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视觉感知驱动的三维城市场景数据组织与调度方法
  • ISSN号:0258-2724
  • 期刊名称:《西南交通大学学报》
  • 时间:0
  • 分类:P333[天文地球—水文科学;水利工程—水文学及水资源;天文地球—地球物理学]
  • 作者机构:[1]西南交通大学地球科学与环境工程学院,四川成都611756, [2]香港中文大学太空与地球信息科学研究所,香港999077, [3]广州市城市规划勘测设计研究院,广东广州510060, [4]四川省基础地理信息中心,四川成都610041
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(41501421,41471320);国家863计划资助项目(2015AA123901);智慧广州时空信息云平台建设项目市工信委项目(GZIT2016-A5-147)
中文摘要:

针对大规模复杂三维城市场景三维可视化的数据调度效率不高、视觉一致性差等关键问题,提出了一种视觉感知驱动的复杂三维城市场景数据自适应组织管理与动态调度方法.该方法根据三维场景数据的空间分布特征,利用自适应四叉树对复杂三维城市场景进行不同层次粒度的划分,并自底向上遍历四叉树,为中间节点生成LOD(level of detail)和计算各个层级的几何误差,构建灵活的多粒度三维瓦片模型,最后根据屏幕误差评估建筑物模型的三维几何特征(形状、尺寸、高度)等视觉感知参数,约束不同细节层次模型的自适应调度.选择了柏林4个细节层次的三维城市模型数据,进行交互式三维漫游测试.实验结果表明,基于视点相关HLOD(hierarchical LOD)动态调度,动态可视化的渲染帧率始终保持在40 f/s左右,达到了网络环境下复杂三维城市场景数据动态调度的高效性和三维可视化视觉一致性的要求.

英文摘要:

Focusing on the problems of inefficient 3D model scheduling and low visual consistency of complex 3 D urban scene visualization, a self-adaptive organization and scheduling method for 3 D urbanscenes driven by visual perception is proposed. Based on the spatial distribution of 3D city models, the adaptive quadtree partition was used to divide the complex 3D scene into different levels of granularity. Subsequently, traversing the quadtree from bottom to top, levels of detail ( LODs) were generated for the intermediate nodes, and the geometric error of each layer was calculated to construct a flexible multi-granularity 3D tile model. Finally,visual perception parameters such as the shape, size, and height of the building model were evaluated by employing the screen error, which was used to constrain the self-adaptive scheduling of LODs. The 3D models of four LODs in Berlin were selected for an interactive 3D roaming test. The experimental results show that the rendering frame rate was more than 40 f/s based on the view-related hierarchical LOD dynamic scheduling, which could ensure efficient dynamic scheduling and visual consistency of the complex 3D urban scene in a network environment.

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期刊信息
  • 《西南交通大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:西南交通大学
  • 主编:翟婉明
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  • 邮编:6111756
  • 邮箱:xbz@swjtu.edu.cn
  • 电话:028-66367562
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-2724
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1277/U
  • 邮发代号:62-104
  • 获奖情况:
  • 《西南交通大学学报》多次荣获国家及部、省级优秀...
  • 国内外数据库收录:
  • 波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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