CN106875330A - 一种平面模型转球面模型的方法 - Google Patents

一种平面模型转球面模型的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106875330A
CN106875330A CN201611259073.8A CN201611259073A CN106875330A CN 106875330 A CN106875330 A CN 106875330A CN 201611259073 A CN201611259073 A CN 201611259073A CN 106875330 A CN106875330 A CN 106875330A
Authority
CN
China
Prior art keywords
model
latitude
longitude
coordinate
sphere measurement
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
Application number
CN201611259073.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106875330B (zh
Inventor
吕健刚
俞蔚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Kelan Information Technology Co Ltd
Original Assignee
Zhejiang Kelan Information Technology Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Kelan Information Technology Co Ltd filed Critical Zhejiang Kelan Information Technology Co Ltd
Priority to CN201611259073.8A priority Critical patent/CN106875330B/zh
Publication of CN106875330A publication Critical patent/CN106875330A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106875330B publication Critical patent/CN106875330B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T3/00—Geometric image transformations in the plane of the image
    • G06T3/08—Projecting images onto non-planar surfaces, e.g. geodetic screens

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Processing Or Creating Images (AREA)

Abstract

本发明涉及计算机技术领域，公开了一种平面模型转球面模型的方法，包括以下步骤：(1)获取原始本地坐标系模型的中心点信息；(2)中心点信息转换为经纬度；(3)根据经纬度计算三维地球模型上对应的位置；(4)原始模型转换为原点模型，将原点模型偏移到步骤(3)计算出的位置上；(5)根据步骤(4)得到的球面模型数据，渲染生成球面模型。本发明提高了现有模型数据的复用性，通过该技术方案，可高效地将城市独立坐标系下成果转换到CGCS2000坐标系下，有效提高了数据的利用率，使更多的数据能够实现转换呈现。

Description

一种平面模型转球面模型的方法
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，特别是涉及一种平面模型转球面模型的方法。
背景技术
在城市测量和工程测量中，若直接在国家坐标系中建立控制网，有时会使地面长度的投影变形较大，难以满足实际或工程上的需要。为此，往往需要建立本地坐标系。在常规测量中，这种本地坐标系一般只是一种高斯平面坐标系，也可以说是一种不同于国家坐标系的参心坐标系。建立本地坐标系，就是要确立坐标系的一些有关的元素，并根据这些元素和地面观测值求定各点在该坐标系中的坐标值。
在三维数字城市应用中，很多城市都有自身的本地坐标系，城市模型数据会基于自身坐标系生产，随着测绘成果向CGCS2000坐标系整合，需对数字城市模型数据进行转换，坐标转换为本地坐标系基准转换到球面坐标系。该转换可以通过多种方法实现：1、利用公共点求解两套坐标系统间的转换参数，利用转换参数实现转换：全国及省级范围的坐标转换选择二维七参数转换模型；省级以下的坐标转换可选择三维四参数模型或平面四参数模型；对于相对独立的平面坐标系统，可通过建立2000独立坐标系做过渡实现；2、通过与具有CGCS2000坐标的高等级点联测实现对低等级GPS网进行约束平差的方法实现转换；3、将具有ITRF框架坐标的点位通过框架转换和历元转换转换到CGCS2000坐标系。但是，以上三种方法还是存在转换较为复杂，人工耗时的问题，使工作效率大大下降。
发明内容
本发明针对现有技术中城市模型数据转换复杂、渲染效率低的缺点，提供了一种平面模型转球面模型的方法，转换方法主要为：获取原始数据的底部中心点信息，并赋值为本地坐标系参考信息，指定转换生成的目标球面坐标系，即能实现将本地坐标系中心点信息投影到目标坐标系，并获取相应的经纬度值。再根据地球的扁率、长半径、短半径参数，构建出三维地球模型，通过获取的经纬度值，计算出转换后模型对应的三维地球模型位置(a，b，c)，将原始模型转换为原点模型，再对原点模型进行(a，b，c)偏移，即将本地坐标系模型数据转换为经纬度球面模型数据。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决。
一种平面模型转球面模型的方法，包括如下步骤：
(1)获取原始本地坐标系模型的中心点信息，将模型拆分为一个模型一个对象；计算出每个模型的最小包围盒信息，通过模型的最小包围盒信息，获得模型底部中心点信息，即为长方体底面的中心点坐标；
(2)将步骤(1)获得的中心点信息转换为经纬度，获得的模型底部中心点，坐标参考为城市独立坐标系，指定新的球面坐标参考信息，进行坐标转换，将城市独立坐标系下的中心点信息投影形成经纬度信息，根据经纬度信息获取经纬度；
(3)根据步骤(2)转换的经纬度计算出三维球面对应位置，根据地球的扁率、长半径、短半径参数，构建出三维地球模型；根据经纬度的值，计算出三维地球模型上该经纬度对应的位置，从而也可得到三维球面的位置；
(4)原始模型转换为原点模型，即将该模型的中心点移到(0，0，0)的原点处，将原点模型偏移到步骤(3)中计算出的三维地球模型面对应的位置，将本地坐标系模型数据转换为经纬度球面模型数据；
(5)根据步骤(4)得到的球面模型数据，渲染生成球面模型。
作为优选，步骤(2)中，城市独立坐标系是局部地区建立的平面控制网。
作为优选，步骤(2)中，球面坐标参考信息为CGCS2000坐标系。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：本发明提高了现有模型数据的复用性，随着我国全面启用2000国家大地坐标系(CGCS2000)，新生产的地形图及数字测绘产品采用CGCS2000。而此前我国省、市生产的模型数据大都基于城市独立坐标系下完成的，通过该技术方案，可有效将城市独立坐标系下成果转换到CGCS2000坐标系下，有效提高了数据的利用率，使更多的数据能够转换呈现。
附图说明
图1是本发明一种平面模型转球面模型的方法的工作流程示意图；
图2是本发明一种平面模型转球面模型的方法中城市独立坐标系下模型效果图；
图3是本发明一种平面模型转球面模型的方法中城市独立坐标系下投影到球面坐标系的点信息示意图；
图4是本发明一种平面模型转球面模型的方法中经纬度下投影到球面坐标系的点信息示意图；
图5是本发明一种平面模型转球面模型的方法中球面模型的近距离视点效果图；
图6是图5的放大效果图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1至图6所示，一种平面模型转球面模型的方法，包括如下步骤：
(1)获取原始本地坐标系模型的中心点信息。将模型拆分为一个模型一个对象，根据每个模型，计算出每个模型的包围盒信息，通过模型的包围盒信息，获得模型底部中心点信息；
(2)中心点信息转换为经纬度。获得的模型底部中心点，坐标参考为本地坐标系，指定新的球面坐标参考信息(CGCS2000)，进行坐标转换，中心点信息对应到经纬度信息；
(3)经纬度计算出三维球面对应位置，根据地球的扁率、长半径、短半径参数，构建出三维地球模型，根据经纬度值，计算出三维地球模型上对应的位置。即根据经度、纬度、高度值，计算出三维地球模型对应的X轴、Y轴、Z轴上的值，假定为a、b、c值；
(4)原始模型转换为原点模型，根据原始模型，计算该模型的包围盒，并计算出包围盒的中心点值，假设值大小为x、y、z，将该模型的中心点移到原点处，对原始模型进行(-x，-y，-z)偏移，将模型包围盒的中心点移到(0，0，0)位置，即将模型转换为原点模型；将原点模型偏移到三维球面对应位置，根据步骤(3)和步骤(4)，已经计算出模型在三维地球场景的位置(a，b，c)，同时也获得了原点模型，只需对原点模型进行(a，b，c)偏移，即将本地坐标系模型数据转换为经纬度球面模型数据；
(5)根据步骤(4)得到的球面模型数据，渲染生成球面模型。
实施例1
一种平面模型转球面模型的方法，包括如下步骤：
(1)获取原始本地坐标系模型的中心点信息。将模型拆分为一个模型一个单列化，根据每个单例化模型，计算出每个模型的最小包围盒信息，通过模型的包围盒信息，获得模型底部中心点信息，这些中心点信息可导出保存为shp数据；
(2)中心点信息投影到新的经纬度球面坐标系。获得的模型底部中心点，坐标参考为本地坐标系，指定新的球面坐标参考信息(CGCS2000)，进行坐标投影转换，即可实现将中心点信息投影到经纬度信息；
将同一坐标参考系下的经纬度(B，L，H)转换到本地坐标系(X，Y，Z)的公式为式中N为卯酉圈的半径；a为参考椭球的长半轴，b为参考椭球的短半轴；e为参考椭球的第一扁心率。
本地坐标系(X，Y，Z)转换为经纬度(B，L，H)的公式为
式中，e’为参考椭球的第二扁心率；
(3)根据地球的扁率、长半径、短半径参数，构建出三维地球模型，根据经纬度值，计算出三维地球模型上对应的位置。即根据经度、纬度、高度值，计算出三维地球模型对应的X轴、Y轴、Z轴上的值，假定三维坐标轴对应的值为a、b、c。
(4)原始模型转换为原点模型，根据原始模型，计算该模型的包围盒，并计算出包围盒的中心点值，假设值大小为x、y、z，将该模型的中心点移到原点处，对原始模型进行(-x，-y，-z)偏移，将模型包围盒的中心点移到(0，0，0)位置，即将模型转换为原点模型；将原点模型偏移到三维球面对应位置，根据上述已经计算出模型在三维地球场景的位置(a，b，c)，同时也获得了原点模型，只需对原点模型进行(a，b，c)偏移，即将本地坐标系模型数据转换为经纬度球面模型数据。
(5)最后根据步骤(4)得到的球面模型数据，渲染生成球面模型。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (3)

1.一种平面模型转球面模型的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)获取原始本地坐标系模型的中心点信息，将模型拆分为一个模型一个对象；计算出每个模型的最小包围盒信息，通过模型的最小包围盒信息，获得模型底部中心点信息，即为长方体底面的中心点坐标；
(2)将步骤(1)获得的中心点信息转换为经纬度，获得的模型底部中心点，坐标参考为城市独立坐标系，指定新的球面坐标参考信息，进行坐标转换，将城市独立坐标系下的中心点信息投影形成经纬度信息，根据经纬度信息获取经纬度；
(3)根据步骤(2)转换的经纬度计算出三维球面对应位置，根据地球的扁率、长半径、短半径参数，构建出三维地球模型；根据经纬度的值，计算出三维地球模型上该经纬度对应的位置，从而也可得到三维球面的位置；
(4)原始模型转换为原点模型，即将该模型的中心点移到(0，0，0)的原点处，将原点模型偏移到步骤(3)中计算出的三维地球模型面对应的位置，将本地坐标系模型数据转换为经纬度球面模型数据；
(5)根据步骤(4)得到的球面模型数据，渲染生成球面模型。
2.根据权利要求1所述的一种平面模型转球面模型的方法，其特征在于：步骤(2)中，城市独立坐标系是局部地区建立的平面控制网。
3.根据权利要求1所述的一种平面模型转球面模型的方法，其特征在于：步骤(2)中，球面坐标参考信息为CGCS2000坐标系。
CN201611259073.8A 2016-12-30 2016-12-30 一种平面模型转球面模型的方法 Active CN106875330B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611259073.8A CN106875330B (zh) 2016-12-30 2016-12-30 一种平面模型转球面模型的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611259073.8A CN106875330B (zh) 2016-12-30 2016-12-30 一种平面模型转球面模型的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106875330A true CN106875330A (zh) 2017-06-20
CN106875330B CN106875330B (zh) 2020-06-26

Family

ID=59165358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611259073.8A Active CN106875330B (zh) 2016-12-30 2016-12-30 一种平面模型转球面模型的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106875330B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107609183A (zh) * 2017-09-29 2018-01-19 浙江科澜信息技术有限公司 将原始坐标数据转换为球面坐标数据的方法、装置及设备
CN108287915A (zh) * 2018-02-11 2018-07-17 浙江科澜信息技术有限公司 地理信息系统中测绘成果的坐标转换方法及系统
CN111415411A (zh) * 2020-03-02 2020-07-14 重庆市勘测院 三维模型空间坐标纠正及加密方法
CN112085660A (zh) * 2020-09-09 2020-12-15 广西壮族自治区自然资源遥感院 大范围实景三维投影坐标到球型坐标系统转换方法及系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040108999A1 (en) * 2002-12-10 2004-06-10 International Business Machines Corporation System and method for performing domain decomposition for multiresolution surface analysis
US20090123088A1 (en) * 2007-11-14 2009-05-14 Microsoft Corporation Tiled projections for planar processing of round earth data
CN101599183A (zh) * 2008-06-06 2009-12-09 吴立新 一种实现地球空间三维网格剖分的方法
CN102999941A (zh) * 2012-11-13 2013-03-27 中国科学院深圳先进技术研究院 基于遗传操作的三维模型生成方法
CN106156205A (zh) * 2015-04-23 2016-11-23 上海点云信息科技有限公司 一种超大规模数据的三维可视化方法
US20160353090A1 (en) * 2015-05-27 2016-12-01 Google Inc. Omnistereo capture and render of panoramic virtual reality content

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040108999A1 (en) * 2002-12-10 2004-06-10 International Business Machines Corporation System and method for performing domain decomposition for multiresolution surface analysis
US7129942B2 (en) * 2002-12-10 2006-10-31 International Business Machines Corporation System and method for performing domain decomposition for multiresolution surface analysis
US20090123088A1 (en) * 2007-11-14 2009-05-14 Microsoft Corporation Tiled projections for planar processing of round earth data
CN101599183A (zh) * 2008-06-06 2009-12-09 吴立新 一种实现地球空间三维网格剖分的方法
CN102999941A (zh) * 2012-11-13 2013-03-27 中国科学院深圳先进技术研究院 基于遗传操作的三维模型生成方法
CN106156205A (zh) * 2015-04-23 2016-11-23 上海点云信息科技有限公司 一种超大规模数据的三维可视化方法
US20160353090A1 (en) * 2015-05-27 2016-12-01 Google Inc. Omnistereo capture and render of panoramic virtual reality content

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JONATHAN M: "《Role of Cholesterol in the Formation and Nature of Lipid Rafts in Planar and Spherical Model Membranes》", 《BIOPHYSICAL JOURNAL》 *
张华 等: "《三维几何形状判别及其误差评定研究》", 《仪器仪表学报》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107609183A (zh) * 2017-09-29 2018-01-19 浙江科澜信息技术有限公司 将原始坐标数据转换为球面坐标数据的方法、装置及设备
CN108287915A (zh) * 2018-02-11 2018-07-17 浙江科澜信息技术有限公司 地理信息系统中测绘成果的坐标转换方法及系统
CN111415411A (zh) * 2020-03-02 2020-07-14 重庆市勘测院 三维模型空间坐标纠正及加密方法
CN112085660A (zh) * 2020-09-09 2020-12-15 广西壮族自治区自然资源遥感院 大范围实景三维投影坐标到球型坐标系统转换方法及系统
CN112085660B (zh) * 2020-09-09 2022-03-29 广西壮族自治区自然资源遥感院 大范围实景三维投影坐标到球型坐标系统转换方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN106875330B (zh) 2020-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104318617B (zh) 一种面向虚拟应急演练的三维地理场景仿真方法
US11222465B2 (en) Embedded urban design scene emulation method and system
CN104766366B (zh) 一种三维虚拟现实演示的建立方法
Huang et al. A 3D GIS-based interactive registration mechanism for outdoor augmented reality system
CN104835202A (zh) 一种三维虚拟场景快速构建方法
CN106875330A (zh) 一种平面模型转球面模型的方法
CN102052916B (zh) 一种全景实景立体测量方法
CN110222137A (zh) 一种基于倾斜摄影与增强现实技术智慧校园系统
CN102117497B (zh) 一种三维地形建模方法及系统
CN101872376A (zh) 真三维道路智能设计方法及系统
KR101659780B1 (ko) 3차원 지리 공간 시스템에서 2차원 도면 데이터를 지구 구면 공간에 표현하는 방법
CN103456041A (zh) 一种基于s-57电子海图数据的三维地形和雷达地形生成方法
CN103500467A (zh) 基于图像的三维模型构成方法
CN108830926A (zh) 三维虚拟地球软件中空间动态粒子模型建立与可视化方法
CN107895048A (zh) 一种基于实景三维的快速出图方法
CN102509338A (zh) 一种基于轮廓骨架图的视频场景行为生成方法
CN103606188A (zh) 基于影像点云的地理信息按需采集方法
CN103971414A (zh) 一种可视化真三维图的制作方法及系统
CN109584364A (zh) 一种基于倾斜三维模型的2.5维电子地图的生成方法及装置
CN107729707A (zh) 基于移动增强现实技术和bim的工程施工放样方法
CN104318605A (zh) 矢量实线与三维地形的并行贴合渲染方法
CN103714213A (zh) 一种复杂地理信息的并行绘制方法
CN107742491A (zh) 一种自助导览方法
CN115471634A (zh) 一种城市绿植孪生的建模方法及装置
CN113012286B (zh) 一种基于密集点云数据构建道路dem的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant