(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210906832.4 (22)申请日 2022.07.29 (71)申请人 长江空间信息技 术工程有限公司 （武汉） 地址 430010 湖北省武汉市汉口解 放大道 1863号 (72)发明人 祝刚　张力　马瑞　张航　邱鑫　 刘成堃　郭雯　吴学宇　 (74)专利代理 机构 武汉宇晨专利事务所(普通 合伙) 42001 专利代理师 倪文霞 (51)Int.Cl. G06T 17/00(2006.01) G06T 15/00(2011.01) G06T 15/04(2011.01)G06T 19/20(2011.01) G06T 1/60(2006.01) G06F 16/51(2019.01) G06F 16/538(2019.01) (54)发明名称 一种计及Web端快速渲染的倾斜摄影空间索 引构建方法 (57)摘要 本发明公开了一种计及Web端快速渲染的倾 斜摄影空间索引构建方法。 它包括如下步骤， 步 骤一： 对实景三维模型内部结构的优化， 简化模 型内部数据结构； 对实景三维模 型内部结构的优 化包括对模型内部纹理图像的优化、 几何体合 并； 步骤二： 将实景三维的顶层瓦片模型转换为 点云模型， 提升实景三维顶层数据的加载速度； 步骤三： 对实景三维模型空间索引的优化， 构建 高效的空间索引， 获取新倾斜摄影三维模型。 本 发明克服了现有 Web三维数据加载及解析速度慢 的缺陷； 具有提升实景三维的顶层瓦片加载速 度， 缩短三维渲染引擎解析实景三维模型数据结 构时耗时， 提升三维场景加载速度， 提升三维 WebGL渲染的用户体验感的优点。 权利要求书4页 说明书11页 附图7页 CN 115330933 A 2022.11.11 CN 115330933 A 1.一种计及Web端快速渲染的倾斜摄影空间索引构建方法， 其特征在于： 包括如下步 骤， 步骤一： 对实景三维模型内部结构的优化， 简化模型内部数据结构； 对实景三维模型内部结构的优化包括对模型内部纹理图像的优化、 几何体合并； 将合 并后的纹 理图像与几何体存 储到实景三维模型文件中； 步骤二： 将实景三维的顶层瓦片模型转换为点云模型， 提升实景三维顶层数据的加载 速度； 步骤三： 对实景三维模型空间索引的优化， 构建高效的空间索引， 获取新倾斜摄影三维 模型。 2.根据权利要求1所述的计及Web端快速渲染的倾斜摄影空间索引构建方法， 其特征在 于： 在步骤一中， 实景三维模型内部纹理图像的优化， 包括对纹理图像的读取并压缩、 将实 景三维模型内部所有的纹 理图像压缩并合并到一张纹 理中， 包括以子步骤： 步骤1.1.1： 纹 理图像的读取并压缩， 创建图像合并结构体ta gMergeIma ge； 步骤1.1.2： 实景三维模型内多张纹 理图像合并到一张纹 理中。 3.根据权利要求2所述的计及Web端快速渲染的倾斜摄影空间索引构建方法， 其特征在 于： 图像合并结构体tagMergeI mage包括图像缓存区ImageBuffer， 图像的宽度I mageWidth， 图像的高度ImageHeight， 图像合并后的偏移量ImageOffset， 偏移量中包含X方向起始位置 x_start， Y方向起始位置y_start， X方向长度x_rangle， Y方向长度y_rangle； 针对图像合并 结构体ta gMergeIma ge， 创建图像合并容器vec MergeIma ge， 包括以下子步骤： 步骤1.1.1.1： 纹理图像的读取， 使用OpenSceneGraph图形库， 获取模型内部的所有纹 理图像； 步骤1.1.1.2： 纹理图像的压缩并压入图像合并容器中， 使用开源库FreeImage， 将获取 到的纹理图像转换为JP EG格式的图像， 获取图像的宽度与高度； 创建图像合并结构体对象， 将转换为JPEG格式的图像存入该对象中的ImageBuffer中， 将图像的宽度与高度赋值给该 对象的Ima geWidth与Ima geHeight。 4.根据权利要求3所述的计及Web端快速渲染的倾斜摄影空间索引构建方法， 其特征在 于： 在步骤1.1.2中， 实景三维模型内多张纹理 图像合并到一张纹理中的方法， 包括图像合 并容器中图像排序， 获取目标图像大小， 采用插入分裂法插入图像， 计算容器中图像插入到 目标图像中的偏移量， 重新计算合并后图像的宽度与高度， 将容器中图像按照偏移量保存 目标图像中， 重新计算 容器中每 个图片的偏移量。 5.根据权利要求4所述的计及Web端快速渲染的倾斜摄影空间索引构建方法， 其特征在 于： 采用插 入分裂法插 入图像， 具体的插 入流程， 包括以下步骤： 步骤1.1.2.3.1： 依次从排序后的图像合并容器vecMergeImage中提取纹理图像 (curImageWidth,curIma geHeight)； 步骤1.1.2.3.2： 计算纹理图像插入到目标图像中的偏移量， 当纹理图像插入第nLevel 层的第一张纹理图像时， 其中nLevel取值从0开始的整 数， 将该待插入的纹理图像插入到第 nLevel层的左上角， 因此待插入的纹理图像的偏移量为(0,LevelHeight*nLevel, curImageWidth,curImageHeight)， 将该待插入的纹理图像偏移量赋值给该纹理图像对象 的偏移量中； 由于纹理图像的插入， 该第nLev el层被分割为两块， 一块是该刚插入的纹理图权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115330933 A 2像的右侧区域(curImageWidth,LevelHeight*nLevel,max_width ‑curImageWidth, LevelHeight)， 另一块是该 刚插入的纹理图像的下侧区域(0， LevelHeight*nLevel+curImageHeight, curImageWidth,LevelHeight ‑curImageHeight)， 将这两块按照空闲宽度的升序插入 vecFreePlace容器中； 步骤1.1.2.3.3： 插入第二张纹理图像的时候， 根据当前图像的宽度curImageWidth与 高度curImageHei ght， 与空闲容器vecFreePl ace中各节点(x_start_free,y_start_free, free_width,fre e_height)进行 逐个判断， 当curImageWidth<＝fr ee_width并且curImageHeight<＝fr ee_height时候， 则 将该第 二张待插入的纹理图像插入到该满足条件的空闲区域中， 该第二张待插入的纹理图像的偏 移量计算方法为(x_start_free,y_start_free,curImageWidth,curImageH eight)， 并将该 空闲区域分裂为两块， 分别为： 右侧一块(x_start_free+curImageWidth,y_start_free， free_width ‑curImageWidth,free_height)， 下侧一块(x_start_free,y_start_free+ curImageHeight,curImageWidt h,free_h eight‑curImageHeight)， 将该空闲区域从空闲容 器中删除， 并将分裂得到的两块按照宽度升序插 入空闲容器vecFre ePlace中； 当进行curImageWidth<＝free_width并且curImageHeight<＝free_height判断的时 候， 没有在容器中找到空闲 区域， 则将该第二张待插入的纹理图像插入到下一层， nLev el＝ nLevel+1， 进入步骤1.1.2.3.2； 步骤1 .1 .2 .3 .4： 重新计算合并后图像的宽度(newImageWidth)与高度 (newImageHeight)， 通过步骤1.1.2.3.3得到每个纹理图像在合并后图像的偏移量， 宽度 (newImageHeight)的计算方法为从图像合并容器中取偏移量x_start+x_rangle最大值， 高 度(newImageHeight)的计算方法为从图像合并容器中取偏移量y_star t+y_rangle最大值； 步骤1.1.2.3.5： 将空闲容器中的纹理图像按照偏移量保存目标图像中， 包括创建目标 图像、 将图像合并容器中图像插 入到目标图像中和保存目标图像； 。 步骤1.1.2.3.6： 重新计算图片容器中每个图片的偏移量， 图像合并容器中图像的偏移 值x_start、 y_start、 x_rangle与y_rangle相对于整张图的比例， 计算公式为： x_start＝x_ start*1.0/newImageWidth， y_start＝y_start*1.0/newImageHeight， x_rangle＝x_ rangle*1.0 /newImageWidth， y_rangle＝y_rangle*1.0 /newImageHeight。 6.根据权利要求5所述的计及Web端快速渲染的倾斜摄影空间索引构建方法， 其特征在 于： 在步骤1.1.2.3.5中， 将空闲容器中的纹理图像按照偏移量保存在目标图像中， 具体方 法， 包括以下步骤： 步骤1 .1 .2.3 .5 .1： 创建目标图