后进行加载，从而实现了向原本不支持多份地形瓦片数据加载的三维平台中兼容性地加载多份不同类型的地形瓦片数据。由于本申请在三维前端数据加载的过程中自动调用相应的数据融合算法，因此可以实现多份地形瓦片数据在三维前端的实时加载。又由于本发明在向三维平台加载多份地形瓦片数据时，可以先调用融合算法对不同精度的地形瓦片数据进行融合处理，因此本发明可以向三维平台兼容性地加载不同精度的地形瓦片数据，且不会因为精度不同而造成不同地形瓦片数据之间不能完全融合的情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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的附图，这些均在本发明的保护范围内。
图1为本发明的三维平台实时加载地形瓦片数据的方法的流程示意图；
图2为本发明的将多个地形瓦片数据进行融合处理的方法的流程示意图；
图3为本发明的获取子融合区域范围的方法的流程示意图；
图4为本发明获取需要融合处理的三角形片元数据的方法的流程示意图；
图5为本发明对三角形片元数据进行融合处理保留用于渲染的数据的方法的流程示意图；
图6为本发明对融合后的数据进行消除高程差处理的方法的流程示意图；
图7为利用子融合区域的范围边界与三角形片元数据求交前的示意图；
图8为利用子融合区域的范围边界与三角形片元数据求交后的示意图；
图9为边界处顶点投影在对应子瓦片的三角形片元上的示意图；
图10为本发明将各个数据合成目标瓦片数据的方法的流程示意图；
图11为本发明将多个瓦片数据进行融合处理的详细的流程示意图；
图12为本发明将父瓦片数据和子瓦片数据进行融合的示意图；
图13为本发明三维平台实时加载地形瓦片数据的装置。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。如果不冲突，本发明实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种三维平台实时加载地形瓦片数据的方法，该方法包括以下步骤：
S1：响应于向三维平台加载地形瓦片数据的请求，判断当前请求加载的瓦片数据是否处于待融合区域的范围内；
其中地形瓦片数据是指符合TMS规则的离散型金字塔结构的地形切片数据。地形切片数据主要是由数字高程模型（DEM）数据通过数据切片工具生成的。
前述请求加载的地形瓦片数据可以是一份也可以是多份，这里不做限制。当加载的地形瓦片数据为多份时，各个地形瓦片数据可以是不同格式，不同精度，不同类型的地形瓦片数据，只要满足TMS规则即可。
当接收到向三维平台加载地形瓦片数据的请求时，本实施例先自动判断当前请求加载的瓦片数据是否处于待融合区域的范围内，具体包括以下步骤：
获取所请求加载的地形瓦片数据的数据范围；
由于量化网格（quantized-mesh）地形瓦片中会保存该份地形数据的范围对应的行列号，因此本步骤可以通过一定的转换算法将该份地形数据的行列号转换为该份地形数据的数据范围。
获取待融合区域的范围；
具体实施时可以以各个待加载的地形瓦片数据的边界为基础，在边界周围生成缓冲带，然后以包围缓冲带范围在内的最小矩形的范围作为待融合区域的范围。
然后将所请求加载的地形瓦片数据的所处的位置与待融合区域的范围进行比较，判断请求加载的地形瓦片数据是否位于待融合区域的范围。
S2：若否则请求向三维平台加载父瓦片数据；
如果所请求加载的地形瓦片数据处于待融合区域的范围之外，则可以直接向三维平台请求加载父瓦片数据，其中父瓦片数据可以是精度相对较低的基础地形瓦片数据。
S3：若是则执行以下步骤：
S31：获取请求加载的父瓦片数据和请求加载的子瓦片数据；
本步骤在判断得出所请求加载的地形瓦片数据处于待融合区域的范围之内时，自动请求***分发父瓦片数据和子瓦片数据，为地形瓦片数据的融合做准备。其中子瓦片数据可以是精度相对较高的精细地形瓦片数据。前述子瓦片数据可以是单独一个子瓦片数据，也可以是多个子瓦片数据，这里不做数量限制。
S32：调用瓦片数据融合算法将请求加载的父瓦片数据和请求加载的子瓦片数据融合成一份目标瓦片数据；
本实施例在判断得出所请求加载的地形瓦片数据处于待融合区域的范围之内时自动调用事先准备好的融合算法对所请求加载的地形瓦片数据进行数据融合处理。为了便于描述在本文中融合后得到的地形瓦片数据也称为目标瓦片数据。
S33：请求向三维平台加载融合后的目标瓦片数据。
由于经过融合处理后多份地形瓦片数据融合成了一份地形瓦片数据，因此可以直接线三维平台请求加载融合后的瓦片数据。
作为一种可选但有利的实施方式，本实施例在所述S32：调用瓦片数据融合算法将请求加载的父瓦片数据和请求加载的子瓦片数据融合成一份目标瓦片数据中采用异步处理进程执行瓦片数据融合处理。
该方法可以将数据融合处理的过程以异步的形式放到异步进程中进行处理，避免由于融合的过程大量计算对三维平台渲染性能的影响。其中异步处理数据融合的方法可以采用Webworker技术。
作为一种可选但有利的实施方式，本实施例在所述S32：调用瓦片数据融合算法将请求加载的父瓦片数据和请求加载的子瓦片数据融合成一份目标瓦片数据中采用WebAssembly技术执行瓦片数据融合算法。前述过程中采用WebAssembly技术主要是提升执行地形融合效率，提升整个融合过程的性能。
WebAssembly（又名wasm）是一种高效的，低级别的编程语言。它让用户能够使用JavaScript以外的语言（例如C，C ++，Rust或其他）编写程序，然后将其编译成WebAssembly，进而生成一个加载和执行速度非常快的Web应用程序。Wasm 具有运行高效、内存安全、无未定义行为和平***立等特点，这样可以最大限度的提升在前端中进行数据融合的过程。本实施例在具体实施时将融合算法保存为WebAssembly(wasm)格式：
由于本实施例将在数据处理阶段的融合过程放到前端实时加载过程中，在三维场景中需要加载处于边界范围上的瓦片数据时，立即触发地形自动融合操作，调用以WebAssembly(wasm)技术保存的瓦片数据融合算法，最后借助WebWorker将融合处理过程放到异步过程中，从而实现在三维场景中实时加载融合数据。该方法可以适配与兼容多种以TMS规则生成的地形切片，同时也不受基础地形数据的限制，真正的在三维场景中实现多地形融合的操作。
如图2所示，作为一种可选但有利的实施方式，在本实施例中所述S32：调用瓦片数据融合算法将请求加载的父瓦片数据和请求加载的子瓦片数据融合成一份目标瓦片数据还包括以下步骤：
S321：对父瓦片数据和子瓦片数据分别进行分解处理获得带顶点索引的三角形片元数据；
本步骤对父瓦片数据和子瓦片数据进行解析。由于父瓦片数据和子瓦片数据通常是尺寸较大的多边形，因此本实施例将父瓦片10分解成一个个小的三角形，也将子瓦片20分解成一个个小的三角形，每个三角形代表的数据在本文中也称为三角形片元数据。本实施例还为每个三角形的顶点统一分配一个编号，这个编号即三角形片元数据的索引。
S322：获取其中各个子瓦片数据对应的融合区域的范围作为子融合区域范围；
其中子瓦片数据对应的融合区域的范围是指在融合过程中只与该子瓦片有关的融合区域的范围。
如图3所示，作为一种可选但有利的实施方式，在本实施例中所述S322：获取其中各个子瓦片数据对应的融合区域的范围作为子融合区域范围还包括以下步骤：
S3221：获取待融合区域的范围；
S3222：获取各个子瓦片数据的范围；
S3223：将各个子瓦片数据的范围与待融合区域的范围求交得到各个子瓦片对应的子融合区域范围。其中子瓦片数据的范围与待融合区域的范围求交是指求出待融合区域中子瓦片数据所占据的范围。
由于融合区域通常涵盖了所有的子瓦片数据，因此本部步骤将各个子瓦片数据对应的融合区域的范围提取出来，这样可以提高后续融合处理的速度。当子瓦片数据有多个时子融合区域范围也有多个，并且与子瓦片数据一一对应。
S323：根据各个所述子融合区域范围、分解后的父瓦片数据和分解后的子瓦片数据确定需要融合处理的三角形片元数据和不需要融合处理的三角形片元数据；
本步骤将所有三角形片元数据分成两大部分，即需要融合处理的三角形片元数据和不需要融合处理的三角形片元数据，如图4所示，在具体实施时包括以下步骤：
S3231：根据各个子融合区域范围获取各个子融合区域范围的边界；
其中子融合区域范围的边界是指子融合区域的外轮廓。如图12中第一列中的子图所示，子融合区域范围通常为多边形围成的区域，子融合区域范围的边界则为围成该区域的多边形。
S3232：将分解后的父瓦片数据与各个子融合区域范围的边界求交后得到父瓦片数据中位于各个边界上的三角形片元数据作为第一三角形片元数据以及父瓦片数据中位于各个边界外的三角形片元数据作为第二三角形片元数据；
本步骤先将由父瓦片数据分解得到的三角形片元数据和各个子融合区域范围的边界求交，即求取由父瓦片数据分解得到的三角形片元数据中与子融合区域范围的边界有交点的那些三角形片元数据作为第一三角形片元数据，而剩余那些与子融合区域范围的边界没有交点的那些三角形片元数据则作为第二三角形片元数据。其中第一三角形片元数据属于后续需要进行融合处理的三角形片元数据，而第二三角形片元数据则属于后续不需要进行融合处理的三角形片元数据。
S3233：将分解后的各个子瓦片数据与对应的子融合区域范围的边界求交后得到子瓦片数据中位于对应边界上的三角形片元数据作为第三三角形片元数据以及子瓦片数据中位于各个边界内的三角形片元数据作为第四三角形片元数据。
本步骤先将由子瓦片数据分解得到的三角形片元数据和各个子融合区域范围的边界求交，即求取由子瓦片数据分解得到的三角形片元数据中与子融合区域范围的边界有交点的那些三角形片元数据作为第三三角形片元数据，而剩余那些与子融合区域范围的边界没有交点的那些三角形片元数据则作为第四三角形片元数据。其中第三三角形片元数据属于后续需要进行融合处理的三角形片元数据，而第四三角形片元数据则属于后续不需要进行融合处理的三角形片元数据。
S324：根据各个所述子融合区域范围和需要融合处理的三角形片元数据计算出需要融合处理的三角形片元数据中用于渲染的第一数据和第二数据；
如图12中第二列和第三列中的子图所示，本步骤对需要融合处理的三角形片元数据进行融合处理，在融合过程中去掉一些三角形片元数据的部分数据，留下最终需要加载到三维平台中进行渲染的数据,如图5所示，具体实施时包括以下步骤：
S3241：将第一三角形片元数据与子融合区域范围求交，并将求交后获得的差集保留作为用于渲染的第一数据；
本步骤将父瓦片中需要融合的数据与子融合区域范围求交，是指找到第一三角形片元数据中那些与子融合区域范围有交集的部分并将这部分去掉，而将求交后的差集即剩下与子融合区域范围有交集的部分保留下来作为所述的第一数据，这些第一数据将会加载到三维平台中进行渲染。
S3242：将第三三角形片元数据与子融合区域范围求交，并将求交后获得的交集保留作为用于渲染的第二数据。
本步骤将子瓦片中需要融合的数据与子融合区域范围求交，是指找到第一三角形片元数据中那些与子融合区域范围有交集的部分并这部分保留下来作为所述的第二数据，这些第二数据将会加载到三维平台中进行渲染。
S325：消除需要融合处理的三角形片元数据中用于渲染的第一数据和第二数据在子融合区域范围边界处的高程差；
本步骤消除融合瓦片过程中被子融合区域范围求交导致的高程差，从而进一步提高不同精度级别瓦片融合时的精度，具体消除高程差的方法包括以下步骤：
S3251：获取第一数据中位于对应子融合区域范围的边界的顶点作为待投影顶点；
其中第一数据是在前一步骤中父瓦片的三角形片元数据被子融合区域范围所裁切后剩下的那部分数据。例如图7和图8中被裁切后的父瓦片1的三角形与对应的边界有两个交点，这两个交点也是唯有边界上的第一数据的顶点，即图7个图8中的a点和b点，本步骤则可以将这两个点作为待投影顶点。
S3252：将所述待投影顶点投影到第二数据对应的三角形片元上得到投影点；
例如图9中点a落在子瓦片20的三角形片元A上，而点b则落在了子瓦片20的三角形片元B上，因此本步骤将a点投影到三角形片元A中得到投影点，该投影点在三角形片元A所处位置的高度即为该投影点的高度。本步骤还件b点投影到三角形片元B中得到投影点，该投影点在三角形片元B所处位置的高度即为该投影点的高度。
S3253：以所述投影点的高度替换所述第一数据中对应边界的顶点的高度；
例如本步骤可以用投影点在三角形片元B所处位置的高度来替换顶点b的高度,可以用投影点在三角形片元A所处位置的高度来替换顶点a的高度。
S326：将消除高程差后的第一数据、第二数据和不需要融合处理的三角形片元数据合成目标瓦片数据。
如图12所示，本步骤将经过融合处理后得到的数据和不需要融合处理的三角形片元数据合成最终用于加载到三维平台中进行渲染的目标瓦片数据。如图10所示，具体合成的方法包括以下步骤：
S3261：筛选出第二三角形片元数据、第四三角形片元数据以及消除高程差后的第一数据、第二数据中的多边形片元数据和三角形片元数据；
S3262：将筛选出的多边形片元数据简化为三角形片元数据；
在数据融合过程中可能会产生一些多边形的片元，对此本实施例把用于渲染的数据中的多边形数据筛选出来，进行分解处理。本部实施例多边形简化可以采用耳切法。
S3263：将简化后的三角形片元数据和筛选出的三角形片元数据合成目标瓦片数据。
在前一步简化后，所有用于加载到三维平台中渲染的数据都是三角形片元数据的形式，本步骤把这些三角形片元数据全部合成在一起成为一份目标瓦片数据。如图12所述，最后用户合成的三角形片元数据主要由三部分组成，一部分是属于经过融合处理的数据，一部分是属于父瓦片且不需要融合处理的数据，另一部分则是属于各个子瓦片且不需要融合处理的数据。以上是对本实施例中融合多份瓦片数据的算法的详细介绍，对应的详细流程可以参见图11。此外本实施例中求交所采用的方法为Weiler-Atherton多边形裁切算法。
实施例2
如图13所述，本实施例还提供一种三维平台实时加载地形瓦片数据的装置，所述装置包括：
瓦片数据范围判断模块，所述瓦片数据范围判断模块用于响应于向三维平台加载地形瓦片数据的请求，判断当前请求加载的瓦片数据是否处于待融合区域的范围内；
融合区域外瓦片数据加载模块，所述融合区域外瓦片数据加载模块用于若瓦片数据不处于待融合区域的范围内则请求向三维平台加载父瓦片数据；
融合区域内瓦片数据加载模块，所述融合区域内瓦片数据记载模块用于若若瓦片数据处于待融合区域的范围内则执行以下步骤：
获取请求加载的父瓦片数据和请求加载的子瓦片数据；
调用瓦片数据融合算法将请求加载的父瓦片数据和请求加载的子瓦片数据融合成一份目标瓦片数据；
请求向三维平台加载融合后的目标瓦片数据。
所述融合区域内瓦片数据加载模块还包括：
瓦片数据解析子模块，所述瓦片数据解析子模块用于对父瓦片数据和子瓦片数据分别进行分解处理获得带顶点索引的三角形片元数据；
子融合区域范围提取子模块，所述子融合区域范围提取子模块用于获取其中各个子瓦片数据对应的融合区域的范围作为子融合区域范围；
融合数据确定子模块，所述融合数据确定子模块用于根据各个所述子融合区域范围、分解后的父瓦片数据和分解后的子瓦片数据确定需要融合处理的三角形片元数据和不需要融合处理的三角形片元数据；
数据融合处理子模块，所述数据融合处理子模块用于根据各个所述子融合区域范围和需要融合处理的三角形片元数据计算出需要融合处理的三角形片元数据中用于渲染的第一数据和第二数据；
高程差消除子模块，所述高程差消除子模块用于消除需要融合处理的三角形片元数据中用于渲染的第一数据和第二数据在子融合区域范围边界处的高程差；
数据合成子模块，所述数据合成子模块用于将消除高程差后的第一数据、第二数据和不需要融合处理的三角形片元数据合成目标瓦片数据。
实施例3
本实施例提供一种三维平台实时加载地形瓦片数据的***，该***包括：至少一个处理器、至少一个存储器以及存储在所述存储器中的计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现实施例1中所述的方法。
具体地，上述处理器可以为中央处理器（CPU），或者特定集成电路（ApplicationSpecific Integrated Circuit，ASIC），或者可以被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。
存储器可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器可包括硬盘驱动器（Hard Disk Drive，HDD）、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线（Universal Serial Bus，USB）驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器可在数据处理装置的内部或外部。在特定实施例中，存储器是非易失性固态存储器。在特定实施例中，存储器包括只读存储器（ROM）。在合适的情况下，该ROM可以是掩模编程的ROM、可编程ROM（PROM）、可擦除PROM（EPROM）、电可擦除PROM（EEPROM）、电可改写ROM（EAROM）或闪存或者两个或更多个以上这些的组合。
处理器通过读取并执行存储器中存储的计算机程序指令，以实现上述实施例中的任意一种数据寻址方法。
在一个示例中本实施例的显示屏还可包括通信接口和总线。其中，控制电路、存储器、通信接口通过总线连接并完成相互间的通信。
通信接口，主要用于实现本发明实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。
总线包括硬件、软件或两者，将用于显示屏的各个部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制，总线可包括加速图形端口（AGP）或其他图形总线、增强工业标准架构（EISA）总线、前端总线（FSB）、超传输（HT）互连、工业标准架构（ISA）总线、无限带宽互连、低引脚数（LPC）总线、存储器总线、微信道架构（MCA）总线、***组件互连（PCI）总线、PCI-Express（PCI-X）总线、串行高级技术附件（SATA）总线、视频电子标准协会局部（VLB）总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线0可包括一个或多个总线。尽管本发明实施例描述和示出了特定的总线，但本发明考虑任何合适的总线或互连。所述控制电路包括至少一个处理器、至少一个存储器以及存储在所述存储器中的计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现实施例2中显示方法所述的方法。
实施例4
另外，结合上述实施例中的三维平台实时加载地形瓦片数据的方法，本发明实施例可提供一种计算机可读存储介质来实现。该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令；该计算机程序指令被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种三维平台实时加载地形瓦片数据的方法。
以上是对本发明实施例提供的三维平台实时加载地形瓦片数据的方法及***的详细介绍。
需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。
以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路（ASIC）、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM（EROM）、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频（RF）链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或***。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的***、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.三维平台实时加载地形瓦片数据的方法，其特征在于，包括以下步骤：
响应于向三维平台加载地形瓦片数据的请求，判断当前请求加载的瓦片数据是否处于待融合区域的范围内；
若否，则请求向三维平台加载父瓦片数据；
若是，则执行以下步骤：
获取请求加载的父瓦片数据和请求加载的子瓦片数据；
调用瓦片数据融合算法将请求加载的父瓦片数据和请求加载的子瓦片数据融合成一份目标瓦片数据；
请求向三维平台加载融合后的目标瓦片数据；
所述响应于向三维平台加载地形瓦片数据的请求，判断当前请求加载的瓦片数据是否处于待融合区域的范围内包括：
获取所请求加载的地形瓦片数据的数据范围；
获取待融合区域的范围；
将所请求加载的地形瓦片数据的所处的位置与待融合区域的范围进行比较，判断请求加载的地形瓦片数据是否位于待融合区域的范围；
所述获取待融合区域的范围包括：
获取待加载地形瓦片数据的边界；
在所述边界周围生成缓冲带；
以包围缓冲带范围在内的最小矩形的范围作为待融合区域的范围；
所述调用瓦片数据融合算法将请求加载的父瓦片数据和请求加载的子瓦片数据融合成一份目标瓦片数据还包括以下步骤：
对父瓦片数据和子瓦片数据分别进行分解处理获得带顶点索引的三角形片元数据；
获取其中各个子瓦片数据对应的融合区域的范围作为子融合区域范围；
根据各个所述子融合区域范围、分解后的父瓦片数据和分解后的子瓦片数据确定需要融合处理的三角形片元数据和不需要融合处理的三角形片元数据；
根据各个所述子融合区域范围和需要融合处理的三角形片元数据计算出需要融合处理的三角形片元数据中用于渲染的第一数据和第二数据；
消除需要融合处理的三角形片元数据中用于渲染的第一数据和第二数据在子融合区域范围边界处的高程差；
将消除高程差后的第一数据、第二数据和不需要融合处理的三角形片元数据合成目标瓦片数据。
2.根据权利要求1所述的三维平台实时加载地形瓦片数据的方法，其特征在于，在所述调用瓦片数据融合算法将请求加载的父瓦片数据和请求加载的子瓦片数据融合成一份目标瓦片数据中采用异步处理进程执行瓦片数据融合处理。
3.根据权利要求1所述的三维平台实时加载地形瓦片数据的方法，其特征在于，在所述调用瓦片数据融合算法将请求加载的父瓦片数据和请求加载的子瓦片数据融合成一份目标瓦片数据中采用WebAssembly技术执行瓦片数据融合算法。
4.根据权利要求1所述的三维平台实时加载地形瓦片数据的方法，其特征在于，所述获取其中各个子瓦片数据对应的融合区域的范围作为子融合区域范围还包括以下步骤：
获取待融合区域的范围；
获取各个子瓦片数据的范围；
将各个子瓦片数据的范围与待融合区域的范围求交得到各个子瓦片对应的子融合区域范围。
5.根据权利要求4所述的三维平台实时加载地形瓦片数据的方法，其特征在于，所述根据各个子融合区域范围、分解后的父瓦片数据和分解后的子瓦片数据确定需要融合处理的三角形片元数据和不需要融合处理的三角形片元数据还包括以下步骤：
根据各个子融合区域范围获取各个子融合区域范围的边界；
将分解后的父瓦片数据与各个子融合区域范围的边界求交后获取父瓦片数据中位于各个边界上的三角形片元数据作为第一三角形片元数据以及父瓦片数据中位于各个边界外的三角形片元数据作为第二三角形片元数据；
将分解后的各个子瓦片数据与对应的子融合区域范围的边界求交后得到子瓦片数据中位于对应边界上的三角形片元数据作为第三三角形片元数据以及子瓦片数据中位于各个边界内的三角形片元数据作为第四三角形片元数据。
6.根据权利要求5所述的三维平台实时加载地形瓦片数据的方法，其特征在于，所述根据各个所述子融合区域范围和需要融合处理的三角形片元数据计算出需要融合处理的三角形片元数据中用于渲染的第一数据和第二数据还包括以下步骤：
将第一三角形片元数据与子融合区域范围求交，并将求交后获得的差集保留作为用于渲染的第一数据；
将第三三角形片元数据与子融合区域范围求交，并将求交后获得的交集保留作为用于渲染的第二数据。
7.根据权利要求6所述的三维平台实时加载地形瓦片数据的方法，其特征在于，所述消除需要融合处理的三角形片元数据中用于渲染的第一数据和第二数据在子融合区域范围边界处的高程差还包括以下步骤；
获取第一数据中位于对应子融合区域范围的边界处的顶点作为待投影顶点；
将所述待投影顶点投影到第二数据对应的三角形片元上得到投影点；
以所述投影点的高度替换所述第一数据中对应边界的顶点的高度；
所述将消除高程差后的第一数据、第二数据和不需要融合处理的三角形片元数据合成目标瓦片数据还包括以下步骤：
筛选出第二三角形片元数据、第四三角形片元数据以及消除高程差后的第一数据、第二数据中的多边形片元数据和三角形片元数据；
将筛选出的多边形片元数据简化为三角形片元数据；
将简化后的三角形片元数据和筛选出的三角形片元数据合成目标瓦片数据。
8.三维平台实时加载地形瓦片数据的装置，其特征在于，所述装置包括：
瓦片数据范围判断模块，所述瓦片数据范围判断模块用于响应于向三维平台加载地形瓦片数据的请求，判断当前请求加载的瓦片数据是否处于待融合区域的范围内，包括：
获取所请求加载的地形瓦片数据的数据范围；
获取待融合区域的范围；
将所请求加载的地形瓦片数据的所处的位置与待融合区域的范围进行比较，判断请求加载的地形瓦片数据是否位于待融合区域的范围；
所述获取待融合区域的范围包括：
获取待加载地形瓦片数据的边界；
在所述边界周围生成缓冲带；
以包围缓冲带范围在内的最小矩形的范围作为待融合区域的范围；
融合区域外瓦片数据加载模块，所述融合区域外瓦片数据加载模块用于若瓦片数据不处于待融合区域的范围内则请求向三维平台加载父瓦片数据
融合区域内瓦片数据加载模块，所述融合区域内瓦片数据记载模块用于若瓦片数据处于待融合区域的范围内则执行以下步骤：
获取请求加载的父瓦片数据和请求加载的子瓦片数据；
调用瓦片数据融合算法将请求加载的父瓦片数据和请求加载的子瓦片数据融合成一份目标瓦片数据；
请求向三维平台加载融合后的目标瓦片数据；
所述调用瓦片数据融合算法将请求加载的父瓦片数据和请求加载的子瓦片数据融合成一份目标瓦片数据还包括以下步骤：
对父瓦片数据和子瓦片数据分别进行分解处理获得带顶点索引的三角形片元数据；
获取其中各个子瓦片数据对应的融合区域的范围作为子融合区域范围；
根据各个所述子融合区域范围、分解后的父瓦片数据和分解后的子瓦片数据确定需要融合处理的三角形片元数据和不需要融合处理的三角形片元数据；
根据各个所述子融合区域范围和需要融合处理的三角形片元数据计算出需要融合处理的三角形片元数据中用于渲染的第一数据和第二数据；
消除需要融合处理的三角形片元数据中用于渲染的第一数据和第二数据在子融合区域范围边界处的高程差；
将消除高程差后的第一数据、第二数据和不需要融合处理的三角形片元数据合成目标瓦片数据。
9.三维平台实时加载地形瓦片数据的***，其特征在于，包括：至少一个处理器、至少一个存储器以及存储在所述存储器中的计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。
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Denomination of invention: Method, device, and system for real-time loading of terrain tile data on a 3D platform Granted publication date: 20240409 Pledgee: Guiyang Rural Commercial Bank Co.,Ltd. science and technology sub branch Pledgor: GUIZHOU BEIDOU SPACE INFORMATION TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2024520000020 |
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