CN102663664A - 超大纹理图像的处理方法 - Google Patents
超大纹理图像的处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102663664A CN102663664A CN2012100531105A CN201210053110A CN102663664A CN 102663664 A CN102663664 A CN 102663664A CN 2012100531105 A CN2012100531105 A CN 2012100531105A CN 201210053110 A CN201210053110 A CN 201210053110A CN 102663664 A CN102663664 A CN 102663664A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- file
- texture
- supersized
- processing
- super
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 claims abstract description 22
- 238000009877 rendering Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 5
- 230000010365 information processing Effects 0.000 abstract description 2
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Image Generation (AREA)
- Image Processing (AREA)
Abstract
本发明公开了一种超大纹理图像的处理方法,包括如下步骤:超大纹理图像物理特征的处理;超大源图像文件的分割处理;超大源图像文件的调用、渲染处理。本发明的有益效果如下:充分利用现有计算机的运算能力,以分级分割取代整片调用,最大限度得减少对CPU、内存、IO接口的占用;以树状结构存储取代随机存储,使文件检索过程对系统的消耗减少到最低,提高纹理信息的渲染和调用速度,使得普通PC机和低档工作站也可以对天体表面超大纹理图像数据进行调用和渲染,提高了信息处理的效率。本发明集超大纹理图像数据的分割、调用、渲染技术于一身,大大提高了数据调用速度,最大限度的保留了超大纹理图像信息的完整和真实性。
Description
技术领域
本发明涉及航天测控可视化技术领域,具体涉及一种超大纹理图像的处理方法。
背景技术
随着航天工业的发展,对航天测控可视化提出了更高的要求。在保证可视化系统反应速度的前提下,要求看到更多的细节。然而很多情况下, 实时渲染的天体模型都需要使用巨量图像数据作为纹理,这类图像的数据量随着精度提高呈几何倍数增加,一些高精度天体数据都以TB为单位,现有的显卡根本无法将其全部载入显存,甚至无法全部载入普通PC和工作站的内存。现行的技术通过整片不经处理的方法进行调用,显然无法满足TB级纹理图像的调入。特别是航空航天领域对于实时性的要求非常高,任何数据都要在毫秒级进行响应,纹理图像的调用不能占用太多CPU时间、内存空间以及IO接口设备。可以说超大纹理图像的处理已经成为航天测控可视化领域的一块短板,要想在航天飞行可视化领域有所突破必然要解决这一关键性问题。
目前对于超大纹理图像的处理方法主要是按照区域进行金字塔式的分割调用,分片进行读取,前期数据处理量大,普通机器的运算能力已经不能满足GB级数据的处理了,更不要说TB级数据;并且在文件存储和调用方面,目前所有技术都是采用随机排布的文件存储方式,在缺少索引的情况下,调用过程会引起大量的CPU和内存等待,并且由于缺乏相应的算法规范和具体的实现方法,有些技术还仅仅停留在理论阶段。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种以分级分割取代整片调用、以树状结构存储取代随机存储的超大纹理图像处理方法,大大提高了数据调用速度的前提下,最大限度的保留了超大纹理图像信息的完整和真实性。
为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:一种超大纹理图像的处理方法,步骤如下:
(1)超大纹理图像物理特征的处理
将多张卫星或望远镜采集的原始超大纹理图像文件进行数字化,然后进行拼接;
(2)超大源图像文件的分割处理
(3)超大源图像文件的调用、渲染处理
本发明的有益效果如下:本发明充分利用现有计算机的运算能力,以分级分割取代整片调用,最大限度得减少对CPU、内存、IO接口的占用;以树状结构存储取代随机存储,使文件检索过程对系统的消耗减少到最低,提高纹理信息的渲染和调用速度,使得普通PC机和低档工作站也可以对天体表面超大纹理图像数据进行调用和渲染,提高了信息处理的效率。本发明集超大纹理图像数据的分割、调用、渲染技术于一身,大大提高了数据调用速度,最大限度的保留了超大纹理图像信息的完整和真实性。
具体实施方式
以卫星采集的地球表面图像文件为例,对其进行分割、调用和渲染处理过程如下:
(1)图像文件物理特征处理:
卫星采集的地球表面图像是条带状扫描的地球图像,由于地球表面为非规则球面且卫星外界影响发生偏移抖动等,条带状的原始图像并不能完美的拼合,因此需要进行处理。首先进行条带部分的合并,通过图像编辑将重和部分剔除,并处理整个图像的亮度、对比度、色度形成一副长为54582像素,宽为27291像素的初始图像。
通过计算,初始图像的长小于2的16次幂但大于2的15次幂,为了使数据更为精准我们选择2的15次幂,即32768作为初始图像的长,将初始图像转化为长为32768像素,宽为16384像素的源图像。
(2)图像文件的分割处理:
表1
分割级数 | 纹理图像数 | 纹理图像覆盖度 | 宽度像素 | 单像素分辨率 | 同等大小 |
0 | 2 | 180 | 1024 | 40km | 2MB |
1 | 8 | 90 | 2048 | 20km | 8MB |
2 | 32 | 45 | 4096 | 10km | 32MB |
3 | 128 | 22.5 | 8K | 5km | 128MB |
4 | 512 | 11.25 | 16K | 2.5km | 512MB |
5 | 2048 | 5.6 | 32K | 1.25km | 2GB |
6 | 8K | 2.8 | 64K | 625m | 8GB |
7 | 32K | 1.4 | 128K | 312m | 32GB |
8 | 128K | 0.7 | 256K | 156m | 128GB |
9 | 512K | 0.35 | 512K | 78m | 512GB |
10 | 2M | 0.175 | 1M | 39m | 2TB |
11 | 8M | 0.0875 | 2M | 19.5m | 8TB |
12 | 32M | 0.04375 | 4M | 9.75m | 32TB |
如表1所示,按照源图像的分辨率,确定源图像的分割级数为5,即需生成6张分割原图像,这6张分割原图像的分辨率分别为第0级1024*512、第1级2048*1024、第2级4096*2048、第3级8192*4096、第4级16384*8192、第5级32768*16384;
按照表1,将分割原图像进行分割处理第0级分割成2张512*512的图像;第1级分割成8张512*512的图像;第2级分割成32张512*512的图像;第3级分割成128张512*512的图像;第4级分割成512张512*512的图像;第5级分割成2048张512*512的图像。在地球上,level0意味着拥有大约40km/像素的分辨率。因为地球的周长约为40000km,而4000/1024大约为40。如果level10级的文件夹存储的纹理图像是512×512像素,它们将提供约为40m分辨率/像素。纹理图像的大小与它们提供的分辨率成比例,图像越大,分辨率就越高(如果level0级中的纹理图像有1024的像素宽,level1级为2048,level2级4096,level3级为8192,level4级为16384,level5级为32768,level6级为65536,level7级131072,level8级为262144,level9级为524288,level10级为1048576,那么40000000米/1000000像素将是40米/像素)。每个纹理层次最多包括22n+1个纹理图像,这里n必须是级数。如果完全填充,每个级别将包含4倍于前一级别的纹理图像。但只有最低级别level0必须充分填充。如果在更高一级中的高分辨率的纹理图像不存在,将使用低级别的纹理图像来填补相应的纹理表面。
将所有分割好的文件压缩成特定格式,并形成CTX索引文件,供系统调用。
(3)图像文件的调用和渲染操作:
利用形成的CTX索引文件依次调用每一级的纹理图像数据到内存,以河北地区为例,程序将依次调用第0级分割文件tx_0_0、第1级分割文件tx_3_0、第2级分割文件tx_6_1、第3级分割文件tx_13_2、第4级分割文件tx_26_4、第5级分割文件tx_52_8;另外从覆盖范围上来调用,第0级包含2个纹理图像文件,每个文件覆盖了180度的球体。第1级有8个纹理图像文件,每个文件覆盖了90度的球体。以此类推,第2级有32个纹理图像文件,每个文件覆盖了45度的球体;第3级,128,22.5度;第4级,512,11.25度;第5级,2048,5.625度,等等。此外可以根据屏幕显示的物体表面的像素大小来选择纹理图像的等级。图像的变化不是基于纹理图像的实际尺寸。当某个等级的纹理图像文件目录是完全填充的(即存储了所有应该存储的纹理图像),这一等级里的纹理图像的宽度总是其高度的两倍,如果是简单的圆柱投影(如1024*512或32768*16384)。个别纹理图像不一定是正方形。特别是,在天体两极附近的问题,图像可以是矩形,其宽度可以是高度的2或4倍。它们的尺寸必须是2的幂次。可以把它们延伸到适当的尺寸,然后以贴图的方式贴到天体的表面上。不是所有细节层次的文件目录都需要存储所有应该存储的纹理图像,但纹理图像分辨率较低级别的文件夹必须存在。如果在第7级的文件夹中有几个高分辨率的纹理图像,所有文件夹命名从第0级到第6级必须存在。第0级应该充分填充它的两个纹理图像,但中间级别的文件夹可以是空的。如果某一分辨率级别的纹理图像不存在,可以回落到下一个较低级别的文件夹。这就能够对特定区域生成非常高分辨率的纹理贴图,而不是对整个天体表面生成相应的该分辨率。
根据距离设定依次将其读入内存,并推送到显示适配器进行渲染输出。
Claims (1)
1.一种超大纹理图像的处理方法,其特征在于,其方法步骤如下:
(1)超大纹理图像物理特征的处理
(2)超大源图像文件的分割处理
(3)超大源图像文件的调用、渲染处理
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210053110.5A CN102663664B (zh) | 2012-03-02 | 2012-03-02 | 超大纹理图像的处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210053110.5A CN102663664B (zh) | 2012-03-02 | 2012-03-02 | 超大纹理图像的处理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102663664A true CN102663664A (zh) | 2012-09-12 |
CN102663664B CN102663664B (zh) | 2014-05-07 |
Family
ID=46773143
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201210053110.5A Active CN102663664B (zh) | 2012-03-02 | 2012-03-02 | 超大纹理图像的处理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102663664B (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106157353A (zh) * | 2015-04-28 | 2016-11-23 | Tcl集团股份有限公司 | 一种文字渲染方法和文字渲染装置 |
CN109064543A (zh) * | 2018-08-30 | 2018-12-21 | 十维度(厦门)网络科技有限公司 | 一种图形纹理加载渲染方法 |
CN111754614A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-10-09 | 平安国际智慧城市科技股份有限公司 | 基于vr视频渲染方法、装置、电子设备及存储介质 |
WO2022161199A1 (zh) * | 2021-01-29 | 2022-08-04 | 北京字跳网络技术有限公司 | 图像编辑方法及设备 |
CN115063531A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-09-16 | 中建八局第二建设有限公司 | 一种智慧园区空间数据包轻量化处理和渲染方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101882307A (zh) * | 2010-06-17 | 2010-11-10 | 广州市凡拓数码科技有限公司 | 一种超大像素效果图的制作方法 |
CN201868083U (zh) * | 2010-09-30 | 2011-06-15 | 深圳市创维群欣安防科技有限公司 | 液晶屏的分割显示拼接电路及显示系统 |
-
2012
- 2012-03-02 CN CN201210053110.5A patent/CN102663664B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101882307A (zh) * | 2010-06-17 | 2010-11-10 | 广州市凡拓数码科技有限公司 | 一种超大像素效果图的制作方法 |
CN201868083U (zh) * | 2010-09-30 | 2011-06-15 | 深圳市创维群欣安防科技有限公司 | 液晶屏的分割显示拼接电路及显示系统 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106157353A (zh) * | 2015-04-28 | 2016-11-23 | Tcl集团股份有限公司 | 一种文字渲染方法和文字渲染装置 |
CN106157353B (zh) * | 2015-04-28 | 2019-05-24 | Tcl集团股份有限公司 | 一种文字渲染方法和文字渲染装置 |
CN109064543A (zh) * | 2018-08-30 | 2018-12-21 | 十维度(厦门)网络科技有限公司 | 一种图形纹理加载渲染方法 |
CN111754614A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-10-09 | 平安国际智慧城市科技股份有限公司 | 基于vr视频渲染方法、装置、电子设备及存储介质 |
WO2022161199A1 (zh) * | 2021-01-29 | 2022-08-04 | 北京字跳网络技术有限公司 | 图像编辑方法及设备 |
CN115063531A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-09-16 | 中建八局第二建设有限公司 | 一种智慧园区空间数据包轻量化处理和渲染方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102663664B (zh) | 2014-05-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105184837B (zh) | 一种矢量多边形栅格化的方法及系统 | |
WO2022193941A1 (zh) | 图像渲染方法、装置、设备、介质和计算机程序产品 | |
CN1659595B (zh) | 用于编码纹理信息的方法和设备 | |
US9495767B2 (en) | Indexed uniform styles for stroke rendering | |
US7999819B2 (en) | Systems and methods for managing texture descriptors in a shared texture engine | |
CN102663664B (zh) | 超大纹理图像的处理方法 | |
EP0725367B1 (en) | Computer 3D rendering method and apparatus | |
US7965296B2 (en) | Systems and methods for storing texture map data | |
CN103077549A (zh) | 一种基于kd树的实时大规模地形可视化实现方法 | |
US20150170406A1 (en) | Graphic processing unit, system-on-chip including graphic processing unit, and graphic processing system including graphic processing unit | |
CN102117494A (zh) | 一种三维建模中的数据分层分块方法及装置 | |
CN105956165A (zh) | 一种三维模型数据的瓦片式大文件存储组织方法 | |
CN101583929A (zh) | 用于多纹理化的动态可配置纹理高速缓冲存储器 | |
CN116152039B (zh) | 图像渲染的方法 | |
US20160307294A1 (en) | Systems and Methods for Displaying Patterns of Recurring Graphics on Digital Maps | |
CN112115226A (zh) | 地图渲染方法和地图渲染装置 | |
CN104240285A (zh) | 利用vtf技术处理cpu大批量数据传入gpu的方法 | |
CN107038729A (zh) | 一种基于OpenGL‑ES的数字仪表盘绘制方法 | |
CN103093413B (zh) | 一种遥感影像数据写入及读取的方法和装置 | |
CN110765298B (zh) | 矢量数据几何属性解耦的瓦片编码方法 | |
CN113835753B (zh) | 用于在纹理处理管线中执行加速的点采样的技术 | |
CN109064539A (zh) | 一种在ugui中嵌入特效的方法及计算机可读存储介质 | |
Qiao et al. | A rapid visualization method of vector data over 3D terrain | |
CN110619675B (zh) | 基于OsgEarth的面矢量数据的加载方法 | |
Teijeiro et al. | Interactive Visualization of Large Point Clouds Using an Autotuning Multiresolution Out-Of-Core Strategy |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zhao Zhengxu Inventor after: Wang Wei Inventor before: Zhao Zhengxu |
|
COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: ZHAO ZHENGXU TO: ZHAO ZHENGXU WANG WEI |
|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |