CN111882654A - 一种应用于110kV变电站的轻量化三维渲染方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于110kV变电站的轻量化三维渲染方法，所述轻量化三维渲染方法的主要流程包括场景拍摄、场景组织、场景设计以及场景渲染，本发明基于电网特点进行研究，采用了场景拍摄、场景组织、场景设计以及场景渲染这四个主要流程，来对现有三维GIS渲染技术进行优化，且在优化后形成适应于电网特性的最优三维GIS渲染工具，本使用所采用的轻量化三维渲染方法，相较于传统基础场景渲染方法，具有电力设备着力渲染、场景渲染真实度高以及电网专用等特性，该种特性可方便电力从业人员进行高度仿真和高度规划，可大幅度降低传统经验主义指导的电力规划，所导致的电力布局误差大问题。
Description
技术领域
本发明属于三维渲染相关技术领域，具体涉及一种应用于110kV变电站的轻量化三维渲染方法。
背景技术
电力行业是关系国计民生的基础能源产业，国内很多发电企业在90年代就已建立各类管理系统，但这些软件都自成系统，互不关联，近10年来，随着物联网等新技术的不断兴起，智能技术在电力生产中的应用水平越来越高，其中建筑信息模型和虚拟现实技术在建筑行业得到了快速地应用，实现了对工程的的虚拟现实展示，使项目规划、实施过程变得更直观，各部门之间能够协调统一，既提高工程效率，又避免重复劳动，控制成本风险，降低工程成本。
现有110kV变电站的轻量化三维渲染方法存在以下问题：现有三维渲染方法大多基于传统基础渲染方式，即目前三维渲染方法应用于电力系统中，易出现渲染后，电力人员无法辨别三维渲染效果，进而导致的三维渲染无用问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于110kV变电站的轻量化三维渲染方法，以解决上述背景技术中提出现有三维渲染方法大多基于传统基础渲染方式，即目前三维渲染方法应用于电力系统中，易出现渲染后，电力人员无法辨别三维渲染效果，进而导致的三维渲染无用问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种应用于110kV变电站的轻量化三维渲染方法，所述轻量化三维渲染方法的主要流程包括场景拍摄、场景组织、场景设计以及场景渲染。
优选的，所述轻量化三维渲染方法中场景拍摄的主要流程如下：
步骤一：基于航拍器材以及定点拍摄器材对所选区域内场景进行拍摄；
步骤二：基于环境、季节以及光线强度对拍摄后的影像化素材进行甄选；
优选的，所述轻量化三维渲染方法中场景组织的主要流程如下：
步骤一：通过三维软件对影像化素材内场景内进行重建；
步骤二：基于树形结构，以树形扩散方式对复杂场景进行有序组织；
优选的，所述轻量化三维渲染方法中场景设计的主要流程如下：
步骤一：基于电力工作人员需求，对电力设施进行着重设计；
步骤二：采用GRID/DEM规则网格，来对层次化结构场景进行管理；
优选的，所述轻量化三维渲染方法中场景渲染的主要流程如下：
步骤一：对场景内所用问物体、地形或者房屋建筑在渲染之间首先进行锥体剔除；
步骤二：基于物体包围盒，对包围盒的六个面进行分别判断，若所有的面都在视锥体外面，则该物体不必进行渲染，且对于体积较大的物体遮挡住体积小的物体时，则无需考虑被遮藏物体的渲染需求；
步骤三：由于场景中的每个物体都有不同的材质、纹理，按照纹理来组织渲染物体，并按照一定的规则进行排序，就可以尽可能地减少渲染状态的切换，进而提升渲染效率。
与现有技术相比，本发明提供了一种应用于110kV变电站的轻量化三维渲染方法，具备以下有益效果：
本发明基于电网特点进行研究，采用了场景拍摄、场景组织、场景设计以及场景渲染这四个主要流程，来对现有三维GIS渲染技术进行优化，且在优化后形成适应于电网特性的最优三维GIS渲染工具，本使用所采用的轻量化三维渲染方法，相较于传统基础场景渲染方法，具有电力设备着力渲染、场景渲染真实度高以及电网专用等特性，该种特性可方便电力从业人员进行高度仿真和高度规划，可大幅度降低传统经验主义指导的电力规划，所导致的电力布局误差大问题。
具体实施方式
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
本发明提供一种应用于110kV变电站的轻量化三维渲染方法技术方案：
一种应用于110kV变电站的轻量化三维渲染方法，所述轻量化三维渲染方法的主要流程包括场景拍摄、场景组织、场景设计以及场景渲染。
一种应用于110kV变电站的轻量化三维渲染方法，包括轻量化三维渲染方法中场景拍摄的主要流程如下：
步骤一：基于航拍器材以及定点拍摄器材对所选区域内场景进行拍摄；
步骤二：基于环境、季节以及光线强度对拍摄后的影像化素材进行甄选；
一种应用于110kV变电站的轻量化三维渲染方法，包括轻量化三维渲染方法中场景组织的主要流程如下：
步骤一：通过三维软件对影像化素材内场景内进行重建；
步骤二：基于树形结构，以树形扩散方式对复杂场景进行有序组织；
一种应用于110kV变电站的轻量化三维渲染方法，包括轻量化三维渲染方法中场景设计的主要流程如下：
步骤一：基于电力工作人员需求，对电力设施进行着重设计；
步骤二：采用GRID/DEM规则网格，来对层次化结构场景进行管理；
一种应用于110kV变电站的轻量化三维渲染方法，包括轻量化三维渲染方法中场景渲染的主要流程如下：
步骤一：对场景内所用问物体、地形或者房屋建筑在渲染之间首先进行锥体剔除；
步骤二：基于物体包围盒，对包围盒的六个面进行分别判断，若所有的面都在视锥体外面，则该物体不必进行渲染，且对于体积较大的物体遮挡住体积小的物体时，则无需考虑被遮藏物体的渲染需求；
步骤三：由于场景中的每个物体都有不同的材质、纹理，按照纹理来组织渲染物体，并按照一定的规则进行排序，就可以尽可能地减少渲染状态的切换，进而提升渲染效率。
本发明的工作原理及使用流程：基于航拍器材以及定点拍摄器材对所选区域内场景进行拍摄，拍摄后基于环境、季节以及光线强度对拍摄后的影像化素材进行甄选，其后通过三维软件对影像化素材内场景进行重建，且在重建过程中基于树形结构，以树形扩散方式对复杂场景进行有序组织，组织进程中基于电力工作人员需求，对电力设施进行着重设计，并在设计过程中采用GRID/DEM规则网格，来对层次化结构场景进行管理，在前期场景重建完毕后，需对场景内所用问物体、地形或者房屋建筑在渲染之间首先进行锥体剔除，且在过程中基于物体包围盒，对包围盒的六个面进行分别判断，若所有的面都在视锥体外面，则该物体不必进行渲染，且对于体积较大的物体遮挡住体积小的物体时，则无需考虑被遮藏物体的渲染需求，其后按照每个物体都有不同的材质、纹理，按照纹理来组织渲染物体，并按照一定的规则进行排序，就可以尽可能地减少渲染状态的切换，进而提升渲染效率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (2)
1.一种应用于110kV变电站的轻量化三维渲染方法，所述轻量化三维渲染方法的主要流程包括场景拍摄、场景组织、场景设计以及场景渲染；
所述轻量化三维渲染方法中场景拍摄的主要流程如下：
步骤一：基于航拍器材以及定点拍摄器材对所选区域内场景进行拍摄；
步骤二：基于环境、季节以及光线强度对拍摄后的影像化素材进行甄选；
所述轻量化三维渲染方法中场景组织的主要流程如下：
步骤一：通过三维软件对影像化素材内场景内进行重建；
步骤二：基于树形结构，以树形扩散方式对复杂场景进行有序组织；
所述轻量化三维渲染方法中场景设计的主要流程如下：
步骤一：基于电力工作人员需求，对电力设施进行着重设计；
步骤二：采用GRID/DEM规则网格，来对层次化结构场景进行管理。
2.根据权利要求1所述的一种应用于110kV变电站的轻量化三维渲染方法，其特征在于：所述轻量化三维渲染方法中场景渲染的主要流程如下：
步骤一：对场景内所用问物体、地形或者房屋建筑在渲染之间首先进行锥体剔除；
步骤二：基于物体包围盒，对包围盒的六个面进行分别判断，若所有的面都在视锥体外面，则该物体不必进行渲染，且对于体积较大的物体遮挡住体积小的物体时，则无需考虑被遮藏物体的渲染需求；
步骤三：由于场景中的每个物体都有不同的材质、纹理，按照纹理来组织渲染物体，并按照一定的规则进行排序，就可以尽可能地减少渲染状态的切换，进而提升渲染效率。
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