(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 202210702983.8 (22)申请日 2022.06.21 (71)申请人 重庆市勘测院 （ （重庆市地图编制中 心） ） 地址 400000 重庆市江北区电测村231号 申请人 重庆市勘测院智能城市空间技 术创 新中心 (72)发明人 刘局科　薛梅　詹勇　王俊勇　 向思霖　李锋　葛余超　王刚　 王国牛　张俊前　杨猛　唐甜甜　 (74)专利代理 机构 深圳市兴科达知识产权代理 有限公司 4 4260 专利代理师 冉玲芬 (51)Int.Cl. G06T 15/04(2011.01)G06T 15/00(2011.01) G06T 5/30(2006.01) G06T 17/00(2006.01) G06V 10/764(2022.01) G06V 10/26(2022.01) (54)发明名称 一种基于实景三维的白模自动纹理构建方 法 (57)摘要 本发明涉及一种基于实景三维的白模自动 纹理构建方法， 步骤如下： S1、 加载实景模型， 将 用到的实景三维模型数据集加载到场景， 获取白 模文件目录下带处理的白模模型列表； S2、 创建 纹理构建工厂， 工厂包含多个渲染到纹理相机， 分别绑定到渲染纹理， 相机采用预渲染模式， 目 的是对目标 实景三维进行多视角观 察， 获取不同 视角纹理， 为每个相机创建一个纹理坐标计算 器； S3、 批量对白模进行纹理构建， 逐一读取白模 模型数据， 调整场景视角动态调度加载实景三维 模型， 对白模进行自动纹理构建， 使用相应的纹 理坐标计算器计算顶点纹理坐标， 直到对所有白 模完成纹理构建后结束。 本发明基于白模可实现 地物真实性、 轻量化、 单体化、 语义结构化表达， 便于更新编辑。 权利要求书1页 说明书4页 附图5页 CN 114998503 A 2022.09.02 CN 114998503 A 1.一种基于实景三维的白模自动纹 理构建方法， 其特 征在于， 具体步骤如下： 步骤S1、 首先是加载实景模型， 将对应的实景三维模型数据集加载到场景， 获取白模文 件目录下 带处理的白模 模型列表； 步骤S2、 创建纹理构 建工厂， 工厂包含多个渲染到纹理相机， ， 相机采用预渲染模式， 对 实景三维进行多视角观察， 获取顶面和前后左右立面纹理， 为每个相 机创建一个纹理坐标 计算器； 步骤S3、 批量对白模进行纹理构建， 逐一读取白模模型数据， 调整场景视角动态调度加 载实景三维模型， 对白模进行 纹理构建， 使用相应的纹理坐标计算器计算顶点纹理坐标， 直 到对所有白模完成纹 理构建后结束。 2.根据权利要求1所述的基于实景三维的白模自动纹理构建方法， 其特征在于， 步骤S3 的具体步骤如下： 步骤S31、 加载白模模型， 获取白模中心点， 调整主相机视点， 在三维场景中飞往白模所 在位置， 依据视点动态调度加载实景三维模型； 步骤S32、 计算白模带方向包围盒， 使用带方向包围盒适当外扩对实景三维场景进行裁 剪， 由于地物存在遮挡， 不裁剪会导致纹理遮盖错乱， 而裁剪过多如又会造成局部纹理缺 失， 使用带 方向包围盒进行适当范围外扩可以较好的消除地物之间遮挡； 步骤S33、 依据分辨率参数设置， 调整每个RTT相机参数， 相机观察目标位置为白模中心 位置， 根据设定的观察位置姿态计算出相 机的视图矩阵和 正交投影矩阵， 调整相 机视口和 纹理大小； 步骤S34、 待当前视角下三维场景中实景三维模型动态调度加载结束后， 取出每个RTT 相机渲染的纹理， 并对纹理进行修饰。 由于地物或植被遮挡， 会造成局部纹理缺失现象， 需 要对纹理进行修饰， 通过修饰可以消除或减弱纹理边界黑边和补充局部纹理缺失， 纹理修 饰包括边界膨胀、 水平或竖直方向填充； 步骤S35、 对白模进行几何重组， 遍历三角形， 根据三角形法线与相机视线关系， 选择最 优RTT相机， 进 行分类重组， 分类重组后模 型包含5个几何模型， 将修饰后的纹理作为赋予相 应得几何模型； 步骤S36、 进行纹理映射计算纹理坐标， 首先对重组后的几何数据进行模型坐标转换， 转换到对应的RTT相机坐标系下， 利用RTT相机对应的纹理坐标计算器基于正交投影原理进 行纹理映射， 计算出每 个顶点的纹 理坐标； 步骤S37、 为 提高模型渲染效率， 对重组的几何模型进行优化， 主 要是将三角形 条带化； 步骤S38、 模型和纹理导出， 为避免导出模型出现精度损失， 对模型坐标统一偏移处理， 导出处理后的带纹 理模型； 步骤S31到S38完成一个白模的自动纹理构 建， 依次读取下一个白模构 建纹理， 重置RTT 相机参数， 重复S31到S38， 直到模型处 理完毕。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114998503 A 2一种基于实 景三维的白模自动纹理构建 方法 技术领域 [0001]本发明涉及 三维地理信息数据轻量化建模技术领域， 尤其涉及 一种基于实景三维 的白模自动纹 理构建方法。 背景技术 [0002]随着测绘地理信息科学进步与空间数据采集手段技术发展， 实景三维技术已成为 获取城市现状和自然资源空间数据的一种重要手段， 实景三 维模型能够 全方位、 多尺度、 多 源多种类的对现实世界进 行真实三 维可视化表达， 在新型基础测绘、 实景三 维中国建设、 城 市信息模型建 设中成发挥着重要作用， 给智慧城市 建设带来强大助力。 [0003]倾斜摄影实景三维模型具有丰富的地物纹理信息、 分辨率高、 建模生产 高效自动 化等特点， 其缺点是一种非结构化的 “一张皮”表面模型， 数据存在大量冗余和不一致性。 大 范围实景三维模型集成建库后， 存在数据量庞大、 数据更新困难、 数据缺少语义信息等缺 点， 在WEB端 展示存在数据网络传输较慢、 渲染效率低等问题。 [0004]三维白模是一种简单原始的几何模型， 反应轮廓信息， 也可以做到精细， 其原具有 生单体化、 结构化、 轻量化特点， 方便挂接属性信息， 有利于网络传输和便于专题表达， 广泛 应用于三 维GIS系统。 白模缺点是缺乏纹理信息、 不真实， 采用手工进 行纹理贴图工作量大， 尤其对大 范围白模进行纹 理贴图。 发明内容 [0005]本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点， 而提出的一种基于实景三维的 白模自动纹理构建方法， 能够基于实景三 维获取多角度、 不同分辨率的地物纹理， 批量对白 模进行纹理构建， 计算顶点纹理坐标， 从而实现地物模型真实、 单体化、 轻量化、 语义化的表 达。 [0006]为解决上述模型问题， 本发明提供如下技术方案， 一种基于实景三维的白模纹理 构建方法， 能够批量自动对白模进行 纹理构建， 过程包括 实景三维动态模型加载、 白模方向 包围盒计算、 三维场景裁剪、 模型渲染到纹理、 纹理修饰、 模型几何重组、 纹理映射、 模型优 化、 模型输出。 [0007]为了实现上述目的， 本发明采用了如下技 术方案： [0008]设计一种基于实景三维的白模纹 理构建方法， 具体步骤如下： [0009]步骤S1、 首先是加载实景模型， 将用到的实景三维模型数据集加载到场景， 获取白 模文件目录下 带处理的白模 模型列表； [0010]步骤S2、 创建纹理构建工厂， 工厂包含多个(至少5个)渲染到纹理(RTT)相机， 分别 绑定到渲染纹理， 相机采用预渲染模式， 目的是对实景三 维进行多视角观察， 获取顶面和前 后左右立 面纹理， 为每个相机创建一个纹 理坐标计算器； [0011]步骤S3、 批量对白模进行纹理构建， 逐一读取白模模型数据， 调整场景视角动 态调 度加载实景三维模型， 对白模进行纹理构建， 使用相 应的纹理坐标计算器计算顶点纹理坐说　明　书 1/4 页 3 CN 114998503 A 3