選擇用于下載的數(shù)據(jù)文件的方法
【專利摘要】用于選擇包括多個(gè)不同細(xì)節(jié)級(jí)別的表面數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)文件集合以便從服務(wù)器計(jì)算機(jī)下載的方法,表面數(shù)據(jù)與圖像場(chǎng)景中的一部分三維表面相關(guān)聯(lián),數(shù)據(jù)文件作為分級(jí)文件系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ),特征在于,選擇處理包括評(píng)估三維表面的該部分是否在實(shí)際圖像場(chǎng)景中可見(jiàn)。如果不可見(jiàn),選擇處理就以兄弟節(jié)點(diǎn)或叔節(jié)點(diǎn)重新開(kāi)始;如果可見(jiàn),選擇處理就繼續(xù),確定表面數(shù)據(jù)是否滿足預(yù)定分辨率質(zhì)量因子的標(biāo)準(zhǔn)。
【專利說(shuō)明】選擇用于下載的數(shù)據(jù)文件的方法
[0001] 本發(fā)明涉及一種選擇用于下載的大量數(shù)據(jù)文件的數(shù)據(jù)文件集合的方法。它是一種 改進(jìn)的方法,用于從大量數(shù)據(jù)塊中快速選擇僅用于從任何觀看位置或方向描述三維數(shù)據(jù)的 必要數(shù)據(jù)塊集,而不會(huì)明確地必須計(jì)算用于數(shù)據(jù)中任何坐標(biāo)的細(xì)節(jié)級(jí)別。本發(fā)明還涉及渲 染渲染三維表面、尤其是具有大量細(xì)節(jié)級(jí)別的地形的數(shù)據(jù),且涉及可視化渲染渲染的數(shù)據(jù)。
[0002] 渲染是借助計(jì)算機(jī)程序從諸如三維地形模型的模型產(chǎn)生圖像的處理。要渲染的三 維地形模型可以是包括高程數(shù)據(jù)的網(wǎng)格,如數(shù)字高程模型(DEM)、數(shù)字表面模型(DSM)或數(shù) 字地形模型(DTM)。數(shù)字模型可以包括一個(gè)有限區(qū)域的數(shù)據(jù),例如特定的城市或景觀的模 型,以及大陸甚至整個(gè)地球的模型。
[0003] 三維地形圖像的計(jì)算機(jī)渲染是現(xiàn)有技術(shù)中公知的:US 7,551,172 B2公開(kāi)了一種 用于通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送表示三維圖像的信息的方法,以及US 6,496,189 B1公開(kāi)了一種用于顯 示如同從遠(yuǎn)程設(shè)備上交互方式選擇的視點(diǎn)所見(jiàn)到的區(qū)域的圖像的方法和裝置。
[0004] 在渲染大的三維數(shù)據(jù)時(shí),特別是在移動(dòng)設(shè)備中,設(shè)備的存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)的傳輸速度 會(huì)成為限制因素。如果設(shè)備的存儲(chǔ)器太小,并不是所有數(shù)據(jù)都可以同時(shí)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。如 果用于數(shù)據(jù)提供的網(wǎng)絡(luò)太慢,例如在緩慢的無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)連接的情況下,可能花費(fèi)過(guò)長(zhǎng)的時(shí) 間來(lái)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸所有的數(shù)據(jù),以有效地使用數(shù)據(jù)。以不是所有數(shù)據(jù)都需要存儲(chǔ)在設(shè)備的 存儲(chǔ)器中的方式來(lái)劃分?jǐn)?shù)據(jù)是重要的。這對(duì)于移動(dòng)設(shè)備尤其重要,其通常具有特別有限的 存儲(chǔ)器容量。
[0005] 常見(jiàn)的解決方案是將數(shù)據(jù)細(xì)分成較小的數(shù)據(jù)塊,其中每個(gè)數(shù)據(jù)塊描述一段數(shù)據(jù)。 此外,常見(jiàn)的解決方案是創(chuàng)建具有每一段的幾個(gè)表示版本的數(shù)據(jù)塊,表示版本具有不同細(xì) 節(jié)級(jí)別。這允許描述具有可以用于以足夠質(zhì)量渲染數(shù)據(jù)的細(xì)節(jié)級(jí)別的數(shù)據(jù)塊集,同時(shí)仍僅 必須加載或傳輸完整數(shù)據(jù)集的原始大小的一小部分。
[0006] 在用于渲染三維地形數(shù)據(jù)的一個(gè)常見(jiàn)方法中使用了樹(shù)結(jié)構(gòu),它將數(shù)據(jù)分為圖塊和 不同級(jí)別的細(xì)節(jié),其中每個(gè)級(jí)別的細(xì)節(jié)包括比前一個(gè)更多的信息,從而允許縮放,同時(shí)保持 渲染質(zhì)量并保存設(shè)備上所需的存儲(chǔ)器的量。
[0007]已知方法中的通常方式是在向下遍歷樹(shù)結(jié)構(gòu)的同時(shí)加載從最低到最高細(xì)節(jié)級(jí)別 的全部數(shù)據(jù)段,從而僅在已經(jīng)加載并顯示了較低細(xì)節(jié)級(jí)別后才加載較高細(xì)節(jié)級(jí)別。借助這 個(gè)已知的解決方案總是可以顯示一些數(shù)據(jù)-即使具有低細(xì)節(jié)級(jí)別,因而避免表示圖中的 "洞"。但可能寧愿優(yōu)選的是傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的量盡可能小,尤其是在通過(guò)緩慢的網(wǎng)絡(luò)連接或者 向具有有限計(jì)算或存儲(chǔ)資源的客戶端設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)時(shí)-這是許多移動(dòng)設(shè)備中的情況。
[0008] 因此,本發(fā)明的目的是提供一種用于將表示一部分三維表面的表面數(shù)據(jù)加載到存 儲(chǔ)器中的增強(qiáng)的方法。
[0009] 本發(fā)明的具體目的是提供允許減小網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)流量的這個(gè)方法。
[0010] 本發(fā)明的具體目的是提供避免或減小從外部服務(wù)器下載的數(shù)據(jù)量的這個(gè)方法。
[0011] 本發(fā)明的具體目的是提供減小必須存儲(chǔ)在移動(dòng)設(shè)備上的數(shù)據(jù)量的這個(gè)方法。
[0012] 本發(fā)明的進(jìn)一步的目的是提供一種用于下載并顯示選擇的表面數(shù)據(jù)的方法。
[0013] 而且,本發(fā)明的目的是提供可以在手持移動(dòng)設(shè)備上執(zhí)行的方法,并提供用于所述 方法的執(zhí)行的手持設(shè)備。
[0014] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于所述方法的執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,尤其是 在手持設(shè)備上執(zhí)行。
[0015] 這些目的中的至少一個(gè)由根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,根據(jù)權(quán)利要求11所述的移 動(dòng)設(shè)備,根據(jù)權(quán)利要求15所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品和/或本發(fā)明的從屬權(quán)利要求來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明,這些目的中的至少一個(gè)借助在下載表面數(shù)據(jù)前的自動(dòng)預(yù)選擇處理來(lái) 實(shí)現(xiàn)。具體而言,這些目的中的至少一個(gè)通過(guò)恰恰僅加載對(duì)于顯示所需的那些數(shù)據(jù)塊,而不 加載其他的來(lái)實(shí)現(xiàn),從而接受數(shù)據(jù)中暫時(shí)的洞和間隙,直至數(shù)據(jù)的加載和渲染完成。
[0017] 在根據(jù)本發(fā)明的用于選擇大量數(shù)據(jù)文件的數(shù)據(jù)文件集合以便將所選集合從服務(wù) 器計(jì)算機(jī)下載到客戶端設(shè)備的方法中,大量數(shù)據(jù)文件包括多個(gè)不同細(xì)節(jié)級(jí)別的表面數(shù)據(jù), 表面數(shù)據(jù)與圖像場(chǎng)景中一部分三維表面相關(guān)聯(lián),數(shù)據(jù)文件作為服務(wù)器計(jì)算機(jī)的分級(jí)文件系 統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ),每一個(gè)節(jié)點(diǎn)或者是父節(jié)點(diǎn)、孩子節(jié)點(diǎn)或者是二者,方法包括自動(dòng)選擇處理, 其針對(duì)分級(jí)文件系統(tǒng)的大量節(jié)點(diǎn)相繼執(zhí)行,選擇處理包括如果實(shí)際圖像場(chǎng)景顯示在計(jì)算機(jī) 顯示器上,評(píng)估三維表面的與當(dāng)前所評(píng)估節(jié)點(diǎn)的表面數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的部分是否在這個(gè)圖像場(chǎng) 景中可見(jiàn)。如果三維表面的這個(gè)部分不可見(jiàn),選擇處理就以當(dāng)前所評(píng)估節(jié)點(diǎn)的兄弟節(jié)點(diǎn)或 叔節(jié)點(diǎn)重新開(kāi)始,如果三維表面的這個(gè)部分可見(jiàn),選擇處理就繼續(xù),確定當(dāng)前所評(píng)估節(jié)點(diǎn)的 表面數(shù)據(jù)是否滿足預(yù)定分辨率質(zhì)量因子的標(biāo)準(zhǔn)。
[0018] 表面數(shù)據(jù)具體包括三維表面的紋理數(shù)據(jù)和高程數(shù)據(jù)。
[0019] 按照本申請(qǐng),分級(jí)文件系統(tǒng)是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),包括排列在樹(shù)中的大量數(shù)據(jù)文件。樹(shù)(按 照慣例,認(rèn)為是向下生長(zhǎng)的)具有根值和孩子的子樹(shù),表示為相鏈接節(jié)點(diǎn)的集合。樹(shù)中每一 個(gè)節(jié)點(diǎn)具有在樹(shù)中在它下面的零個(gè)或更多個(gè)孩子節(jié)點(diǎn)。具有至少一個(gè)孩子節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)是該 孩子節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)。按照本申請(qǐng),兄弟節(jié)點(diǎn)是具有相同的父節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)(即同一個(gè)父節(jié)點(diǎn)的 兩個(gè)孩子節(jié)點(diǎn)是兄弟節(jié)點(diǎn)),叔節(jié)點(diǎn)是父節(jié)點(diǎn)的兄弟節(jié)點(diǎn)。
[0020] 在根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施例中,如果細(xì)節(jié)級(jí)別不滿足質(zhì)量因子的標(biāo)準(zhǔn),選 擇處理就以當(dāng)前所評(píng)估節(jié)點(diǎn)的孩子節(jié)點(diǎn)重新開(kāi)始,如果細(xì)節(jié)級(jí)別滿足質(zhì)量因子的標(biāo)準(zhǔn),就 將當(dāng)前所評(píng)估節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)文件從服務(wù)器計(jì)算機(jī)下載到客戶端設(shè)備或指定用于從服務(wù)器計(jì) 算機(jī)下載到客戶端設(shè)備。
[0021] 在具體實(shí)施例中,指定數(shù)據(jù)文件用于下載包括將數(shù)據(jù)文件的標(biāo)識(shí)符存儲(chǔ)在節(jié)點(diǎn)列 表中。
[0022] 在一個(gè)更具體的實(shí)施例中,該方法還包括從節(jié)點(diǎn)列表中讀取列出的數(shù)據(jù)文件的標(biāo) 識(shí)符,從服務(wù)器請(qǐng)求列出的數(shù)據(jù)文件,下載所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)文件,并顯示由所下載的數(shù)據(jù)文件 所包含的信息。
[0023] 在該方法的一個(gè)實(shí)施例中,每一個(gè)孩子節(jié)點(diǎn)包括比其各自的父節(jié)點(diǎn)更高的細(xì)節(jié)級(jí) 別的表面數(shù)據(jù)。
[0024] 在該方法的另一個(gè)實(shí)施例中,在選擇處理中評(píng)估的第一節(jié)點(diǎn)是分級(jí)文件系統(tǒng)的根 節(jié)點(diǎn)或根節(jié)點(diǎn)的第一孩子節(jié)點(diǎn)。
[0025]在該方法的進(jìn)一步的實(shí)施例中,基于從表面到觀察點(diǎn)的距離和至少基于以下中的 一個(gè)計(jì)算質(zhì)量因子:
[0026] ?屏幕覆蓋因子,與紋理在顯示時(shí)會(huì)覆蓋多少計(jì)算機(jī)顯示器表面相關(guān);
[0027] ?場(chǎng)景覆蓋因子,與紋理覆蓋位于計(jì)算機(jī)顯示器邊緣外的場(chǎng)景中的表面的多少有 關(guān);和/或
[0028] ?最小封閉體會(huì)覆蓋的渲染表面的實(shí)際區(qū)域。
[0029] 在一個(gè)實(shí)施例中,質(zhì)量因子基于等式
[0031]其中,C是屏幕覆蓋因子,A是距離。
[0032]在另一個(gè)實(shí)施例中,將質(zhì)量因子定義為
[0034]其中,C是屏幕覆蓋因子,&是場(chǎng)景覆蓋因子,A是距離,I是由用戶或應(yīng)用定義的重 要性因子,D是分別指定用于從服務(wù)器計(jì)算機(jī)下載和/或從服務(wù)器計(jì)算機(jī)下載的數(shù)據(jù)文件的 數(shù)量與存儲(chǔ)在服務(wù)器中的數(shù)據(jù)文件的數(shù)量之間的差。
[0035] 在根據(jù)本發(fā)明的方法的另一個(gè)實(shí)施例中,在客戶端設(shè)備中至少部分地執(zhí)行選擇處 理,客戶端設(shè)備特別是移動(dòng)設(shè)備,客戶端設(shè)備連接到服務(wù)器計(jì)算機(jī),特別是通過(guò)因特網(wǎng)連 接。
[0036] 本發(fā)明還涉及一種用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的移動(dòng)設(shè)備。
[0037] 適于從服務(wù)器計(jì)算機(jī)下載大量數(shù)據(jù)文件的選定數(shù)據(jù)文件的移動(dòng)客戶端設(shè)備,大量 數(shù)據(jù)文件包括多個(gè)不同細(xì)節(jié)級(jí)別的表面數(shù)據(jù),表面數(shù)據(jù)與圖像場(chǎng)景中一部分三維表面相關(guān) 聯(lián),數(shù)據(jù)文件作為服務(wù)器計(jì)算機(jī)的分級(jí)文件系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ),每一個(gè)節(jié)點(diǎn)或者是父節(jié)點(diǎn)、孩 子節(jié)點(diǎn)或者是二者,其中,移動(dòng)客戶端設(shè)備包括渲染單元,用于渲染表面數(shù)據(jù),和顯示器,用 于顯示表示,根據(jù)本發(fā)明,包括選擇單元,具有選擇算法,適于針對(duì)分級(jí)文件系統(tǒng)的大量節(jié) 點(diǎn)相繼執(zhí)行自動(dòng)選擇處理。選擇處理包括如果實(shí)際圖像場(chǎng)景顯示在顯示器上,評(píng)估三維表 面的與當(dāng)前所評(píng)估節(jié)點(diǎn)的表面數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的部分是否在這個(gè)圖像場(chǎng)景中可見(jiàn)。如果三維表 面的這個(gè)部分不可見(jiàn),選擇處理就以當(dāng)前所評(píng)估節(jié)點(diǎn)的兄弟節(jié)點(diǎn)或叔節(jié)點(diǎn)重新開(kāi)始,如果 三維表面的這個(gè)部分可見(jiàn),選擇處理就繼續(xù),確定當(dāng)前所評(píng)估節(jié)點(diǎn)的表面數(shù)據(jù)是否滿足預(yù) 定分辨率質(zhì)量因子的標(biāo)準(zhǔn)。
[0038] 在一個(gè)實(shí)施例中,移動(dòng)客戶端設(shè)備包括定位裝置,具體是GNSS接收機(jī),用于確定設(shè) 備的當(dāng)前位置。
[0039] 在另一個(gè)實(shí)施例中,移動(dòng)客戶端設(shè)備包括通信裝置,用于從服務(wù)器計(jì)算機(jī)無(wú)線接 收數(shù)據(jù),具體是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)。
[0040] 在根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)客戶端設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例中,每一個(gè)孩子節(jié)點(diǎn)包括比其各自 的父節(jié)點(diǎn)更高的細(xì)節(jié)級(jí)別的表面數(shù)據(jù)。
[0041] 在根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)客戶端設(shè)備的另一個(gè)實(shí)施例中,基于從對(duì)象到觀察點(diǎn)的距離 和以下中的至少一個(gè)計(jì)算質(zhì)量因子:
[0042] ?屏幕覆蓋因子,與紋理在顯示時(shí)會(huì)覆蓋多少計(jì)算機(jī)顯示器表面相關(guān);
[0043] ?場(chǎng)景覆蓋因子,與紋理覆蓋位于計(jì)算機(jī)顯示器邊緣外的場(chǎng)景中的對(duì)象的多少有 關(guān);和/或
[0044] ?最小封閉體會(huì)覆蓋的渲染表面的實(shí)際區(qū)域。
[0045] 本發(fā)明還涉及一種用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
[0046] 根據(jù)本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括程序代碼,存儲(chǔ)在機(jī)器可讀介質(zhì)上或由包括程 序代碼段的電磁波所表現(xiàn),并具有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令,特別是當(dāng)運(yùn)行在根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng) 客戶端設(shè)備的計(jì)算裝置上時(shí),用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的下列步驟:
[0047] ?如果實(shí)際圖像場(chǎng)景顯示在計(jì)算機(jī)顯示器上,評(píng)估三維表面的部分是否在這個(gè)圖 像場(chǎng)景中可見(jiàn),
[0048] ?確定表面數(shù)據(jù)是否滿足預(yù)定分辨率質(zhì)量因子的標(biāo)準(zhǔn),及
[0049] ?將表面數(shù)據(jù)從服務(wù)器計(jì)算機(jī)下載到客戶端設(shè)備或指定表面數(shù)據(jù)用于從服務(wù)器 計(jì)算機(jī)下載到客戶端設(shè)備。
[0050] 以下將通過(guò)參考具有附圖的示例性實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明,在附圖中:
[0051] 圖1顯示了地形的表示的不同細(xì)節(jié)級(jí)別中的圖塊的分布;
[0052]圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的與服務(wù)器計(jì)算機(jī)連接的手持移動(dòng)設(shè)備的示例性實(shí)施例; [0053]圖3例示了分級(jí)文件系統(tǒng),其中,多個(gè)不同細(xì)節(jié)級(jí)別的數(shù)據(jù)文件存儲(chǔ)為文件的節(jié) 占 .
[0054]圖4顯示了流程圖,例示了根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施例,具有完全自動(dòng)選擇處理, 用于選擇表示用于下載的一部分三維表面的數(shù)據(jù);
[0055]圖5顯示了節(jié)點(diǎn)列表的示例性實(shí)施例;
[0056]圖6顯示了流程圖,例示了方法的示例性實(shí)施例,用于顯示一部分三維表面的表 不。
[0057]圖1顯示了用于三個(gè)不同的細(xì)節(jié)級(jí)別331-333的地形表示的示例。表示細(xì)分為大量 圖塊,每一個(gè)圖塊特別包括一部分表示的位圖。為每個(gè)圖塊分配一個(gè)編號(hào),由編號(hào)可以得到 其位置和細(xì)節(jié)級(jí)別。具體而言,每一個(gè)圖塊由特定數(shù)據(jù)文件包含。第一細(xì)節(jié)級(jí)別包括最低量 的細(xì)節(jié)。
[0058]在這個(gè)示例中,在第一細(xì)節(jié)級(jí)別331中,地形細(xì)分為四個(gè)矩形圖塊,具有編號(hào)"0", "1","2"和"3",每一個(gè)對(duì)應(yīng)于第二個(gè)細(xì)節(jié)級(jí)別332的四個(gè)圖塊,第二個(gè)細(xì)節(jié)級(jí)別332因而細(xì) 分為十六個(gè)圖塊。第一細(xì)節(jié)級(jí)別的圖塊"2"例如對(duì)應(yīng)于第二細(xì)節(jié)級(jí)別的圖塊"20","21", "22"和"23"。第二細(xì)節(jié)級(jí)別的每一個(gè)圖塊對(duì)應(yīng)于下一個(gè)更高級(jí)別-第三細(xì)節(jié)級(jí)別333-的四 個(gè)圖塊,使得這個(gè)級(jí)別被細(xì)分為六十四個(gè)圖塊。第二細(xì)節(jié)級(jí)別的圖塊"13"例如對(duì)應(yīng)于第三 細(xì)節(jié)級(jí)別的圖塊"130","131","132"和"133"。
[0059] 在圖2中,示出了用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的服務(wù)器-客戶端-系統(tǒng)的示例性實(shí) 施例。所示系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)設(shè)備30的示例性實(shí)施例。設(shè)備是手持的,包括渲染單 元(未示出),用于渲染表示一部分三維表面的物理特征的數(shù)據(jù),具體地借助根據(jù)本發(fā)明的 方法,如下進(jìn)一步所述的。移動(dòng)設(shè)備還包括顯示器31,具體指定為觸摸屏,顯示器31適于基 于由渲染單元渲染的數(shù)據(jù)顯示圖像,尤其是三維地形的表示。顯示器31包括縮放功能33,用 于放大和縮小,即改變所顯示數(shù)據(jù)的細(xì)節(jié)級(jí)別。設(shè)備還包括定位裝置,例如GNSS接收機(jī),和 通信裝置,用于從遠(yuǎn)程服務(wù)器40無(wú)線接收數(shù)據(jù)。
[0060] 所示的移動(dòng)設(shè)備30具有通信裝置,用于借助到手機(jī)基站75的無(wú)線連接35通過(guò)互聯(lián) 網(wǎng)70建立與服務(wù)器40的連接。在遠(yuǎn)程服務(wù)器40上,數(shù)據(jù)文件存儲(chǔ)為分級(jí)文件系統(tǒng)400的節(jié) 點(diǎn),數(shù)據(jù)文件包括有關(guān)于三維地形的信息。
[0061]移動(dòng)設(shè)備30的請(qǐng)求單元向遠(yuǎn)程服務(wù)器40發(fā)送請(qǐng)求,用以提供用于下載的特定數(shù)據(jù) 文件,該數(shù)據(jù)文件例如包括一定分辨率級(jí)別的地形的一部分的位圖。然后遠(yuǎn)程服務(wù)器40將 請(qǐng)求的文件發(fā)送到移動(dòng)設(shè)備30,以使得在顯示器31上可以顯示該信息。
[0062]圖3顯示了示例性分級(jí)文件系統(tǒng)400,其中,多個(gè)不同細(xì)節(jié)級(jí)別331-335的數(shù)據(jù)文件 存儲(chǔ)為文件系統(tǒng)400的節(jié)點(diǎn)。通常,這個(gè)分級(jí)文件系統(tǒng)400的節(jié)點(diǎn)可以具有少至一個(gè)或兩個(gè) 孩子節(jié)點(diǎn),或多達(dá)幾十個(gè)孩子節(jié)點(diǎn)。
[0063]在第一細(xì)節(jié)級(jí)別331(包括最少的細(xì)節(jié))中,存在頂節(jié)點(diǎn)410。頂節(jié)點(diǎn)410具有在第二 細(xì)節(jié)級(jí)別332的三個(gè)孩子節(jié)點(diǎn)421423,其每一個(gè)具有在第三細(xì)節(jié)級(jí)別333的孩子節(jié)點(diǎn)。為了 清晰起見(jiàn),這里只顯示一個(gè)節(jié)點(diǎn):節(jié)點(diǎn)423具有三個(gè)孩子節(jié)點(diǎn)431-433,其每一個(gè)具有在第四 細(xì)節(jié)級(jí)別334的孩子節(jié)點(diǎn)。同樣,這里僅顯示一個(gè)節(jié)點(diǎn):節(jié)點(diǎn)433具有兩個(gè)孩子節(jié)點(diǎn)431、432, 其每一個(gè)具有在第五細(xì)節(jié)級(jí)別335(包括最多細(xì)節(jié))的孩子節(jié)點(diǎn)451、452。
[0064]根據(jù)本發(fā)明的方法的示例性實(shí)施例采用了分級(jí)文件系統(tǒng)400,以選擇對(duì)于顯示三 維表面的特定部分所必需的那些數(shù)據(jù)文件。對(duì)于每一個(gè)節(jié)點(diǎn),方法包括步驟:確認(rèn)來(lái)自相應(yīng) 節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)是否需要用于顯示,-如果需要_確定相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的細(xì)節(jié)級(jí)別是否足夠,以便按照 一定質(zhì)量因子顯示該部分。因此,如果細(xì)節(jié)級(jí)別足夠,就為以后的下載請(qǐng)求指定相應(yīng)節(jié)點(diǎn)-例如,在節(jié)點(diǎn)列表中存儲(chǔ)相應(yīng)數(shù)據(jù)文件的標(biāo)識(shí)符。如果細(xì)節(jié)級(jí)別不夠,則針對(duì)相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的孩 子節(jié)點(diǎn)重復(fù)該方法。
[0065]在所示的示例性分級(jí)文件系統(tǒng)400中,該方法例如可以從頂節(jié)點(diǎn)410開(kāi)始。由于來(lái) 自這個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)在該時(shí)刻要顯示的一部分三維表面的表示中將可見(jiàn),并且由于第一細(xì)節(jié) 級(jí)別331是不足夠的,該方法以頂節(jié)點(diǎn)410的第一孩子節(jié)點(diǎn)421繼續(xù)。在這個(gè)示例中,這個(gè)節(jié) 點(diǎn)421證明是對(duì)于顯示不是必要的,因?yàn)樗诒硎局袝?huì)是不可見(jiàn)的。因此以叉號(hào)標(biāo)記。因而, 該方法將以頂節(jié)點(diǎn)410的下一個(gè)孩子節(jié)點(diǎn)422繼續(xù)。由于這個(gè)節(jié)點(diǎn)422對(duì)于顯示也不是必需 的,該方法以頂節(jié)點(diǎn)410的第三孩子節(jié)點(diǎn)423繼續(xù)。這個(gè)節(jié)點(diǎn)423證明是對(duì)于顯示是必要的, 由于其細(xì)節(jié)級(jí)別332不夠,使得該方法以它的孩子節(jié)點(diǎn)431-433繼續(xù)。在最后,第五細(xì)節(jié)級(jí)別 335的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)451、452對(duì)于顯示是必要且足夠的。因此,這些節(jié)點(diǎn)451、452被指定用于下 載,例如添加到節(jié)點(diǎn)列表中。
[0066]圖4例示了方法100的示例性實(shí)施例,用于選擇用于下載的表示一部分三維表面的 數(shù)據(jù)。該方法涉及如圖3所示的具有節(jié)點(diǎn)的分級(jí)結(jié)構(gòu),包括自動(dòng)選擇處理,其針對(duì)分級(jí)文件 系統(tǒng)的大量節(jié)點(diǎn)相繼執(zhí)行。具體而言,選擇處理是全自動(dòng)的,無(wú)需任何用戶交互。
[0067]選擇處理在步驟110中以分級(jí)文件系統(tǒng)的頂節(jié)點(diǎn)開(kāi)始。在步驟120中,處理在分級(jí) 結(jié)構(gòu)中向下進(jìn)行到頂節(jié)點(diǎn)的孩子節(jié)點(diǎn)。這個(gè)孩子節(jié)點(diǎn)是要成為選擇處理當(dāng)前考慮的節(jié)點(diǎn)的 第一個(gè)節(jié)點(diǎn)(以下稱為:"當(dāng)前節(jié)點(diǎn)")。
[0068]在步驟130中,評(píng)估由當(dāng)前節(jié)點(diǎn)所包含的數(shù)據(jù)對(duì)于顯示具有三維表面的特定部分 的表示的圖像是否是需要的,即,如果數(shù)據(jù)的紋理顯示在顯示器上,其在表示中是否是可見(jiàn) 的。
[0069] 如果不需要該數(shù)據(jù),在步驟160中選擇處理在分級(jí)結(jié)構(gòu)中的較高一級(jí)繼續(xù),即返回 當(dāng)前評(píng)估的節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn),其中,選擇處理以該節(jié)點(diǎn)的另一個(gè)孩子節(jié)點(diǎn)繼續(xù),即最后的當(dāng)前 節(jié)點(diǎn)的兄弟節(jié)點(diǎn)。如果沒(méi)有剩下父節(jié)點(diǎn)的未評(píng)估孩子節(jié)點(diǎn),該方法就以最后的當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的 父節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)繼續(xù),如此等等。
[0070] 如果在步驟130中,確認(rèn)需要當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù),該處理以步驟140繼續(xù),其中,于是 確定當(dāng)前評(píng)估的節(jié)點(diǎn)的表面數(shù)據(jù)是否滿足分辨率質(zhì)量因子的標(biāo)準(zhǔn),例如,當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù) 的細(xì)節(jié)級(jí)別是否足夠。分辨率質(zhì)量因子例如可以由用戶或一些外部過(guò)程來(lái)定義,并且特別 是預(yù)定義的。
[0071] 在W0 2006/033576 A1中說(shuō)明了用于步驟140中的多個(gè)可適用質(zhì)量因子。如何計(jì)算 質(zhì)量因子的示例可以包括以下因子中的一個(gè)或多個(gè):
[0072] ?相對(duì)于段的大小的到攝像機(jī)的距離;
[0073] ?它會(huì)覆蓋的渲染表面的實(shí)際區(qū)域;和/或
[0074] ?最小封閉體會(huì)覆蓋的渲染表面的實(shí)際區(qū)域。
[0075] 如果表面數(shù)據(jù)滿足分辨率質(zhì)量因子的標(biāo)準(zhǔn),在步驟150中,將當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)符存 儲(chǔ)在節(jié)點(diǎn)列表中。如果表面數(shù)據(jù)不滿足分辨率質(zhì)量因子的標(biāo)準(zhǔn),處理以步驟175繼續(xù),確定 當(dāng)前節(jié)點(diǎn)是否具有仍未考慮的節(jié)點(diǎn)。如果有一個(gè),該孩子節(jié)點(diǎn)成為新的當(dāng)前節(jié)點(diǎn),處理再次 開(kāi)始。如果沒(méi)有其他的孩子節(jié)點(diǎn),處理就以步驟150繼續(xù),將當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)符存儲(chǔ)在節(jié)點(diǎn) 列表中。盡管該數(shù)據(jù)不滿足標(biāo)準(zhǔn),但沒(méi)有更好的可用數(shù)據(jù)。
[0076] 在將當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)符存儲(chǔ)在節(jié)點(diǎn)列表中后,處理在步驟160中以當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的父 節(jié)點(diǎn)繼續(xù),在步驟170中確定父節(jié)點(diǎn)是否存在另一個(gè)仍未考慮的孩子節(jié)點(diǎn)。如果有一個(gè),該 孩子節(jié)點(diǎn)成為新的當(dāng)前節(jié)點(diǎn),處理再次開(kāi)始。如果沒(méi)有其他的孩子節(jié)點(diǎn),處理就以步驟160 以當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)繼續(xù)。如果沒(méi)有父節(jié)點(diǎn)(在步驟180中確定的),就已經(jīng)考慮了全部必要 的節(jié)點(diǎn),處理終止(步驟190)。
[0077] 選擇處理的計(jì)算結(jié)果是節(jié)點(diǎn)列表,其在步驟150中產(chǎn)生。這個(gè)節(jié)點(diǎn)列表可以用于在 圖6中說(shuō)明的進(jìn)一步的方法部分??商鎿Q地,在步驟150中,數(shù)據(jù)還可以下載并立即顯示。
[0078] 可任選地,如果希望另外加載從觀看位置不是立即可見(jiàn),但由于觀看位置或角度 的變化過(guò)一會(huì)兒后可以見(jiàn)到的數(shù)據(jù)段,就可以省略步驟130。
[0079] 步驟130還可以用于調(diào)整步驟140中所用的質(zhì)量因子。在這種情況下,在步驟130中 計(jì)算的可見(jiàn)性也可以被用來(lái)分配通過(guò)網(wǎng)絡(luò)加載或傳輸數(shù)據(jù)段的順序的優(yōu)先級(jí)。
[0080] 圖5顯示了節(jié)點(diǎn)列表15的示例性實(shí)施例,如在圖4所描述的方法100的選擇處理的 步驟150中所創(chuàng)建的。其中,存儲(chǔ)指定用于從服務(wù)器下載的兩個(gè)數(shù)據(jù)文件的標(biāo)識(shí)符151、152, 例如對(duì)應(yīng)于圖3的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)451、452的數(shù)據(jù)文件。節(jié)點(diǎn)列表15用于下載對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)在其中的 標(biāo)識(shí)符151、152的數(shù)據(jù)文件的請(qǐng)求,以便允許顯示各自數(shù)據(jù)文件的數(shù)據(jù)。
[0081]圖6例示了一個(gè)可任選方法部分200的示例性實(shí)施例,用于顯示一部分三維表面的 表示。此可任選方法部分200可以是圖4中描述的方法100的一部分,并且可以例如在處理在 步驟190中終止后立即執(zhí)行??商鎿Q地,它可以針對(duì)在步驟150中存儲(chǔ)在節(jié)點(diǎn)列表中的每一 個(gè)標(biāo)識(shí)符并且在自動(dòng)選擇處理繼續(xù)的同時(shí)執(zhí)行。
[0082]該方法部分200包括自動(dòng)步驟:從服務(wù)器請(qǐng)求220數(shù)據(jù)文件,從服務(wù)器下載230請(qǐng)求 的數(shù)據(jù)文件,及顯示240由下載的數(shù)據(jù)文件所包含的信息。預(yù)先從節(jié)點(diǎn)列表15(參見(jiàn)圖5)讀 取210請(qǐng)求的數(shù)據(jù)文件,節(jié)點(diǎn)列表15由圖4中描述的方法100的選擇處理創(chuàng)建。
[0083]盡管以上部分地參考一些優(yōu)選實(shí)施例例示了本發(fā)明,但必須理解,可以做出實(shí)施 例的不同特征的多個(gè)修改和組合。這些修改全都屬于所附權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于選擇大量數(shù)據(jù)文件的數(shù)據(jù)文件集合以便將所選集合從服務(wù)器計(jì)算機(jī)(40) 下載到客戶端設(shè)備(30)的方法(100), ?所述大量數(shù)據(jù)文件包括多個(gè)不同細(xì)節(jié)級(jí)別(331-335)的表面數(shù)據(jù), ?所述表面數(shù)據(jù)與圖像場(chǎng)景中的三維表面的一部分相關(guān)聯(lián), ?所述數(shù)據(jù)文件作為所述服務(wù)器計(jì)算機(jī)(40)的分級(jí)文件系統(tǒng)(400)的節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ),每個(gè) 節(jié)點(diǎn)或者是父節(jié)點(diǎn)、孩子節(jié)點(diǎn)或者是二者,并且 ?所述方法(100)包括針對(duì)所述分級(jí)文件系統(tǒng)(400)的大量節(jié)點(diǎn)相繼執(zhí)行的自動(dòng)選擇 處理, 其特征在于 所述選擇處理包括:如果實(shí)際圖像場(chǎng)景顯示在計(jì)算機(jī)顯示器(31)上,則評(píng)估(130)三維 表面的與當(dāng)前所評(píng)估節(jié)點(diǎn)的表面數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的部分是否在這個(gè)圖像場(chǎng)景中可見(jiàn),其中, ?如果所述三維表面的所述部分不可見(jiàn),則所述選擇處理以當(dāng)前所評(píng)估節(jié)點(diǎn)的兄弟節(jié) 點(diǎn)或叔節(jié)點(diǎn)重新開(kāi)始,并且 ?如果所述三維表面的所述部分可見(jiàn),則所述選擇處理繼續(xù),確定(140)當(dāng)前所評(píng)估節(jié) 點(diǎn)的表面數(shù)據(jù)是否滿足預(yù)定分辨率質(zhì)量因子的標(biāo)準(zhǔn)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法(100), 其特征在于 ?如果細(xì)節(jié)級(jí)別不滿足所述質(zhì)量因子的標(biāo)準(zhǔn),則所述選擇處理以當(dāng)前所評(píng)估節(jié)點(diǎn)的孩 子節(jié)點(diǎn)重新開(kāi)始,并且 ?如果細(xì)節(jié)級(jí)別滿足所述質(zhì)量因子的標(biāo)準(zhǔn),則將當(dāng)前所評(píng)估節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)文件從所述服 務(wù)器計(jì)算機(jī)(40)下載到所述客戶端設(shè)備(30)或?qū)?dāng)前所評(píng)估節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)文件指定用于從 所述服務(wù)器計(jì)算機(jī)(40)下載到所述客戶端設(shè)備(30)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法(100), 其特征在于 指定數(shù)據(jù)文件用于下載包括將數(shù)據(jù)文件的標(biāo)識(shí)符(151、152)存儲(chǔ)(150)在節(jié)點(diǎn)列表 (15)中。4. 根據(jù)權(quán)利要求3的方法(100), 其特征在于 所述方法進(jìn)一步包括 ?從所述節(jié)點(diǎn)列表(15)讀取(210)列出的數(shù)據(jù)文件的標(biāo)識(shí)符(151、152), ?從服務(wù)器請(qǐng)求(220)所述列出的數(shù)據(jù)文件, ?下載(230)所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)文件,以及 ?顯示(240)所下載的數(shù)據(jù)文件所包含的信息。5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)的方法(100), 其特征在于 每個(gè)孩子節(jié)點(diǎn)包括比其各自的父節(jié)點(diǎn)更高的細(xì)節(jié)級(jí)別(331-335)的表面數(shù)據(jù)。6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)的方法(100), 其特征在于 在所述選擇處理中評(píng)估的第一節(jié)點(diǎn)是所述分級(jí)文件系統(tǒng)(400)的根節(jié)點(diǎn)(410)或所述 根節(jié)點(diǎn)(410)的第一孩子節(jié)點(diǎn)(421)。7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)的方法(100), 其特征在于 基于從所述表面到觀察點(diǎn)的距離并且至少基于以下中的一個(gè)計(jì)算所述質(zhì)量因子: ?屏幕覆蓋因子,所述屏幕覆蓋因子與紋理在顯示時(shí)會(huì)覆蓋多少計(jì)算機(jī)顯示器表面有 關(guān); ?場(chǎng)景覆蓋因子,所述場(chǎng)景覆蓋因子與紋理覆蓋位于計(jì)算機(jī)顯示器邊緣外的場(chǎng)景中的 表面的多少有關(guān);和/或 ?最小封閉體會(huì)覆蓋的渲染表面的實(shí)際區(qū)域。8. 根據(jù)權(quán)利要求7的方法(100), 其特征在于 所述質(zhì)量因子基于等式其中,C是所述屏幕覆蓋因子,A是所述距離。9. 根據(jù)權(quán)利要求7的方法(100), 其特征在于 所述質(zhì)量因子定義為其中,C是所述屏幕覆蓋因子,&是所述場(chǎng)景覆蓋因子,A是所述距離,I是由用戶或應(yīng)用 定義的重要性因子,D是分別指定用于從所述服務(wù)器計(jì)算機(jī)下載和/或從所述服務(wù)器計(jì)算機(jī) 下載的數(shù)據(jù)文件的數(shù)量與存儲(chǔ)在服務(wù)器中的數(shù)據(jù)文件的數(shù)量之差。10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)的方法(100), 其特征在于 至少部分地在所述客戶端設(shè)備(30)中執(zhí)行所述選擇處理,所述客戶端設(shè)備(30)特別是 移動(dòng)設(shè)備,所述客戶端設(shè)備(30)連接到所述服務(wù)器計(jì)算機(jī)(40),特別是經(jīng)由因特網(wǎng)(70)連 接。11. 一種適于從服務(wù)器計(jì)算機(jī)(40)下載大量數(shù)據(jù)文件中的選定數(shù)據(jù)文件的移動(dòng)客戶端 設(shè)備(30), ?所述大量數(shù)據(jù)文件包括多個(gè)不同細(xì)節(jié)級(jí)別(331-335)的表面數(shù)據(jù), ?所述表面數(shù)據(jù)與圖像場(chǎng)景中的三維表面的一部分相關(guān)聯(lián),并且 ?所述數(shù)據(jù)文件作為所述服務(wù)器計(jì)算機(jī)(40)的分級(jí)文件系統(tǒng)(400)的節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ),每個(gè) 節(jié)點(diǎn)或者是父節(jié)點(diǎn)、孩子節(jié)點(diǎn)或者是二者, 其中,所述移動(dòng)客戶端設(shè)備(30)包括用于渲染所述表面數(shù)據(jù)的渲染單元和用于顯示表 示的顯示器(31), 其特征在于 所述移動(dòng)客戶端設(shè)備(30)包括具有適于針對(duì)所述分級(jí)文件系統(tǒng)(400)的大量節(jié)點(diǎn)相繼 執(zhí)行自動(dòng)選擇處理的選擇算法的選擇單元,所述選擇處理包括:如果實(shí)際圖像場(chǎng)景顯示在 所述顯示器(31)上,則評(píng)估(130)三維表面的與當(dāng)前所評(píng)估節(jié)點(diǎn)的表面數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的部分 是否在這個(gè)圖像場(chǎng)景中可見(jiàn),其中 ?如果所述三維表面的所述部分不可見(jiàn),則所述選擇處理以當(dāng)前所評(píng)估節(jié)點(diǎn)的兄弟節(jié) 點(diǎn)或叔節(jié)點(diǎn)重新開(kāi)始,并且 ?如果所述三維表面的所述部分可見(jiàn),則所述選擇處理繼續(xù),確定(140)當(dāng)前所評(píng)估節(jié) 點(diǎn)的表面數(shù)據(jù)是否滿足預(yù)定分辨率質(zhì)量因子的標(biāo)準(zhǔn)。12. 根據(jù)權(quán)利要求11的移動(dòng)客戶端設(shè)備(30), 其特征在于 ?定位裝置,特別是GNSS接收機(jī),其用于確定所述設(shè)備的當(dāng)前位置,和/或 ?通信裝置,其用于從所述服務(wù)器計(jì)算機(jī)(40)無(wú)線接收數(shù)據(jù),特別是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)(70)。13. 根據(jù)權(quán)利要求11或權(quán)利要求12的移動(dòng)客戶端設(shè)備(30), 其特征在于 每個(gè)孩子節(jié)點(diǎn)包括比其各自的父節(jié)點(diǎn)更高的細(xì)節(jié)級(jí)別(331-335)的表面數(shù)據(jù)。14. 根據(jù)權(quán)利要求11至13中的任意一項(xiàng)的移動(dòng)客戶端設(shè)備(30), 其特征在于 基于從對(duì)象到觀察點(diǎn)的距離和以下中的至少一個(gè)計(jì)算所述質(zhì)量因子: ?屏幕覆蓋因子,所述屏幕覆蓋因子與紋理在顯示時(shí)會(huì)覆蓋多少計(jì)算機(jī)顯示器表面有 關(guān); ?場(chǎng)景覆蓋因子,所述場(chǎng)景覆蓋因子與紋理覆蓋位于計(jì)算機(jī)顯示器邊緣外的場(chǎng)景中的 對(duì)象的多少有關(guān);和/或 ?最小封閉體會(huì)覆蓋的渲染表面的實(shí)際區(qū)域。15. -種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括存儲(chǔ)在機(jī)器可讀介質(zhì)上或由包括 程序代碼段的電磁波表現(xiàn)的程序代碼,并具有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令,所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令 用于特別是當(dāng)運(yùn)行在根據(jù)權(quán)利要求11至14中的任意一項(xiàng)的移動(dòng)客戶端設(shè)備(30)的計(jì)算裝 置上時(shí)執(zhí)行根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任意一項(xiàng)所述的方法的下列步驟: ?如果實(shí)際圖像場(chǎng)景顯示在計(jì)算機(jī)顯示器(31)上,則評(píng)估(130)三維表面的一部分是 否在這個(gè)圖像場(chǎng)景中可見(jiàn), ?確定(140)表面數(shù)據(jù)是否滿足預(yù)定分辨率質(zhì)量因子的標(biāo)準(zhǔn),及 ?將所述表面數(shù)據(jù)從服務(wù)器計(jì)算機(jī)(40)下載到所述客戶端設(shè)備(30)或指定所述表面 數(shù)據(jù)用于從服務(wù)器計(jì)算機(jī)(40)下載到所述客戶端設(shè)備(30)。
【文檔編號(hào)】G06T17/00GK105960659SQ201580005008
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2015年2月18日
【發(fā)明人】S·R·克里斯蒂安森
【申請(qǐng)人】虛擬現(xiàn)實(shí)軟件