本發(fā)明涉及一種三維建筑的建模方法及其裝置。

背景技術(shù)：

三維地圖的大范圍逐漸被推廣應(yīng)用，越來越多的三維地圖被制作出來。三維仿真地圖精美實(shí)用，但其制作過程也較為繁瑣。一般來講，三維模型的制作采用MAX軟件進(jìn)行建模，模型的制作越精細(xì)，其相應(yīng)的制作工序及流程越多，其耗費(fèi)的時(shí)間、人力及物力越多，而對應(yīng)的成本就越高；相反的，制作的模型越簡單，其制作的工序和流程越簡單，其相應(yīng)的成本也較低。

因此實(shí)際上，三維仿真地圖制作也是根據(jù)實(shí)際建筑物的復(fù)雜程度及實(shí)際需求，將地圖上模型的建筑物類型分為幾個(gè)等級，每個(gè)等級的建模要求也不一樣，這樣既節(jié)約了成本又實(shí)現(xiàn)了對地圖應(yīng)用目標(biāo)的要求。其中城中村就屬于結(jié)構(gòu)簡單的類型，模型的建立流程也比較簡單。目前的城中村的建模采用3DMAX進(jìn)行單個(gè)建立，根據(jù)提供的CAD等數(shù)據(jù)進(jìn)行畫線及紋理貼圖的建立。

目前，這種3DMAX城中村的建模，具有大量重復(fù)性的操作，城中村的建筑不但結(jié)構(gòu)簡單而且結(jié)構(gòu)都類似，除此之外城中村的建筑的外面材質(zhì)及紋理也相差不多。因此若是對每一幢都采用單樁方式建立，這樣的方式耗時(shí)耗力，也使三維地圖建設(shè)的成本較高，如何解決這一個(gè)問題，是三維仿真建模的一個(gè)重要問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種三維建筑的建模方法及其裝置，其能實(shí)現(xiàn)對簡單建筑三維模型的快速建模。

本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種三維建筑的建模方法，包括如下步驟：

S1、加載紋理貼圖的材質(zhì)庫；

S2、獲取建筑數(shù)據(jù)，判斷建筑數(shù)據(jù)中是否符合要求，如果是則執(zhí)行S3，否則執(zhí)行S6；符合要求的建筑數(shù)據(jù)具有層高屬性，且每個(gè)建筑僅有一個(gè)底線框；

S3、根據(jù)建筑數(shù)據(jù)生成框架模型；

S4、從材質(zhì)庫中獲取材質(zhì)數(shù)據(jù)，并根據(jù)框架模型和材質(zhì)數(shù)據(jù)生成建筑模型；

S5、對建筑模型進(jìn)行軸心歸中歸底設(shè)置，執(zhí)行S7；

S6、判斷建筑數(shù)據(jù)的底線框是否符合要求，如果否則獲取遙感影像，根據(jù)遙感影像獲取底線框；并判斷建筑數(shù)據(jù)是否有層高屬性，如果否則獲取外業(yè)采集拍攝的建筑的照片，并根據(jù)照片獲取層高數(shù)據(jù)；以上兩個(gè)判斷均為是時(shí)，返回S3；

S7、獲取遙感影像和外業(yè)采集拍攝的建筑的照片，根據(jù)遙感影像設(shè)置建筑模型的樓頂結(jié)構(gòu)，以及根據(jù)照片從材質(zhì)庫中獲取樓頂結(jié)構(gòu)的材質(zhì)數(shù)據(jù)，獲得最終的三維建筑模型。

作為優(yōu)選，S3中以底線框作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，根據(jù)層高數(shù)據(jù)生成建筑模型。

作為優(yōu)選，S6中獲取遙感影像，在遙感影像上重新繪制底線框，以獲取底線框。

作為優(yōu)選，S6中獲取外業(yè)采集拍攝的建筑的照片，根據(jù)照片的樓層數(shù)目及估算的單層的層高數(shù)據(jù)，以獲取層高屬性。

作為優(yōu)選，樓頂結(jié)構(gòu)包括尖頂房和/或內(nèi)凹女兒墻。

一種三維建筑的建模裝置，包括：

加載模塊，用于加載紋理貼圖的材質(zhì)庫；

第一判斷模塊，用于獲取建筑數(shù)據(jù)，判斷建筑數(shù)據(jù)是否符合要求，如果是則執(zhí)行第一生成模塊，否則執(zhí)行第二判斷模塊；符合要求的建筑數(shù)據(jù)具有層高屬性，且每個(gè)建筑僅有一個(gè)底線框；

第一生成模塊，用于根據(jù)建筑數(shù)據(jù)生成框架模型；

第二生成模塊，用于從材質(zhì)庫中獲取材質(zhì)數(shù)據(jù)，并根據(jù)框架模型和材質(zhì)數(shù)據(jù)生成建筑模型；

第三生成模塊，用于對建筑模型進(jìn)行軸心歸中歸底設(shè)置，執(zhí)行第四生成模塊；

第二判斷模塊，用于判斷建筑數(shù)據(jù)的底線框是否符合要求，如果否則獲取遙感影像，根據(jù)遙感影像獲取底線框；并判斷建筑數(shù)據(jù)是否有層高屬性，如果否則獲取外業(yè)采集拍攝的建筑的照片，并根據(jù)照片獲取層高數(shù)據(jù)；以上兩個(gè)判斷均為是時(shí)，返回第一生成模塊；

第四生成模塊，用于獲取遙感影像和外業(yè)采集拍攝的建筑的照片，根據(jù)遙感影像設(shè)置建筑模型的樓頂結(jié)構(gòu)，以及根據(jù)照片從材質(zhì)庫中獲取樓頂結(jié)構(gòu)的材質(zhì)數(shù)據(jù)，獲得最終的三維建筑模型。

作為優(yōu)選，所述建筑數(shù)據(jù)包括底線框和層高屬性；第一生成模塊中以底線框作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，根據(jù)層高數(shù)據(jù)生成建筑模型。

作為優(yōu)選，第二判斷模塊中獲取遙感影像，在遙感影像上重新繪制底線框，以獲取底線框。

作為優(yōu)選，第二判斷模塊中獲取外業(yè)采集拍攝的建筑的照片，根據(jù)照片的樓層數(shù)目及估算的單層的層高數(shù)據(jù)，以獲取層高屬性。

作為優(yōu)選，樓頂結(jié)構(gòu)包括尖頂房和/或內(nèi)凹女兒墻。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：能夠快速實(shí)現(xiàn)城中村的三維建模，減少了繁瑣的重復(fù)性的建模操作，減少了建模工作量，縮短了人工建模的時(shí)間。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的建模方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明的建模裝置的模塊連接圖。

具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式，對本發(fā)明做進(jìn)一步描述：

一種三維建筑的建模方法，在本實(shí)施例中其實(shí)施方法應(yīng)用于3DMAX軟件，如圖1所示，包括如下步驟：

步驟100、加載材質(zhì)庫；該材質(zhì)庫為建筑主體的紋理貼圖的材質(zhì)庫，在本實(shí)施例中建筑主體為城中村建筑。

步驟101、獲取建筑數(shù)據(jù)，判斷建筑數(shù)據(jù)中是否符合要求，如果是執(zhí)行步驟102，否則執(zhí)行步驟105；

該建筑數(shù)據(jù)為CAD數(shù)據(jù)，建筑數(shù)據(jù)符合要求的標(biāo)準(zhǔn)是：建筑數(shù)據(jù)中具有層高屬性，且每個(gè)建筑僅有一個(gè)底線框；符合要求的建筑數(shù)據(jù)可以直接根據(jù)底線框作為城中村自動(dòng)建模的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

建筑CAD或面矢量數(shù)據(jù)(shp格式等)會(huì)具有樓層的單層高度及樓層數(shù)目這些高度屬性數(shù)據(jù)，通常把樓層的高度及樓層數(shù)稱為這些CAD數(shù)據(jù)或矢量數(shù)據(jù)的層高屬性。

步驟102、根據(jù)建筑數(shù)據(jù)生成框架模型；具體的，以底線框作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，根據(jù)層高數(shù)據(jù)生成框架模型；所述框架模型為白模。

步驟103、從材質(zhì)庫中獲取材質(zhì)數(shù)據(jù)，并根據(jù)框架模型和材質(zhì)數(shù)據(jù)生成建筑模型。具體的，對建立的框架模型進(jìn)行設(shè)置材質(zhì)，計(jì)算隨機(jī)材質(zhì)參數(shù)，如水平窗戶及垂直窗戶的設(shè)置，計(jì)算展示窗戶的數(shù)量，并合理安置其位置，對不夠展窗戶的部分進(jìn)行展示墻體。

步驟104、對建筑模型進(jìn)行軸心歸中歸底設(shè)置；執(zhí)行步驟107。在建模的過程中，一個(gè)模型可能分多部分建立，一般坐標(biāo)的中心會(huì)在最初建立的那一部分的中心處，這樣會(huì)導(dǎo)致整體的坐標(biāo)是有所偏移，為了糾正坐標(biāo)到整體部分上去，需要對進(jìn)行軸心歸中歸底設(shè)置，這樣可以使整個(gè)坐標(biāo)的中心處于整體上，從而使坐標(biāo)中心處于合理的位置，而糾正了坐標(biāo)的偏移。

每個(gè)建筑數(shù)據(jù)可能包括多個(gè)建筑的CAD數(shù)據(jù)，以每個(gè)CAD數(shù)據(jù)的底線框，對每一底線框都進(jìn)行以上步驟102至步驟104的操作，這樣省去了重復(fù)性的操作過程，實(shí)現(xiàn)了一鍵式全操作，節(jié)約了時(shí)間提高了城中村的建模效率。

步驟105、判斷建筑數(shù)據(jù)的底線框是否符合要求，如果是執(zhí)行步驟106，否則獲取由衛(wèi)星或航空飛行器所拍攝的遙感影像，根據(jù)遙感影像獲取底線框，后執(zhí)行步驟106。具體的，在遙感影像上重新繪制底線框，以獲取底線框。底線框符合要求為：底線框僅有一個(gè)；如果建筑數(shù)據(jù)中沒有底線框，或者底線框?yàn)槎鄠€(gè)，均不符合要求。

步驟106、判斷建筑數(shù)據(jù)是否有層高屬性，如果是執(zhí)行102，否則獲取外業(yè)采集拍攝的建筑的照片，并根據(jù)照片獲取層高數(shù)據(jù)，執(zhí)行步驟102；具體的，根據(jù)照片的樓層數(shù)目及估算的單層的層高數(shù)據(jù)，以獲取層高屬性；或根據(jù)通過其他資料獲取或估算樓層數(shù)目及單層的層高數(shù)據(jù)，以獲取層高屬性。

例如設(shè)置一層樓房高度為3.5米，隨機(jī)生成1-2層高度的建筑，設(shè)置參數(shù)就是(3.5，7)，1-5層參數(shù)就是(3.5，7，10.5，14，17.5)。對于不同樓房來講，樓高數(shù)據(jù)可以修改。

需要說明的是，步驟105和步驟106并不一定要按照本實(shí)施例的先后順序進(jìn)行判斷，也可以先判斷是否有層高屬性，在判斷底線框是否符合要求。

步驟107、獲取由衛(wèi)星或航空飛行器所拍攝的遙感影像以及外業(yè)采集拍攝的建筑的照片，根據(jù)遙感影像設(shè)置建筑模型的樓頂結(jié)構(gòu)，以及根據(jù)照片從材質(zhì)庫中獲取樓頂結(jié)構(gòu)的材質(zhì)數(shù)據(jù)，對樓頂結(jié)構(gòu)進(jìn)行貼圖，獲得最終的三維建筑模型；樓頂結(jié)構(gòu)包括：尖頂房、內(nèi)凹女兒墻等。

一種三維建筑的建模裝置，如圖2所示，包括如下模塊：

加載模塊，用于加載紋理貼圖的材質(zhì)庫；該材質(zhì)庫為建筑主體的紋理貼圖的材質(zhì)庫，在本實(shí)施例中建筑主體為城中村建筑。

第一判斷模塊，用于獲取建筑數(shù)據(jù)，判斷建筑數(shù)據(jù)中是否符合要求，如果是執(zhí)行第一生成模塊，否則執(zhí)行第二判斷模塊；

第一生成模塊，用于根據(jù)建筑數(shù)據(jù)生成框架模型；具體的，以底線框作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，根據(jù)層高數(shù)據(jù)生成框架模型；所述框架模型為白模。

第二生成模塊，用于從材質(zhì)庫中獲取材質(zhì)數(shù)據(jù)，并根據(jù)框架模型和材質(zhì)數(shù)據(jù)生成建筑模型。具體的，對建立的框架模型進(jìn)行設(shè)置材質(zhì)，計(jì)算隨機(jī)材質(zhì)參數(shù)，如水平窗戶及垂直窗戶的設(shè)置，計(jì)算展示窗戶的數(shù)量，并合理安置其位置，對不夠展窗戶的部分進(jìn)行展示墻體。

第三生成模塊，用于對建筑模型進(jìn)行軸心歸中歸底設(shè)置；執(zhí)行第四生成模塊。在建模的過程中，一個(gè)模型可能分多部分建立，一般坐標(biāo)的中心會(huì)在最初建立的那一部分的中心處，這樣會(huì)導(dǎo)致整體的坐標(biāo)是有所偏移，為了糾正坐標(biāo)到整體部分上去，需要對進(jìn)行軸心歸中歸底設(shè)置，這樣可以使整個(gè)坐標(biāo)的中心處于整體上，從而使坐標(biāo)中心處于合理的位置，而糾正了坐標(biāo)的偏移。

第二判斷模塊，用于判斷建筑數(shù)據(jù)的底線框是否符合要求，如果否則獲取遙感影像，根據(jù)遙感影像獲取底線框；并判斷建筑數(shù)據(jù)是否有層高屬性，如果否則獲取外業(yè)采集拍攝的建筑的照片，并根據(jù)照片獲取層高數(shù)據(jù)；以上兩個(gè)判斷均為是時(shí)，返回第一生成模塊。

第四生成模塊，用于獲取遙感影像和外業(yè)采集拍攝的建筑的照片，根據(jù)遙感影像設(shè)置建筑模型的樓頂結(jié)構(gòu)，以及根據(jù)照片從材質(zhì)庫中獲取樓頂結(jié)構(gòu)的材質(zhì)數(shù)據(jù)，獲得最終的三維建筑模型；樓頂結(jié)構(gòu)包括：尖頂房、內(nèi)凹女兒墻等。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了城中村批量快速建模，一鍵操作就能實(shí)現(xiàn)城中村的快速建模，減少了繁瑣的重復(fù)性的城中村的建模操作，減小了人工作業(yè)的量，很大程度上縮短了人工建模的時(shí)間，提高了效率及縮小了三維仿真地圖制作成本，有利于三維仿真地圖生產(chǎn)及應(yīng)用。

對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。