CN107016727A - 一种输电线路的三维场景优化管理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种输电线路的三维场景优化管理方法,属于电网管理技术领域;方法包括:采集输电线路的现场数据并构建三维场景;采用一场景包围盒包围三维场景,对应三维场景中的每个场景物体采用物体包围盒进行包围;处理得到一分割平面并将场景包围盒分割成两个子包围盒;将子包围盒作为场景包围盒的子节点,随后判断子包围盒包括的场景物体的数量是否小于一预设的阈值:若是,则转向后续步骤;将子包围盒作为场景包围盒,并返回前序步骤;处理形成最终被分割的三维场景,并根据被分割的三维场景管理三维场景中的场景物体,随后退出。上述技术方案的有益效果是:实现输电线路的三维场景显示,并进行分割满足现实状态实时控制的需要。
Description
技术领域
本发明涉及电网管理技术领域,尤其涉及一种输电线路的三维场景优化管理方法。
背景技术
目前的电力系统输电线路通常呈线状分布,存在距离长以及杆塔分散的开放式运行环境等空间分布特性,在对输电线路进行检测会存在较复杂的问题,例如输电线路跨度较大造成检测难度增加,以及输电线路周围环境复杂导致对检测的干扰较大。一方面,一般的二维地理信息系统无法完整地表现出输电线路沿线的复杂环境情况,在空间表现和分析能力等方面都具有很大的局限性;另一方面,若采用三维地理信息系统对输电线路沿线的复杂环境进行显示,则无法将环境中各个复杂的场景物体都较为清楚地显示在三维场景中,即不容易实现三维场景的显示管理,从而造成场景显示比较混乱,同样无法对空间内的所有物体进行清晰显示。
发明内容
根据现有技术中存在的上述问题,现提供一种输电线路的三维场景优化管理方法,旨在实现输电线路的三维场景显示,并对三维场景进行分割以满足场景中物体现实状态实时控制的需要,优化三维场景的显示。
上述技术方案具体包括:
一种输电线路的三维场景优化管理方法,其中,包括:
步骤S1,采集所述输电线路的现场数据,以构建包括所述输电线路所在的三维场景,所述三维场景中包括多个场景物体;
步骤S2,采用一场景包围盒包围所述三维场景,以及对应所述三维场景中的每个所述场景物体采用对应的物体包围盒进行包围操作;
步骤S3,根据所述场景包围盒处理得到关联于所述场景包围盒的一分割平面,并根据所述分割平面将所述场景包围盒分割成两个子包围盒;
步骤S4,将所述子包围盒作为所述场景包围盒的子节点,随后判断所述子包围盒包括的所述场景物体的数量是否小于一预设的阈值:
若是,则转向步骤S6;
步骤S5,将所述子包围盒作为所述场景包围盒,并返回所述步骤S2;
步骤S6,处理形成最终被分割的所述三维场景,并根据被分割的所述三维场景管理所述三维场景中的所述场景物体,随后退出。
优选的,该三维场景优化管理方法,其中,将所述场景包围盒置于一XYZ坐标轴中,所述XYZ坐标轴的原点为所述场景包围盒的中心点;
所述步骤S3具体包括:
步骤S31,建立包括在所述场景包围盒中的所述场景物体的物体列表,并记录所述物体列表中的每个所述场景物体以对应的所述物体包围盒的顶点坐标在所述XYZ坐标轴上的最值坐标;
步骤S32,遍历所述物体列表,以根据所述物体列表中的每个所述场景物体对应的所述场景包围盒的所述最值坐标处理得到所述场景包围盒在所述XYZ坐标轴的X轴和Z轴上的交点的选择区间,所述选择区间中包括多个子选择区间;
步骤S33,遍历所有所述子选择区间,以分别处理得到对应每个所述子选择区间的分割平面选择元素,每个所述分割平面选择元素对应一个针对所述场景包围盒的分割平面;
步骤S34,分别根据每个所述分割平面选择元素处理得到对应的分割代价值,并将所述分割平面选择元素与对应的所述分割代价值关联保存于一备选平面列表中;
步骤S35,遍历所述备选平面列表,以选择得到所述分割代价值最小的所述分割平面选择元素,并被选择的所述分割平面选择元素对应的所述分割平面将所述场景包围盒分割成两个所述子包围盒。
优选的,该三维场景优化管理方法,其中,所述步骤S31中,对应于每个所述物体包围盒的所述最值坐标包括:
所述物体包围盒的顶点在所述XYZ坐标轴上的最大值坐标;以及
所述物体包围盒的顶点在所述XYZ坐标轴上的最小值坐标。
优选的,该三维场景优化管理方法,其中,所述步骤S32中,分别处理得到每个所述物体包围盒的所述选择区间的方法包括:
对所述物体列表中所有的所述物体包围盒依次向所述场景包围盒的X轴与Z轴上做正投影操作,以处理得到对应所述场景包围盒的所述选择区间。
优选的,该三维场景优化管理方法,其中,所述步骤S33中,以下述公式处理得到所述分割平面选择元素:
其中,
Cx’用于表示所述分割平面选择元素;
lp用于表示所述XYZ坐标轴中,所述分割平面选择元素对应的所述分割平面所对应的轴的轴长;
lm和ln分别用于表示所述XYZ坐标轴中,除去lp所对应的轴之外的其余两轴的轴长,其中m用于表示所述场景包围盒中存在的所述物体包围盒的数量,n用于表示所述场景包围盒中存在的外轮廓拟似为三角形的所述场景物体的数量;
y用于表示采用所述分割平面选择元素对应的所述分割平面对所述场景包围盒进行分割后形成的左边的所述子包围盒包含的外轮廓拟似为三角形的所述场景物体的数量;
Csi用于表示所述三维场景中的光线与单个所述三角形的求交测试代价。
优选的,该三维场景优化管理方法,其中,所述步骤S34具体包括:
步骤S341,分别根据每个所述分割平面选择元素处理形成对应的所述分割平面;
步骤S342,分别处理得到每个所述分割平面的所述分割代价值;
步骤S343,分别将所述分割平面选择元素与对应的所述分割代价值关联保存于一备选平面列表中。
优选的,该三维场景优化管理方法,其中,所述步骤S341中,根据所述分割平面选择元素处理形成对应的所述分割平面的方法具体包括:
步骤S3411,将所述分割平面选择元素的取值与一预设的零值进行比较:
若取值小于零值,则转向步骤S3412;
若取值等于零值,则转向步骤S3413;
若取值大于零值,则转向步骤S3414;
步骤S3412,将所述分割平面选择元素对应的所述子选择区间的右端点作为所述分割平面选择元素对应的所述分割平面与所述XYZ轴中的X轴的交点;
步骤S3413,在所述分割平面选择元素对应的所述子选择区间中随机选点以作为所述分割平面选择元素对应的所述分割平面与所述XYZ轴中的X轴的交点;
步骤S3414,将所述分割平面选择元素对应的所述子选择区间的左端点作为所述分割平面选择元素对应的所述分割平面与所述XYZ轴中的X轴的交点。
优选的,该三维场景优化管理方法,其中,所述步骤S4中,所述预设的阈值的取值范围为[5,8]。
优选的,该三维场景优化管理方法,其中,所述三维场景中的所述场景物体包括用于表示所述输电线路以及与所述输电线路相关的输电设备的实体物体,以及用于表示所述输电线路的周边环境的环境物体;
所述步骤S6中,在处理形成最终被分割的所述三维场景时,将最后一层所述场景包围盒的所述子节点作为场景叶子节点;
每个所述场景叶子节点关联于一个用于表示具体的所述场景物体的场景图节点;
每个所述场景图节点中包括:
用于管理所述实体物体的场景物体节点;
用于管理所述环境物体的场景环境节点;以及
用于提供给外部进行数据访问的数据节点。
优选的,该三维场景优化管理方法,其中,所述场景包围盒、所述物体包围盒以及所述子包围盒均为AABB型的包围盒。
上述技术方案的有益效果是:提供一种输电线路的三维场景优化管理方法,能够实现输电线路的三维场景显示,并对三维场景进行分割以满足场景中物体现实状态实时控制的需要,优化三维场景的显示。
附图说明
图1是本发明的较佳的实施例中,一种输电线路的三维场景优化管理方法的流程示意图;
图2是本发明的较佳的实施例中,分割场景包围盒的具体流程示意图;
图3-4是本发明的较佳的实施例中,生成分割平面的具体流程示意图;
图5是本发明的较佳的实施例中,场景包围盒位于XYZ坐标轴中的示意图;
图6是本发明的较佳的实施例中,场景包围盒的节点结构与场景图结构之间的对应关系示意图;
图7是本发明的较佳的实施例中,场景图结构的关系示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,但不作为本发明的限定。
基于现有技术中存在的上述问题,现提供一种输电线路的三维场景优化管理方法,该方法具体如图1所示,包括:
步骤S1,采集输电线路的现场数据,以构建包括输电线路所在的三维场景,三维场景中包括多个场景物体;
步骤S2,采用一场景包围盒包围三维场景,以及对应三维场景中的每个场景物体采用对应的物体包围盒进行包围操作;
步骤S3,根据场景包围盒处理得到关联于场景包围盒的一分割平面,并根据分割平面将场景包围盒分割成两个子包围盒;
步骤S4,将子包围盒作为场景包围盒的子节点,随后判断子包围盒包括的场景物体的数量是否小于一预设的阈值:
若是,则转向步骤S6;
步骤S5,将子包围盒作为场景包围盒,并返回步骤S2;
步骤S6,处理形成最终被分割的三维场景,并根据被分割的三维场景管理三维场景中的场景物体,随后退出。
具体地,本发明的较佳的实施例中,上述步骤S1中,采集输电线路的现场数据,以构建包括输电线路所在的三维场景具体可以采用下述做法实现:
首先,采集输电线路沿线的数据,该数据中可以包括输电线路沿线的电力设备的位置数据(例如杆塔的定位数据等)以及输电线路沿线的周边环境的环境数据(例如沿线的建筑的定位数据和建筑高度,以及沿线树木的定位数据和树木高度等);
随后,根据上述采集到的数据建立输电线路的三维模型,并进而根据该三维模型建立关联于输电线路沿线的三维场景。该三维场景能够清晰地展现输电线路沿线的电力设备以及周边环境,以供使用者查看。
本实施例中,上述步骤S2中,采用一场景包围盒包围上述三维场景,该场景包围盒为AABB型的场景包围盒。该场景包围盒包围下的三维场景中,可以分别采用物体包围盒包围每个场景物体,相应地,上述物体包围盒也可以为AABB型的包围盒。换言之,上文中所述的“包围操作”即指对上述三维场景或者三维场景中的场景物体采用AABB型包围盒包围起来。
本实施例中,根据上述场景包围盒处理得到该包围盒的一个分割平面,并根据该分割平面对场景包围盒进行分割,以形成两个子包围盒。具体地,上述两个子包围盒应当是一左一右两个包围盒(即左子包围盒和右子包围盒,具体在下文中详述),这两个包围盒均可以为AABB型包围盒。随后,根据上述场景包围盒与子包围盒形成一个树状的节点关系,具体地,将场景包围盒作为场景根节点,将由该场景包围盒经过分割平面分割形成的两个子包围盒作为该场景根节点的两个子节点(左子节点和右子节点)。
本实施例中,在上述的基础上,继续判断每个子包围盒中包括的场景物体的数量是否小于一预设的阈值:
若否,则表明此时场景包围方案尚未形成,需要将此时的子包围盒作为场景包围盒,并返回上述步骤S2。此时再做步骤S2-S4的循环,将之前一个循环内的其中一个子包围盒(左子包围盒或者右子包围盒)作为场景包围盒,以对该场景包围盒继续进行分割,并在之前的树状节点关系的基础上继续形成节点关系。在子包围盒内的场景物体不小于上述预设的阈值时不断循环上述步骤S2-S4,最终形成如图6中所述的树状节点关系。。
若是,则表示此时场景包围方案已经形成,只需要根据如图6中所述的已经形成的场景包围盒的树状节点关系对三维场景进行分割和包围盒包围,就能够处理形成最终被分割的三维场景,并根据被分割的三维场景管理三维场景中的场景物体,随后退出。上述场景物体的管理在下文中会详述。
本实施例中,上述步骤S4中,上述预设阈值可以与整个三维场景中的物体数目呈正相关的关系,该预设阈值具体地可以在5-8之间取值,即上述预设阈值的取值范围可以为[5,8]。
本发明的较佳的实施例中,如图5所示,将场景包围盒V置于一XYZ坐标轴中,XYZ坐标轴的原点o(0x,0y,0z)为场景包围盒V的中心点。图5中示出的是由场景包围盒V分割形成的两个子包围盒(左子包围盒Vl和右子包围盒Vr)。
则本发明的较佳的实施例中,
则上述步骤S3具体如图2所示,包括:
步骤S31,建立包括在场景包围盒中的场景物体的物体列表,并记录物体列表中的每个场景物体以对应的物体包围盒的顶点坐标在XYZ坐标轴上的最值坐标;
步骤S32,遍历物体列表,以根据物体列表中的每个场景物体对应的场景包围盒的最值坐标处理得到场景包围盒在XYZ坐标轴的X轴和Z轴上的交点的选择区间,选择区间中包括多个子选择区间;
步骤S33,遍历所有子选择区间,以分别处理得到对应每个子选择区间的分割平面选择元素,每个分割平面选择元素对应一个针对场景包围盒的分割平面;
步骤S34,分别根据每个分割平面选择元素处理得到对应的分割代价值,并将分割平面选择元素与对应的分割代价值关联保存于一备选平面列表中;
步骤S35,遍历备选平面列表,以选择得到分割代价值最小的分割平面选择元素,并被选择的分割平面选择元素对应的分割平面将场景包围盒分割成两个子包围盒。
具体地,本发明的较佳的实施例中,如图5所示,当前的三维场景被一个AABB型的场景包围盒所包围,该场景包围盒为V,该场景包围盒可以用一个4元组{O,lx,ly,lz}表示,其中O为包围盒中心,坐标为(0x,0y,0z)。lx、ly、lz分别为包围盒的X、Y、Z轴的轴长。
一个垂直于Z轴的平面将场景包围盒分割为左子包围盒V1和右子包围盒Vr两部分,其中x为分割平面到分割轴左端点距离。由于在三维场景中,光线是随机均匀分布的直线,所以在光线击中当前的三维场景的情况下,击中V1和Vr的条件概率P1、Pr与V1、Vr的表面积SA(V1)及SA(Vr)成正比,则P1、Pr的公式如下文中所示:
若上述三维场景的遍历代价为Ct,直线与场景中三角形的相交计算代价为Ci,则被包围盒V包围的场景的空间分割代价C(V)可以表示为
C(V)=Ct+PlC(Vl)+PrC(Vr); (3)
其中,
C(V1)为被包围盒V1包围的左子场景的空间分割代价,C(Vr)为被包围盒Vr包围的右子场景的空间分割代价。该式是一个递归表达式展开后可以计算出场景空间分割代价为
其中,a表示过程场景,b表示结果场景。
对于三维场景而言,最优的场景空间分割就是使上述公式(4)中的C(V)最小的场景空间分割。但是直接对公式(4)进行处理的计算量较大,在场景图元较多并且图元分布不规则的情况下基本不可能,且这样的空间分割结果不是在保证场景中几何对象的完整性的前提下获得的。
因此本技术方案中,在上述公式的基础上,使用局部贪心算法进行简化,分别以V1和Vr中所含的三角形数目与单个三角形的相交计算代价的乘积代替V1和Vr的空间分割代价,场景空间分割代价可以表示为
上述公式(5)即是场景空间分割代价函数,其中x为分割平面到分割轴左端点距离,y为左子包围盒V1包含的三角形数目,n为场景中三角形数目,lp为分割轴的轴长,lm、ln分别为另外两轴的轴长,Ct为场景遍历代价,Csi为直线与单个三角形的求交测试代价。
则本发明的较佳的实施例中,,上述步骤S31中,对应于每个物体包围盒的最值坐标包括:
物体包围盒的顶点在XYZ坐标轴上的最大值坐标(ximax,yimax,zimax);以及
物体包围盒的顶点在XYZ坐标轴上的最小值坐标(ximin,yimin,zimin)。
其中,1≤i≤m。m用于表示一个场景包围盒中的场景物体的数量,即一个场景包围盒中的物体包围盒的数量,则在一个场景包围盒中的物体包围盒被计为Vi。
则本发明的较佳的实施例中,上述步骤S32中,处理得到选择区间的具体方法是对物体列表中所有的物体包围盒依次向场景包围盒的X轴与Z轴上做正投影操作,以处理得到对应场景包围盒的选择区间。
具体地,做正投影操作并处理得到对应的选择区间的过程具体包括:
根据上文中得到的最值坐标,任意的物体包围盒Vi在XYZ坐标轴的X的选择区间Iz。上述选择区间由多段相互独立的子选择区间组成,因此可以分别被表示成下述形式:
其中,Sx表示X轴上的子区间数目。
则本发明的较佳的实施例中,上述步骤S33中,以下述公式处理得到上述分割平面选择元素:
其中,
Cx’用于表示所述分割平面选择元素;
lp用于表示所述XYZ坐标轴中,所述分割平面选择元素对应的所述分割平面所对应的轴的轴长;
lm和ln分别用于表示XYZ坐标轴中,除去lp所对应的轴之外的其余两轴的轴长,其中m用于表示场景包围盒中存在的物体包围盒的数量,n用于表示场景包围盒中存在的外轮廓拟似为三角形的场景物体的数量;
y用于表示采用分割平面选择元素对应的分割平面对场景包围盒进行分割后形成的左边的子包围盒包含的外轮廓拟似为三角形的场景物体的数量;
Csi用于表示三维场景中的光线与单个三角形的求交测试代价。由于场景中的光线均为直线,因此上述Csi也可以为直线穿过单个三角形时的求交测试代价。
具体地,本实施例中,在上文中所述的基础上,当分割平面与X轴或者Z轴的焦点在上述Ix、Iz上的某个子选择区间[x2i-1,x2i]或者[z2i-1,z2i]时,由于分割平面并不分割物体包围盒Vi,因此此时的y值一定是一个确定的取值,则上述公式(5)在X轴上的偏导数Cx’就如上述公式(8)处理得到。则可以选取上述Cx’作为选择分割平面的分割平面选择元素,就可以快速判断在该子选择区间上的场景空间分割代价的变化趋势,从而能够快速选取适应的分割平面。
因此,本发明的较佳的实施例中,如上文中所述并如图3中所示,上述步骤S34中,上述于每个子选择区间内选择并生成分割平面的方法具体包括:
步骤S341,分别根据每个分割平面选择元素处理形成对应的分割平面;
步骤S342,分别处理得到每个分割平面的分割代价值;
步骤S343,分别将分割平面选择元素与对应的分割代价值关联保存于一备选平面列表中。
进一步地,本发明的较佳的实施例中,如图4所示,上述步骤S341中,根据分割平面选择元素处理形成对应的分割平面的方法具体包括:
步骤S3411,将分割平面选择元素的取值与一预设的零值进行比较:
若取值小于零值,则转向步骤S3412;
若取值等于零值,则转向步骤S3413;
若取值大于零值,则转向步骤S3414;
步骤S3412,将分割平面选择元素对应的子选择区间的右端点作为分割平面选择元素对应的分割平面与XYZ轴中的X轴的交点;
步骤S3413,在分割平面选择元素对应的子选择区间中随机选点以作为分割平面选择元素对应的分割平面与XYZ轴中的X轴的交点;
步骤S3414,将分割平面选择元素对应的子选择区间的左端点作为分割平面选择元素对应的分割平面与XYZ轴中的X轴的交点。
具体地,本发明的较佳的实施例中,在根据上述公式(8)处理得到分割平面选择元素Cx’后,可以根据该选择元素确定关联于该子选择区间内的备选的分割平面,具体可以分情况说明:
当Cx’>0时,该子选择区间上的备选的分割平面与轴的交点可以取该子选择区间的左端点,并据此形成备选的分割平面;
当Cx’<0时,该子选择区间上的备选的分割平面与轴的交点可以取该子选择区间的右端点,并据此形成备选的分割平面;
当Cx’=0时,该子选择区间上的备选的分割平面与轴的交点可以任意取点,并据此形成备选的分割平面。
本发明的较佳的实施例中,以Pi表示对应物体包围盒Vi的子选择区间内的备选的分割平面,以Cpi表示该备选的分割平面的分割代价值(通过上述公式(3)可以处理得到),则对应该子选择区间的分割平面可以以二元组<Pi,Cpi>的方式存入一备选平面列表中。
最终,本发明的较佳的实施例中,上述步骤S35中,遍历上述备选平面列表,并找到具有最小的分割代价值的分割平面(可以以Pmin表示),并根据该分割平面Pmin将当前的三维场景的场景包围盒分割成两个子包围盒,并且分给计算其中包括的物体包围盒Vi与分割平面Pmin之间的位置关系,以将物体包围盒以及其中的场景物体归入相应的子包围盒中,从而完成针对当前的场景包围盒(可能是包围整个三维场景的场景包围盒,也可能是某个子包围盒)的空间分割。
最终,本发明的较佳的实施例中,根据所有被分割的场景包围盒对整个三维场景进行分割,根据被分割的三维场景管理三维场景中的场景物体,随后退出。
本发明的较佳的实施例中,最终形成的场景包围盒的场景节点关系如图6所示。
在图6中包括了被称为“场景关联层”的场景包围盒相关的节点关系部分,以及被称为“组织管理层”的场景图的结构关系。从图6中可以看到,场景根节点用于表示包围整个三维场景的场景包围盒。第一层的场景节点分别用于表示将上述场景包围盒进行分割后形成的左子包围盒和右子包围盒,以此类推。最终在最后一层(上述步骤S4中,子包围盒中包括的场景物体的数量小于预设阈值时)形成了场景包围盒的最后一层子节点,即场景叶子节点。
同样在图6中,一个场景叶子节点对应于一个用于表示具体的场景物体的场景图节点(即图6中的场景图结构)。并且如图7中所示,上述三维场景中的场景物体包括用于表示输电线路以及与输电线路相关的输电设备的实体物体,以及用于表示输电线路的周边环境的环境物体,而每个场景图节点(场景图结构)中包括:
用于管理实体物体的场景物体节点;
用于管理环境物体的场景环境节点;以及
用于提供给外部进行数据访问的数据节点。
具体地,如图7中所示,上述场景物体节点下对应可以管理实体物体(物体对象)的一些属性,例如实体物体的形体数据以及实体物体的显示数据等。
上述场景环境节点下对应可以管理环境物体(环境对象)的一些属性,例如一些环境对象数据,包括树木的高度、建筑物的高度等。
上述数据节点下对应可以提供给外部的电力大数据系统进行数据访问的接口,以及可以对数据进行实时分析。
以上所述仅为本发明较佳的实施例,并非因此限制本发明的实施方式及保护范围,对于本领域技术人员而言,应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案,均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种输电线路的三维场景优化管理方法,其特征在于,包括:
步骤S1,采集所述输电线路的现场数据,以构建包括所述输电线路所在的三维场景,所述三维场景中包括多个场景物体;
步骤S2,采用一场景包围盒包围所述三维场景,以及对应所述三维场景中的每个所述场景物体采用对应的物体包围盒进行包围操作;
步骤S3,根据所述场景包围盒处理得到关联于所述场景包围盒的一分割平面,并根据所述分割平面将所述场景包围盒分割成两个子包围盒;
步骤S4,将所述子包围盒作为所述场景包围盒的子节点,随后判断所述子包围盒包括的所述场景物体的数量是否小于一预设的阈值:
若是,则转向步骤S6;
步骤S5,将所述子包围盒作为所述场景包围盒,并返回所述步骤S2;
步骤S6,处理形成最终被分割的所述三维场景,并根据被分割的所述三维场景管理所述三维场景中的所述场景物体,随后退出。
2.如权利要求1所述的三维场景优化管理方法,其特征在于,将所述场景包围盒置于一XYZ坐标轴中,所述XYZ坐标轴的原点为所述场景包围盒的中心点;
所述步骤S3具体包括:
步骤S31,建立包括在所述场景包围盒中的所述场景物体的物体列表,并记录所述物体列表中的每个所述场景物体以对应的所述物体包围盒的顶点坐标在所述XYZ坐标轴上的最值坐标;
步骤S32,遍历所述物体列表,以根据所述物体列表中的每个所述场景物体对应的所述场景包围盒的所述最值坐标处理得到所述场景包围盒在所述XYZ坐标轴的X轴和Z轴上的交点的选择区间,所述选择区间中包括多个子选择区间;
步骤S33,遍历所有所述子选择区间,以分别处理得到对应每个所述子选择区间的分割平面选择元素,每个所述分割平面选择元素对应一个针对所述场景包围盒的分割平面;
步骤S34,分别根据每个所述分割平面选择元素处理得到对应的分割代价值,并将所述分割平面选择元素与对应的所述分割代价值关联保存于一备选平面列表中;
步骤S35,遍历所述备选平面列表,以选择得到所述分割代价值最小的所述分割平面选择元素,并被选择的所述分割平面选择元素对应的所述分割平面将所述场景包围盒分割成两个所述子包围盒。
3.如权利要求2所述的三维场景优化管理方法,其特征在于,所述步骤S31中,对应于每个所述物体包围盒的所述最值坐标包括:
所述物体包围盒的顶点在所述XYZ坐标轴上的最大值坐标;以及
所述物体包围盒的顶点在所述XYZ坐标轴上的最小值坐标。
4.如权利要求2所述的三维场景优化管理方法,其特征在于,所述步骤S32中,分别处理得到每个所述物体包围盒的所述选择区间的方法包括:
对所述物体列表中所有的所述物体包围盒依次向所述场景包围盒的X轴与Z轴上做正投影操作,以处理得到对应所述场景包围盒的所述选择区间。
5.如权利要求2所述的三维场景优化管理方法,其特征在于,所述步骤S33中,以下述公式处理得到所述分割平面选择元素:
其中,
Cx’用于表示所述分割平面选择元素;
lp用于表示所述XYZ坐标轴中,所述分割平面选择元素对应的所述分割平面所对应的轴的轴长;
lm和ln分别用于表示所述XYZ坐标轴中,除去lp所对应的轴之外的其余两轴的轴长,其中m用于表示所述场景包围盒中存在的所述物体包围盒的数量,n用于表示所述场景包围盒中存在的外轮廓拟似为三角形的所述场景物体的数量;
y用于表示采用所述分割平面选择元素对应的所述分割平面对所述场景包围盒进行分割后形成的左边的所述子包围盒包含的外轮廓拟似为三角形的所述场景物体的数量;
Csi用于表示所述三维场景中的光线与单个所述三角形的求交测试代价。
6.如权利要求2所述的三维场景优化管理方法,其特征在于,所述步骤S34具体包括:
步骤S341,分别根据每个所述分割平面选择元素处理形成对应的所述分割平面;
步骤S342,分别处理得到每个所述分割平面的所述分割代价值;
步骤S343,分别将所述分割平面选择元素与对应的所述分割代价值关联保存于一备选平面列表中。
7.如权利要求6所述的三维场景优化管理方法,其特征在于,所述步骤S341中,根据所述分割平面选择元素处理形成对应的所述分割平面的方法具体包括:
步骤S3411,将所述分割平面选择元素的取值与一预设的零值进行比较:
若取值小于零值,则转向步骤S3412;
若取值等于零值,则转向步骤S3413;
若取值大于零值,则转向步骤S3414;
步骤S3412,将所述分割平面选择元素对应的所述子选择区间的右端点作为所述分割平面选择元素对应的所述分割平面与所述XYZ轴中的X轴的交点;
步骤S3413,在所述分割平面选择元素对应的所述子选择区间中随机选点以作为所述分割平面选择元素对应的所述分割平面与所述XYZ轴中的X轴的交点;
步骤S3414,将所述分割平面选择元素对应的所述子选择区间的左端点作为所述分割平面选择元素对应的所述分割平面与所述XYZ轴中的X轴的交点。
8.如权利要求1所述的三维场景优化管理方法,其特征在于,所述步骤S4中,所述预设的阈值的取值范围为[5,8]。
9.如权利要求1所述的三维场景优化管理方法,其特征在于,所述三维场景中的所述场景物体包括用于表示所述输电线路以及与所述输电线路相关的输电设备的实体物体,以及用于表示所述输电线路的周边环境的环境物体;
所述步骤S6中,在处理形成最终被分割的所述三维场景时,将最后一层所述场景包围盒的所述子节点作为场景叶子节点;
每个所述场景叶子节点关联于一个用于表示具体的所述场景物体的场景图节点;
每个所述场景图节点中包括:
用于管理所述实体物体的物体节点;
用于管理所述环境物体的环境节点;以及
用于提供给外部进行数据访问的数据节点。
10.如权利要求1所述的三维场景优化管理方法,其特征在于,所述场景包围盒、所述物体包围盒以及所述子包围盒均为AABB型的包围盒。
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