CN112017283A - 视景仿真中大范围真实地形创建与呈现方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及视景仿真领域，具体涉及视景仿真中大范围真实地形创建与呈现方法，包括如下步骤：步骤一、获取高程数据和卫星照片；步骤二、保存高程数据和卫星照片，高程数据以高程图的形式分块命名，卫星照片采用基础卫片的形式分块命名；步骤三、根据分块好的高程数据创建视景引擎中的地形模块，找到卫星照片中相对应的贴图贴到地形模块上，对所有数据进行相同操作，最终得到多块地形模块，形成地形数据库；步骤四、在视景程序中加载并呈现地形图；能够快速处理指定经纬度区域内大范围真实地形数据，对比传统方法操作便捷，成本低。

Description

视景仿真中大范围真实地形创建与呈现方法

技术领域

本发明涉及视景仿真领域，具体是指视景仿真中大范围真实地形创建与呈现方法。

背景技术

大面积真实场景库的生成与实时显示是军事仿真视景系统开发的难点问题，传统的无人机视景仿真中的地形场景大多采用随机生成的方式来构建，虽然具有一定的真实感，但却不能与真实世界一一对应，无法真实反映无人机当前飞行过程中地形场景的变化情况。另一部分方法虽能创建真实地形，但需要第三方软件协助，成本很高或过程过于繁琐。

发明内容

基于以上问题，本发明提供了视景仿真中大范围真实地形创建与呈现方法，能够快速处理指定经纬度区域内大范围真实地形数据，对比传统方法操作便捷，成本低。

为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下：

视景仿真中大范围真实地形创建与呈现方法，包括如下步骤：

步骤一、获取高程数据和卫星照片；

步骤二、保存高程数据和卫星照片，高程数据储存在高程图中，以经纬度范围进行分块和命名，卫星照片采用基础卫片的形式分块命名，卫星照片是以多张基础卫片整合为一张大贴图进行分块，每一张大贴图以地形信息命名；

步骤三、根据分块好的高程数据创建视景引擎中的地形模块，找到卫星照片中相对应的贴图贴到地形模块上，对所有数据进行相同操作，最终得到多块地形模块，形成地形数据库；

步骤四、在视景程序中加载并呈现地形图。

进一步，步骤二中，所述卫星照片的基础卫片大小为256*256，需要将64张基础卫片整合为一块2048*2048的大贴图，该大贴图为一块，每一张大贴图以地形信息命名，地形信息包括每一块基础卫片的起始经纬度、关联的高程文件名和贴图文件名。

进一步，步骤四中，加载并呈现地形图的过程包括：输入一个基础经纬度，以此经纬度为中心地块，将经纬度转为行号和列号得到临近地形模型并向四周扩展，最终形成N*N块的大范围真实地形，其中N为可控变量。

进一步，

所述经度转行列号的公式为：

其中，zoom为地图级数，λ为输入经度，结果向下取整即可得到列号；

纬度转行号的公式为：

其中，zoom为地图级数，π为输入纬度，结果向下取整即可得到行号。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：需要的素材，包括卫星照片、高程等数据均可从互联网免费获取，能够快速处理指定经纬度区域内大范围真实地形数据，对比传统方法操作便捷，成本低。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为本发明单块地形模块的效果图；

图3为本发明效果图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

如图1-图3所述，视景仿真中大范围真实地形创建与呈现方法，包括如下步骤：

步骤一、获取高程数据和卫星照片；

其中，高程数据包含了真实世界海拔高度，可根据需求从互联网或测绘局获取不同精度的数据集，卫星照片来源可为Google地图、百度地图、腾讯地图、天地图等。

步骤二、保存高程数据和卫星照片；

此过程需要将地形分块，其好处在于不需要一次性全部加载显示，极大的加快了加载速度，因此要对高程数据和卫星照片进行分块命名处理，其中，高程数据以tif格式存储在高程图中，根据给定的经纬度范围将其中的高程数据提取，形成一块，重复以上操作，将高程数据进行分块保存在文件中，并对每一块进行命名；卫星照片无论图源来自哪里，基础卫片大小都为256*256，基础卫片太小，对于创建大范围地形模块非常不方便，因此需要将64张基础卫片整合为一块2048*2048的大贴图，此大贴图为一块，重复以上操作，将基础卫片进行整合并分块，分块好后，每一块大贴图都以地形信息命名，地形信息以Json字符串形式保存在文件中，形成一个数据集合，地形信息包括每一块大贴图的地形起始经纬度、关联的高程文件名、贴图文件名，需特别说明的是，地形信息包含但不限于上述内容。

步骤三、地形数据库的形成；

根据分块好的高程数据创建视景引擎中的地形模块，完成后根据Json中记录的地形信息将对应的卫星照片贴到对应的地形模块上，形成如图2所示的效果，对所有数据进行相同操作，最终得到多块地形模块，多块地形模块组成真实的地形数据库。

步骤四、在视景程序中加载并呈现地形图；

加载前，需要输入一个基础经纬度，以此经纬度为中心地块，将经纬度转为行号和列号得到临近地形模型并向四周扩展，最终形成N*N块的大范围真实地形，其中N为可控变量，需要的高度越高，N值越大，保证视野远处地形有明显分解，完成地形图的加载后，形成如图3所示的结果，需特别说明的是，卫星照片有特定的命名规则，分为行号和列号，需要根据输入的经纬度确定需要的卫星照片，以Google地图为例：

行(Row)列(Column)是以左上角为原点，瓦片编号分别向右向下，因此没有负数，从左上角的经纬度(-180，90)开始计算瓦片总数，当级数zoom为0级时，将世界地图分为1块，当级数zoom为1级时，将世界地图分为4块，以此类推，级数zoom每增加一级，行号总数和列号总数均扩大两倍，即行号和列号的最大值均为2^zoom，基于以上解释，需要根据输入的经纬度以及地图级数来得到行号和列号，具体转换公式如下：

经度转列号：

其中，zoom为地图级数，λ为输入经度，结果向下取整即可得到列号；

纬度转行号：

其中，zoom为地图级数，π为输入纬度，结果向下取整即可得到行号。

如上即为本发明的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明人的发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.视景仿真中大范围真实地形创建与呈现方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、获取高程数据和卫星照片；

步骤二、保存高程数据和卫星照片，高程数据储存在高程图中，以经纬度范围进行分块和命名，卫星照片采用基础卫片的形式分块命名，卫星照片是以多张基础卫片整合为一张大贴图进行分块，每一张大贴图以地形信息命名；

步骤三、根据分块好的高程数据创建视景引擎中的地形模块，找到卫星照片中相对应的贴图贴到地形模块上，对所有数据进行相同操作，最终得到多块地形模块，形成地形数据库；

步骤四、在视景程序中加载并呈现地形图。

2.根据权利要求1所述的视景仿真中大范围真实地形创建与呈现方法，其特征在于：步骤二中，所述卫星照片的基础卫片大小为256*256，需要将64张基础卫片整合为一块2048*2048的大贴图，该大贴图为一块，通过Json字符串形式的地形信息进行命名，地形信息包括每一块基础卫片的起始经纬度、关联的高程文件名和贴图文件名。

3.根据权利要求2所述的视景仿真中大范围真实地形创建与呈现方法，其特征在于：步骤四中，加载并呈现地形图的过程包括：输入一个基础经纬度，以此经纬度为中心地块，将经纬度转为行号和列号得到临近地形模型并向四周扩展，最终形成N*N块的大范围真实地形，其中N为可控变量。

4.根据权利要求3所述的视景仿真中大范围真实地形创建与呈现方法，其特征在于：

所述经度转行列号的公式为：

其中，zoom为地图级数，λ为输入经度，结果向下取整即可得到列号；

纬度转行号的公式为：

其中，zoom为地图级数，π为输入纬度，结果向下取整即可得到行号。

Images