CN102169593B - 一种使用cgfx创建三维云图的方法和装置 - Google Patents

一种使用cgfx创建三维云图的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种使用CGFX创建三维云图的方法，包括：将获取的云图数据封装成纹理；创建带有纹理坐标的平板网格模型；将封装成的纹理粘贴到平板网格模型上，提交给CGFX渲染得到三维云图。本发明将封装成的纹理粘贴到平板网格模型上，提交给CGFX渲染就可以得到三维云图，通过采用CGFX程序渲染，缩短了创建三维云图的时间。

Description

一种使用CGFX创建三维云图的方法和装置
技术领域
本发明涉及动画制作技术领域，特别是涉及一种使用CGFX(anextendedfileformatforCg，CG程序的一种扩展格式)创建三维云图的方法和装置。
背景技术
在天气预报系统中常常需要用到三维云图，三维云图的数据处理量比较大，现在常用的三维云图数据大小为512*512像素，要较好的显示三维云图的效果，建立的云图模型大小至少为128*128像素。目前创建一幅大小为128*128像素的三维云图的方法主要是：先提取二维云图数据，将二维的云图图片建立三角网格模型，之后再通过人为的经验对二维的云图数据进行加工，增加整个二维云图相应的三维参数值，这样一张三维的云图就制作完成了。采用上面介绍的创建三维云图的方法中，在对二维云图增加三维参数值的过程是通过人工的经验进行，需要耗费的时间较长，经测试采用上述方法获得一张三维云图需要耗费的时间＞40ms。在天气预报系统中播放三维云图的时候，为了使得播放流畅、图像清晰，要求每秒钟播放25帧经过处理的三维云图，这样就要求建立三角网格模型的时间要＜40ms，否则就无法达到播放三维云图时的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种使用CGFX创建三维云图的方法，能够用尽量短的时间完成创建三维云图的工作。
为了解决上述问题，本发明公开了一种使用CGFX创建三维云图的方法，包括：
将获取的云图数据封装成纹理；
创建带有纹理坐标的平板网格模型；
将封装成的纹理粘贴到平板网格模型上，提交给CGFX程序渲染得到三维云图。
进一步的，创建带有纹理坐标的平板网格模型包括：
创建与云图大小相同的平板网格模型；
设置平板网格模型的纹理坐标，所述设置的纹理坐标能使封装的纹理均匀的粘贴在平板网格模型上。
进一步的，设置平板网格模型的纹理坐标的格式为二维纹理坐标。
进一步的，设置平板网格模型的纹理的格式为RGBA四个通道。
进一步的，将封装成的纹理粘贴到平板网格模型包括：将云图数据中对应像素的灰度值填入到RGBA通道中。
进一步的，将封装成的纹理粘贴到平板网格模型包括：将四个RGBA通道都填入相同的云图数据中对应像素的灰度值。
进一步的，CGFX程序渲染包括：
依据纹理中RGBA通道的值，获取平板网格模型中各个顶点的RGBA值；
利用获取的各个顶点的RGBA值替换该顶点的高度和透明度。
进一步的，CGFX程序渲染包括：
把纹理采样获取的云图纹理像素颜色的通道值当做顶点颜色的值，顶点颜色的RGB值都设为255；
将纹理采样获取的云图纹理像素颜色的通道值与预设的高度比例参数相乘，得到相应得顶点高度。
本发明实施例还提供了一种使用CGFX创建三维云图的装置，包括：
封装单元，用于将获取的云图数据封装成纹理；
创建单元，用于创建带有纹理坐标的平板网格模型；
粘贴单元，用于将封装成的纹理粘贴到平板网格模型上；
处理单元，用于采用CGFX程序对粘贴单元提交的平板网格模型渲染得到三维云图模型。
进一步的，处理单元还包括：
设定子单元，把纹理采样获取的云图纹理像素颜色的通道值当做顶点颜色的值，顶点颜色的RGB值都设为255；
计算子单元，用于将纹理采样获取的云图纹理像素颜色的通道值与预设的高度比例参数相乘，得到相应得顶点高度。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明不用通过人为经验对获取的二维云图数据设置三维参数值，只需要将封装成的纹理粘贴到平板网格模型上，提交给CGFX程序进行渲染就可以得到三维云图，通过采用CGFX程序，缩短了创建三维云图的时间。
附图说明
图1是本发明方法实施例一中的流程图；
图2是本发明方法实施例一中创建的平板网格模型局部示意图；
图3是本发明实施例一中采用本发明方法生成的三维云图的局部示意图；
图4是本发明实施例三中提供的装置结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
参照图1，示出了本发明一种使用CGFX创建三维云图的方法实施例的流程图，包括：
步骤101，将获取的云图数据封装成纹理；
云图数据包括文件头和数据组成，文件头(文件头为TEXT格式)：diamond(8个字符)13(3个字符)数据说明(40个字符)年(5个字符)月(3个字符)日(3个字符)时次(3个字符)X方向图象大小(5个字符)Y方向图象大小(5个字符)图象左下角经度坐标(8个字符)图象左下角纬度坐标(8个字符)投影方式(2个字符，1-lambert2-mecator3-北半球4-南半球)放缩系数(5个字符)图象类型(2个字符，1-红外云图2-雷达拼图3-地形图4-可见光云图5-水汽图)象素值与相应物理量对照表文件名(12个字符)中心经度(8个字符)、中心纬度(8个字符)。文件头部分共128个字符。
目前9210工程通讯系统传输的GMS5云图左下角经纬度(86.4，-1.3)。数据(数据格式为二进制数据)：一个象素点占一个字节，先沿X方向后Y方向。
下面就是一个云图数据的具体例子：
diamond1397年2月10日08时红外云图19970210081280102486.4-1.311.01ir.datcloud。
步骤102，创建带有纹理坐标的平板网格模型；
在进行该步骤时，可以根据获取的云图数据创建同云图大小相同的平板网格模型；也可以根据实际的需要，根据获取的云图数据创建比云图大一些的平板网格模型。创建的平板网格模型局部示意图可以参见图2所示。创建好平板网格模型之后，就是设置平板网格模型的纹理坐标，设置平板网格模型的纹理坐标的方法在现有技术中常有应用，而且设置的方法也各种各样，不再赘述。需要注意的是，在设置平板网格模型的坐标的时候，设置的平板网格模型的坐标能使封装的纹理均匀的粘贴在平板网格模型上。
在本步骤中，设置平板网格模型的纹理坐标的格式包括一个RGBA通道。当然了，为了以后扩展的需要，设置的平板网格模型纹理坐标的格式也可以包括四个RGBA通道。
步骤103，将封装成的纹理粘贴到平板网格模型上，提交给CGFX程序进行渲染得到三维云图。图3给出了采用本发明方法生成的三维云图的局部示意图。
本实施例中所使用的CGFX程序是CG程序的一种扩展格式(anextendedfileformatforCg)，CG(CforGraphics，是为GPU编程设计的高级绘制语言，由NVIDIA公司开发)。
在本步骤中，当设置的平板网格模型纹理坐标的格式包括一个RGBA通道时，将封装成的纹理粘贴到平板网格模型包括：将云图数据中对应像素的灰度值填入到RGBA通道中。
当设置的平板网格模型纹理坐标的格式包括四个RGBA通道时，将封装成的纹理粘贴到平板网格模型包括：将四个RGBA通道都填入相同的云图数据中对应像素的灰度值。
CGFX程序进行渲染包括：依据纹理中RGBA通道的值，获取平板网格模型中各个顶点的RGBA值；利用获取的各个顶点的RGBA值替换该顶点的高度和透明度。
通过采用本发明方法实施例一，获取云图的纹理坐标后提交给CGFX渲染即可得到三维云图的方法，相对于现有技术，缩短了创建三维云图的时间。
实施例二：
本实施例与实施例一的区别在于CGFX程序进行渲染时，在处理云图高度时，所采用的方法不同。在本实施例中，通过如下方法获取云图高度：把纹理采样获取的云图纹理像素颜色的通道值当做顶点颜色的值，顶点颜色的RGB值都设为255；将纹理采样获取的云图纹理像素颜色的通道值与预设的高度比例参数相乘，得到相应得顶点高度。预设的高度比例与云图的颜色相对应，例如云图的颜色像素值在0-255之间，则0-255的像素值分别对应一个云图的高度比例。
根据实际应用，也可以使得预设的高度比例与云图的亮度相对应。
以上对本发明所提供的一种使用CGFX创建三维云图的方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
实施例三：
本发明还提供了一种装置实施例，如图4所示，该装置包括：
封装单元401，用于将获取的云图数据封装成纹理；
创建单元402，用于创建带有纹理坐标的平板网格模型；
粘贴单元403，用于将封装成的纹理粘贴到平板网格模型上；
处理单元404，用于采用CGFX程序对粘贴单元提交的平板网格模型进行渲染得到三维云图模型。
处理单元404还可以包括：设定子单元和计算子单元；
设定子单元，把纹理采样获取的云图纹理像素颜色的通道值当做顶点颜色的值，顶点颜色的RGB值都设为255；
计算子单元，用于将纹理采样获取的云图纹理像素颜色的通道值与预设的高度比例参数相乘，得到相应得顶点高度。
在使用本装置处理云图数据时，封装单元401将获取的云图数据封装成纹理；与封装单元401同步或者在封装单元401完成封装之后，创建单元402创建带有纹理坐标的平板网格模型；然后粘贴单元403将封装成的纹理粘贴到创建单元402创建的平板网格模型上；粘贴单元403完成粘贴工作之后，将数据提交给处理单元404，处理单元404采用CGFX程序对粘贴单元提交的平板网格模型进行渲染得到三维云图模型。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

Claims (7)

1.一种使用CGFX创建三维云图的方法，其特征在于，包括：
将获取的云图数据封装成纹理；
创建带有纹理坐标的平板网格模型；
将封装成的纹理粘贴到平板网格模型上，提交给CGFX程序渲染得到三维云图；
所述创建带有纹理坐标的平板网格模型包括：
创建与云图大小相同的平板网格模型；
设置平板网格模型的纹理坐标，所述设置的纹理坐标能使封装的纹理均匀的粘贴在平板网格模型上；
所述CGFX程序渲染包括：
把纹理采样获取的云图纹理像素颜色的通道值当做顶点颜色的值，定点颜色的RGB值都设为255；
将纹理采样获取的云图纹理像素颜色的通道值与预设的高度比例参数相乘，得到相应的顶点高度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设置平板网格模型的纹理坐标的格式为二维纹理坐标。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设置平板网格模型的纹理的格式为RGBA四个通道。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将封装成的纹理粘贴到平板网格模型包括：将云图数据中对应像素的灰度值填入到RGBA通道中。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将封装成的纹理粘贴到平板网格模型包括：将四个RGBA通道都填入相同的云图数据中对应像素的灰度值。
6.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述CGFX程序渲染包括：
依据纹理中RGBA通道的值，获取平板网格模型中各个顶点的RGBA值；
利用获取的各个顶点的RGBA值替换该顶点的高度和透明度。
7.一种使用CGFX创建三维云图的装置，其特征在于，包括：
封装单元，用于将获取的云图数据封装成纹理；
创建单元，用于创建带有纹理坐标的平板网格模型；具体用于创建与云图大小相同的平板网络模型，设置平板网络模型的纹理坐标，所述设置的纹理坐标能使封装的纹理均匀的粘贴在平板网络模型上；
粘贴单元，用于将封装成的纹理粘贴到平板网格模型上；
处理单元，用于采用CGFX程序对粘贴单元提交的平板网格模型渲染得到三维云图模型；
所述处理单元包括：
设定子单元，把纹理采样获取的云图纹理像素颜色的通道值当做顶点颜色的值，顶点颜色的RGB值都设为255；
计算子单元，用于将纹理采样获取的云图纹理像素颜色的通道值与预设的高度比例参数想乘，得到相应的顶点高度。
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