CN112365598A - 倾斜摄影数据转换三维数据的方法、装置及终端 - Google Patents

倾斜摄影数据转换三维数据的方法、装置及终端 Download PDF

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CN112365598A CN202011185683.4A CN202011185683A CN112365598A CN 112365598 A CN112365598 A CN 112365598A CN 202011185683 A CN202011185683 A CN 202011185683A CN 112365598 A CN112365598 A CN 112365598A
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Abstract

本发明公开了倾斜摄影数据转换三维数据的方法、装置及终端。所述倾斜摄影数据转换三维数据的方法，包括：获取倾斜摄影数据的数据子分块，所述数据子分块分别包括原始几何数据以及原始图形数据；将所述原始图形数据进行数据重排，得到图形纹理数据以及材质数据；基于所述图形纹理数据以及所述材质数据，将所述原始几何数据进行重生成得到几何数据；所述三维数据为图形纹理数据、材质数据以及几何数据。通过获取数据倾斜摄影数据的数据子分块，基于数据子分块进行后续数据流转，使得数据在后续处理过程中以多个独立的数据子分块为基础进行数据转换，便于实现将倾斜摄影数据转换为虚幻引擎支持的三维数据的目的。

Description

倾斜摄影数据转换三维数据的方法、装置及终端
技术领域
本发明涉及数据转换技术领域，尤其涉及的是一种倾斜摄影数据转换三维数据的方法、装置及终端。
背景技术
倾斜摄影技术是国际摄影测量领域近十几年发展起来的一项高新技术，该技术通过从一个垂直、四个倾斜、五个不同的视角同步采集影像，获取到丰富的建筑物顶面及侧视的高分辨率纹理。它不仅能够真实地反映地物情况，高精度地获取物方纹理信息，还可通过先进的定位、融合、建模等技术，生成真实的三维城市模型。该技术已经广泛应用于应急指挥、国土安全、城市管理、房产税收等行业。
虚幻引擎(Unreal Engine，UE)是一种开发平台，提供大量的核心技术阵列和内容编辑工具，支持开发团队的基础项目建设。可以将大规模真实世界的倾斜摄影数据放置到UE中，为用户营造一个虚拟的现实世界，还原出真实的物理世界。然而，目前还没有相应的数据转换工具，使得倾斜摄影数据能够转换为虚幻引擎所支持的三维数据。
因此，现有技术还有待提升。
发明内容
本发明针对上述背景技术中所述的目前还没有相应的数据转换工具，使得倾斜摄影数据能够转换为虚幻引擎所支持的三维数据的问题，提供倾斜摄影数据转换三维数据的方法、装置及终端，能够将倾斜摄影数据转换为虚幻引擎所支持的三维数据。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
第一方面，本发明提供一种倾斜摄影数据转换三维数据的方法，包括：
获取倾斜摄影数据的数据子分块，所述数据子分块分别包括原始几何数据以及原始图形数据；
将所述原始图形数据进行数据重排，得到图形纹理数据以及材质数据；
基于所述图形纹理数据以及所述材质数据，将所述原始几何数据进行重生成得到几何数据；所述三维数据为图形纹理数据、材质数据以及几何数据。
通过获取数据所述倾斜摄影数据的数据子分块，基于所述数据子分块进行后续数据流转，使得数据在后续处理过程中不受倾斜摄影数据的父子关系结构的影响，以多个独立的数据子分块为基础进行数据转换，便于将所述数据子分块的原始图形数据进行数据重排以及原始几何数据的重新生成，实现倾斜摄影数据的数据转换得出虚幻引擎支持的三维数据。
在本发明的其中一种实施方案中，所述获取倾斜摄影数据的数据子分块，所述数据子分块分别包括原始几何数据以及原始图形数据包括：
获取倾斜摄影数据；
基于所述倾斜摄影数据的动态调度根节点以及子节点文件列表对所述倾斜摄影数据进行数据结构分解得到数据子分块，所述数据子分块分别包括原始几何数据以及原始图形数据。
通过获取所述倾斜摄影数据的数据子分块，对所述倾斜摄影数据的数据父子关系进行数据结构分解，使其数据结构分解为不同的数据子分块，以便后续操作，且所述数据结构分解过程依据所述倾斜摄影数据的动态调度根节点以及子节点文件列表进行，在数据结构分解的同时保证数据的正确性以及关联性，避免了在数据结构分解之后造成数据的混乱。
在本发明的其中一种实施方案中，所述将所述原始图形数据进行数据重排，得到图形纹理数据以及材质数据包括：
将各所述数据子分块的所述原始几何数据读取为几何信息字节流数据、所述原始图形数据读取为纹理信息字节流流数据；
基于预设的动态母材质模板对所述纹理信息字节流流数据进行数据重排，得到图形纹理数据以及材质数据。
通过对数据结构分解完成得到的数据子分块进行处理，获得子分块数据的几何信息字节流数据以及图形信息字节流数据，通过将各所述子分块数据通过字节流的方式进行流转处理，供后续程序生产调用。提高了数据传输的效率，降低了对硬盘空间的需求，适应于大规模倾斜摄影数据的转换及生产。
在本发明的其中一种实施方案中，所述图形信息字节流数据包括纹理图像的长度、纹理图像的宽度以及纹理图像的像素格式，所述基于预设的动态母材质模板对所述纹理信息字节流流数据进行数据重排，得到图形纹理数据以及材质数据包括：
将所述纹理图像的像素格式转换为三维数据纹理图像对应的像素格式，得到转换后的图形信息字节流数据；
获取预设的动态母材质模板，设置所述母材质模板的母材质属性为双面，基于所述动态母材质模板对所述转换后的图形信息字节流数据进行数据重排，生成三维数据纹理图像对应的图形纹理数据以及材质数据。
通过依据调整倾斜摄影数据得出的图形信息字节流数据中的像素格式与虚幻引擎所适用的三维数据纹理图像相适配的像素格式，避免出现图片纹理颜色通道不对应的情况，即原本红色会变成蓝色，蓝色会变成红色的情况发生。
在本发明的其中一种实施方案中，所述基于所述图形纹理数据以及所述材质数据，将所述原始几何数据进行重生成得到几何数据包括：
创建一个几何网格数据；
将所述顶点坐标，坐标索引以及UV坐标载入到所述几何网格数据中，生成几何三角网；
基于所述图形纹理数据、材质数据以及几何三角网重生成得到几何数据。
通过创建一个几何网格数据，并将所述几何信息字节流的顶点坐标，坐标索引以及UV坐标载入到所述几何网格数据中，生成几何三角网，形成虚幻引擎能够识别的几何数据。
在本发明的其中一种实施方案中，所述基于所述图形纹理数据、材质数据以及几何三角网重生成得到几何数据包括：
将所述纹理数据以及材质数据导入所述几何三角网生成静态网格体数据，接收对应所述静态网格体数据的属性信息，重新生成基本属性配置，所述基本属性配置包括重新的计算法线、切线，重生成光照贴图；
基于所述静态网格数据生成几何网格描述，所述几何网格描述包括顶点、边以及三角网，所述几何数据包括所述静态网格体数据、基本属性配置以及所述几何网格描述。
通过基于所述几何三角网以及所述图形纹理数据、材质数据生成静态网格提数据，由于是新生成的静态网格提数据，其原本的法线与切线信息都丢失了，所以要重新计算，不然会出现在光照环境下，三维模型光照贴图混乱的情况，三维显示效果差。
在本发明的其中一种实施方案中，所述基于所述材质数据、图形纹理数据以及几何三角网的得出几何数据之后还包括：
获取预设的几何压缩参数；
基于所述预设的几何压缩参数对所述顶点、边以及三角网进行压缩，得到压缩数据；
将所述几何网格描述替换为所述压缩数据。
通过几何数据进行压缩化简，减少了数据量，在保证三维数据在显示之后视觉上变化不明显的前提下，减少几何顶点的数据量，使得数据流转和保存更加方便。
在本发明的其中一种实施方案中，所述基于所述材质数据、图形纹理数据以及几何三角网的得出三维数据之后还包括：
将所述几何数据以及所述图形纹理数据进行分组得到分组数据，将每一所述分组数据存储在一个数据包中；
基于所述数据包中的分组数据生成对应的索引元数据。
通过将所述几何数据以及所述图形纹理数据分组并一组保存到同一个数据包中，可以降低成果文件数量，增大单个成果文件的大小，提高磁盘的IO读写速度以及传输效率。生成文件的索引元数据，用于记录倾斜摄影数据都有哪些对应的数据子分块，他们都存放在硬盘上的哪个位置等等原始倾斜摄影数据的原始信息，使得多个倾斜摄影数据可批量进行处理不会造成混乱以及方便调用。
第二方面，本发明还提出一种倾斜摄影数据转换三维数据的装置，包括：
获取模块：用于获取倾斜摄影数据的数据子分块，所述数据子分块分别包括原始几何数据以及原始图形数据；
数据转换模块：用于将所述原始图形数据进行数据重排，得到图形纹理数据以及材质数据；基于所述图形纹理数据以及所述材质数据，将所述原始几何数据进行重生成得到几何数据；所述三维数据为图形纹理数据、材质数据以及几何数据。
第三方面，本发明还提出一种终端，包括有存储器，以及一个或者一个以上的程序，其中一个或者一个以上程序存储于存储器中，且经配置以由一个或者一个以上处理器执行所述一个或者一个以上程序包含用于执行如上述任意一项所述的方法。
第四方面，本发明还提出一种计算机可读存储介质，其特征在于，当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行如上述任意一项所述的方法。
本发明的有益效果：
通过获取数据所述倾斜摄影数据的数据子分块，基于所述数据子分块进行后续数据流转，使得数据在后续处理过程中不受倾斜摄影数据的父子关系结构的影响，以多个独立的数据子分块为基础进行数据转换，便于将所述数据子分块的原始图形数据进行数据重排以及原始几何数据的重新生成，实现倾斜摄影数据的数据转换得出虚幻引擎支持的三维数据。
附图说明
图1是本发明提供的倾斜摄影数据转换三维数据的方法的一种实施例的流程图；
图2是本发明提供的图1所述倾斜摄影数据转换三维数据的方法的一种实施例中步骤S100的流程图；
图3是本发明提供的图1所述倾斜摄影数据转换三维数据的方法的一种实施例中步骤S200的流程图；
图4是本发明提供图3所述的倾斜摄影数据转换三维数据的方法的一种实施例中步骤S202的流程图；
图5是本发明提供的图1所述倾斜摄影数据转换三维数据的方法的一种实施例中步骤S300的流程图；
图6本发明提供的倾斜摄影数据转换三维数据的方法的另一种实施例的流程图；
图7本发明提供的倾斜摄影数据转换三维数据的方法的又一种实施例的流程图；
图8是本发明提供的倾斜摄影数据转换三维数据的装置的功能原理图；
图9是本发明提供的终端的功能原理图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方案仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供的一种倾斜摄影数据转换三维数据的方法，该方法可应用在智能终端。智能终端可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、手机、平板电脑、车载电脑、AI机器人、电视机和便携式可穿戴设备。本发明的智能终端采用多核处理器。其中，终端的处理器可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，图形处理器(GraphicsProcessing Unit，GPU)、视频处理单元(Video Processing Unit，VPU)等中的至少一种。
虚幻引擎(Unreal Engine，UE)可以为用户营造一个虚拟世界，并提供沉浸式的互动体验。将大规模真实世界的倾斜摄影数据放置到UE中，可以在虚拟世界中还原出真实的物理世界。然而，目前UE未提供相应的数据转换工具。同时由于倾斜摄影数据具有数据总量巨大、单个文件数据量小、数据个数庞大、几何信息复杂等特点，使其在数据转换、传输过程中面临密集IO、生产效率低、硬盘空间要求高等问题。
OpenSceneGraph(简称OSG)使用OpenGL技术开发，是一套基于C++平台的应用程序接口(API)，它让程序员能够更加快速、便捷地创建高性能、跨平台的交互式图形程序。它作为中间件(middleware)为应用软件提供了各种高级渲染特性，IO，以及空间结构组织函数；而更低层次的OpenGL硬件抽象层(HAL)实现了底层硬件显示的驱动。
一种大规模倾斜摄影数据在UE4虚拟现实环境下的数据组织方法，涉及一种大规模倾斜摄影数据在UE4虚拟现实环境下转换、传输与加载。本发明的目的在于完成倾斜摄影数据到UE数据变换压缩编码，在保证还原原始数据典型特征的同时，克服现有大规模倾斜摄影数据要求密集IO以及庞大硬盘空间等的不足，提供一种面向大规模倾斜摄影数据在UE虚拟现实环境下的快速数据变换组织压缩方法。本发明在智慧城市及相关领域的应用前景非常大。
本发明有效解决了大规模倾斜摄影(OSGB)数据转换成UE4所支持的三维数据生产以及传输效率低的问题，实现了数据的批量化处理，能够将倾斜摄影数据的几何、纹理信息快速准确导入UE中，提高了数据转换以及传输效率。
本发明通过提供一种倾斜摄影数据转换三维数据的方法、装置及终端，其中，所述倾斜摄影数据转换三维数据的方法通过对所述倾斜摄影数据进行分块得到分块数据，并基于上所述分块数据对数据进行转换，使得所述倾斜摄影数据在转化为虚幻引擎所支持的三维数据。
下面结合附图，详细说明本发明的各种非限制性实施方式。
示例性方法
参见图1，本实施例提供一种倾斜摄影数据转换三维数据的方法，包括如下步骤：
步骤S100：获取倾斜摄影数据的数据子分块，所述数据子分块分别包括原始几何数据以及原始图形数据。
具体的，参见图2，步骤S100还包括：
步骤S101：获取倾斜摄影数据。
具体的，所述倾斜摄影数据(OSGB，二进制开放场景图形数据)包括了原始的纹理数据以及原始的几何数据，以二进制的形式存储，为任意树(任意数据结构)的数据组织形式，存在父子关系，父节点(叶节点除外)下可以有1个乃至多个子节点；2)同一个节点中，存在1个乃至多个子分块。所述倾斜摄影数据可以存储在存储设备中，通过连接路径或者获取链接获取。
步骤S102：基于所述倾斜摄影数据的动态调度根节点以及子节点文件列表对所述倾斜摄影数据进行数据结构分解得到数据子分块。
具体的，根据倾斜摄影数据(OSGB)中动态调度根节点(PagedLOD)的节点下的子节点文件列表(FileNameList)，运用OSG三维渲染引擎的osg::PagedLOD接口，读取文件中的父子关系，并将数据结构分解后的数据子分块保存在内存中，所述数据结构分解后的数据子分在保存过程中可以通过文件命名父子关系的体现，比如以前缀相同后缀不同来表述同一父节点/叶结点下的不同子节点等。由于在UE所支持的三维数据中不存在父子关系，也不存在数据子分块的概念。因此需要对OSGB数据重新进行内容数据结构分解。
进一步的，同一个倾斜摄影数据(OSGB)文件存在一个乃至多个数据子分块，这些数据子分块分别存储在不同的Geode叶节点(Geode)中，运用osg::Geode接口读取数据子分块的信息，并将不同的子分块按照顺序分别命名为OSGB名称_sub0、OSGB名称_sub1..以此类推。
通过获取所述倾斜摄影数据的数据子分块，对所述倾斜摄影数据的数据父子关系进行数据结构分解，使其数据结构分解为不同的数据子分块，使得数据在后续处理过程中不受倾斜摄影数据的父子关系关联影响，以多个独立的数据子分块为基础进行数据转换，以便后续操作。且所述数据结构分解过程依据所述倾斜摄影数据的动态调度根节点以及子节点文件列表进行，在数据结构分解的同时保证数据的正确性，避免了在数据结构分解之后造成数据的混乱。
步骤S200：将所述原始图形数据进行数据重排，得到图形纹理数据以及材质数据。
具体的，参见图3，所述步骤S200包括：
步骤S201：将各所述数据子分块的所述原始几何数据读取为几何信息字节流数据、所述原始图形数据读取为纹理信息字节流流数据。所述图形信息字节流数据包括纹理图像的长度、纹理图像的宽度以及纹理图像的像素格式。
具体的，所述传统倾斜摄影数据(OSGB)几何与纹理信息提取的方式是基于OSG提供的数据读取接口，将几何与纹理数据转换为本地OSG数据以及图片数据。但这种方式在应对大规模数据生产时，需要具有大规模的硬盘空间存储中间数据，同时由于持久化操作过多，容易导致生产效率缓慢。因此本发明提出采用字节流的数据生产方式。即：按照OSG提供的倾斜摄影以及图像数据读取接口，将数据读取为对应子数据子模块的字节流，供后续程序生产调用。后者相比于前者提高了数据传输的效率，降低了对硬盘空间的需求，适应于大规模倾斜摄影数据的转换及生产，本发明采用了字节流形式进行几何与纹理信息的提取，得到了几何信息字节流数据以及纹理信息字节流流数据。使得数据传输效率，能够将倾斜摄影数据的几何、纹理信息快速准确导入UE中，实现了数据的批量处理。
进一步的，所述几何信息字节流数据包括各数据子分块的顶点坐标、坐标索引、UV坐标，用于体现倾斜摄影数据的几何状态。顶点坐标是子分块数据的基于倾斜摄影数据几何架构的位置(X，Y，Z)坐标，坐标索引是顶点坐标构成几何三角网的链接顺序，是顶点坐标构成几何三角网的依据，UV坐标就是倾斜摄影数据贴图影射到模型表面的依据。所述图形信息流数据纹理图像长度长、宽度宽、像素格式，用来体现倾斜摄影数据的纹理的信息。
步骤S202：基于预设的动态母材质模板对所述纹理信息字节流流数据进行数据重排，得到图形纹理数据以及材质数据。
具体的，参见图4，所述步骤S202还包括：
步骤S2020：将所述纹理图像的像素格式转换为三维数据纹理图像对应的像素格式，得到转换后的图形信息字节流数据。
具体的，所述倾斜摄影数据的像素格式一般为RGB像素格式，可能与三维数据的纹理图像像素格式不符合，比如说，在本实施方案中，将所述将倾斜摄影数据的纹理图像数据流RGB(Red,Green,Blue)转换为UE的颜色模式BGRA(Blue,Green,Red,Alpha)。具体操作是将采用字节流形式(unsigned char*)读取OSGB数据的纹理数据流,然后新建一个字节流，通过调整纹理数据流中的b索引为新数据流中的r索引，调整纹理数据流中的r索引为新数据流中的b索引，a索引赋予默认值其中A赋默认值255，其余保持不变。
通过依据调整倾斜摄影数据得出的图形信息字节流数据中的像素格式与虚幻引擎所适用的三维数据纹理图像相适配的像素格式，避免出现图片纹理颜色通道不对应的情况，即原本红色会变成蓝色，蓝色会变成红色的情况发生。
步骤S2021：获取预设的动态母材质模板，设置所述母材质模板的母材质属性为双面，基于所述动态母材质模板对所述转换后的图形信息字节流数据进行数据重排，生成三维数据纹理图像对应的图形纹理数据以及材质数据。
具有的，所述动态母材质模板可以通过用户在UE4中手动新建立个动态母材质模板，并保存在模板中，同时设置母材质为双面材质，UE4中提供了母材质的接口，通过该接口，然后根据OSGB文件中像素格式右rgb数据转bgra格式的转换后的图形信息字节流数据后生成的Texture2D(二维纹理对象)，根据所述Texture2D(二维纹理对象)以及母材质模板进行重新生成对应所述转换后的图形信息字节流数据的动态材质实例(UMaterialInstanceDynamic)。得到动态材质实例的图形纹理数据以及材质数据。最后该动态材质实例将动态材质实例(UMaterialInstanceDynamic)转换为静态材质(FStaticMaterial)，便于后续步骤的数据接入。
具体的，将OSGB数据的纹理图像像素格式RGB(Red,Green,Blue)转换为虚幻引擎的颜色模式/像素格式BGRA(Blue,Green,Red,Alpha)。具体操作是将采用字节流形式(unsigned char*)读取OSGB数据的纹理数据流,然后新建一个字节流，通过调整纹理数据流中的b索引为新数据流中的r索引，调整纹理数据流中的r索引为新数据流中的b索引，a索引赋予默认值其中A赋默认值255，其余保持不变。
步骤S300:基于所述图形纹理数据以及所述材质数据，将所述原始几何数据进行重生成得到几何数据。所述三维数据为图形纹理数据、材质数据以及几何数据。
具体的，参见图5，所述步骤S300还包括：
步骤S301：创建一个几何网格数据。
步骤S302：将所述顶点坐标，坐标索引以及UV坐标载入到所述几何网格数据中，生成几何三角网。
进一步的，所述几何信息字节流数据包括各数据子分块的顶点坐标、坐标索引、UV坐标，用于体现倾斜摄影数据的几何状态。顶点坐标是子分块数据的基于倾斜摄影数据几何架构的位置(X，Y，Z)坐标，坐标索引是顶点坐标构成几何三角网的链接顺序，是顶点坐标构成几何三角网的依据，UV坐标就是倾斜摄影数据贴图影射到模型表面的依据。
比如下发一个创建几何网格数据的指令，则直接在UE4中新建一个几何网格数据(RawMesh)对象，基于UE4提供接口，将顶点坐标、坐标索引、UV坐标这三者信息以字节流数据的形式，载入到到该RawMesh对象上，对所述几何信息字节流数据进行初步转换为形成UE4能够识别的几何三角网，所述几何三角网是一个对象内存结构，几何三角网则是存在于内存中的。
步骤S303：将所述纹理数据以及材质数据导入所述几何三角网生成静态网格体数据，接收对应所述静态网格体数据的属性信息，重新生成基本属性配置，所述基本属性配置包括重新的计算法线、切线，重生成光照贴图。
具体的，所述静态网格体数据(StaticMesh)是属于几何数据，静态网格体可以用于输出成UE4可直接识别的.uasset文件，通过图形纹理数据、材质数据以及几何三角网在UE4环境中进行重新组织，生成StaticMesh。但是因为是新生成的StaticMesh，其原本的法线与切线信息都丢失了，所以要重新计算，不然会出现在光照环境下，三维模型光照贴图混乱的情况，效果很差。
静态网格数据可以导出成UE可识别的.uasset数据，而几何三角网则是存在于内存中的，不是一个物理文件。通过静态网格体生成的几何格网描述，可以设置其边为硬边，这是RawMesh所构的几何三角网所做不到的。而设置成硬边可以保证几何三角网在光照环境下，几何图形显示符合真实效果，否则可能会出现几个相邻三角面共用一条法线的情况，这样在光照环境下图形棱角会被糊化，视觉效果失真。
进一步的，基于UE4的数据接口读取该数据并在UE4中生成一个staticMesh对象，并对该对象进行基本属性信息配置，包括重新计算法线(bRecomputeNormals)，重新计算切线(bRecomputeTangents)，产生光照贴图(bGenerateLightmapUVs)等。在代码里设置好对应属性信息，UE能够自动去计算，该计算基于UE4属性配置完成，UE4本身存在计算法则，可直接重生成直接得到计算的匹配的法线、切线以及重新产生的光照贴图。
步骤S304：基于所述静态网格数据生成几何网格描述，所述几何网格描述包括顶点、边以及三角网，所述几何数据包括所述静态网格体数据、基本属性配置以及所述几何网格描述。
接上述，然后在该staticMesh对象下，生成一个对应的几何网格描述(FMeshDescription)。通过FMeshDescriptionOperations::ConvertFromRawMesh接口将所述几何三角网与材质数据、图形纹理数据信息进行装载。得到几何数据，所述几何数据包括所述静态网格体数据、基本属性配置以及所述几何网格描述，所述静态网格体数据是由一组静态多边形组成的几何体，用于UE4中数据导出存储的重要对象，所述几何网格描述包括顶点、边以及三角网，其中，所述三角网是由每三个顶点按照坐标索引构成的三角形网络，用于确定三维数据的几何形态，所述顶点是所述三角网的坐标顶点，用于确定三角网中每个顶点的位置坐标，所述边是每两个顶点按照所述坐标索引所构成的直线，用于构建三角网中每个三角形的边。进一步的，所述基本属性配置与几何网格描述都是基于所述静态网格数据对应生成的并且用于描述和服务(计算)于静态网格数据的。
在上述实施方案的基础上，参见图6，所述步骤S300之后还包括：
步骤S400：获取预设的几何压缩参数；对所述几何数据的顶点、边以及三角网进行压缩，得到压缩数据；将上述几何网格描述替换为所述压缩数据。
具体的，在上述实施方案中得出所述几何数据的基础上，运用UE4提供的几何化简管理模块工具(IMeshReductionManagerModule)，然后进行压缩化简参数设置(ReductionSettings)，在本实施方案中，设置几何化简的三角形比例为0.5，即50％，该参数在不用的运用环境中可以设置为不同，比如0.45、0.55等等，可依据实际需求进行设定，设置方式可以通过获取预设或是实时接收获取均可，本发明不做限定，然后调几何化简管理模块工具(IMeshReductionManagerModule)的GetStaticMeshReductionInterface()->ReduceMeshDescription接口进行几何化简压缩，生成新的几何化简对象数据(MeshDescription)，并将其替换掉上述步骤S302中静态网格体数据(StaticMesh)下的几何网格描述(MeshDescription)，得到新的几何对象数据。
在上述实施方案的基础上，参见图7，所述步骤S400之后还包括，
步骤S500：将所述几何数据以及所述图形纹理数据进行分组得到分组数据，将每一所述分组数据存储在一个数据包中；基于所述数据包中的分组数据生成索引元数据。
具体的，几何数据(UStaticMesh)与纹理数据(FStaticMaterial)均需要通过数据包(UPackage)进行保存。一般情况下，一个UPackage对一个UStaticMesh与FStaticMaterial。但是这样生产的结果数据量会过于零散，同时需要密集的IO读写。本发明采取了将N个UStaticMesh与FStaticMaterial存放在一个UPackage中的策略，进行数据的组织。生成的文件数量为ROUNDUP(Sum/N),其中Sum为文件总数，N为存储的几何与纹理文件对数。通过数据打包的方式可以降低成果文件数量，增大单个成果文件的大小，提高磁盘的I/O读写速度。比如说，在本实施方案中，倾斜摄影数据的原始文件数量为111个，数据数据结构分解后的数据子分块共155个，通过设置每5个数据子分块为一组，其中每一个数据子分块中包括一个纹理文件和一个几何文件，也就是所述几何与纹理文件的对数为5，所述而经过数据组织与打包后，转换完成的文件数量为31个。在本发明的其他实施方案中也可根据数据子分块的数据进行设定N的值，可以为5、6、7....个等，具体本发明不做限定。
索引元数据是为了索引UPackage中的数据子分块而产生的数据。本发明中的索引元数据是在分组数据存储到数据包中之后，生成索引元数据，运用C++代码生成，格式为txt。通过索引元数据记录转换完成的数据间的父子关系，同时记录数据的外包围盒(BoundingBox)、几何像素比、物理基地址、数据包(UPackage)名称、静态网格体(UStaticMesh)名称。根据这些信息可以索引到在具体的UPackage(.uasset文件)包下的子分块文件的地址，以及确定数据的三维空间范围(外包围盒)，是否适合加载调度等。
通过上述方法，本发明完成倾斜摄影数据到UE环境所支持的三维数据变换压缩编码，在保证还原原始数据典型特征的同时，克服现有大规模倾斜摄影数据要求密集I/O以及庞大硬盘空间等的不足，提供一种面向大规模倾斜摄影数据在UE虚拟现实环境下的快速数据变换组织压缩方法。本发明在智慧城市及相关领域的应用前景非常的有利。
示例性设备
参见图8，本发明实施例提供一种倾斜摄影数据转换三维数据的装置，该装置包括：
获取模块100，用于获取倾斜摄影数据的数据子分块，所述数据子分块分别包括原始几何数据以及原始图形数据；
数据转换模块200：用于将所述原始图形数据进行数据重排，得到图形纹理数据以及材质数据；基于所述图形纹理数据以及所述材质数据，将所述原始几何数据进行重生成得到几何数据；所述三维数据为图形纹理数据、材质数据以及几何数据。
在上述实施方案的基础上，所述获取模块100还包括：
用于获取倾斜摄影数据；
用于基于所述倾斜摄影数据的动态调度根节点以及子节点文件列表对所述倾斜摄影数据进行数据结构分解得到数据子分块。
具体的，所述数据转换模块200还包括，
数据读取模块201：用于将各所述数据子分块的所述原始几何数据读取为几何信息字节流数据、所述原始图形数据读取为纹理信息字节流流数据；所述图形信息字节流数据包括纹理图像的长度、纹理图像的宽度以及纹理图像的像素格式。
像素格式转换模块：用于将所述纹理图像的像素格式转换为三维数据纹理图像对应的像素格式，得到转换后的图形信息字节流数据；
纹理数据重排模块：获取预设的动态母材质模板，设置所述母材质模板的母材质属性为双面，基于所述动态母材质模板对所述转换后的图形信息字节流数据进行数据重排，生成三维数据纹理图像对应的图形纹理数据以及材质数据。
几何数据转换模块：用于创建一个几何网格数据，并将所述顶点坐标，坐标索引以及UV坐标载入到所述几何网格数据中，生成几何三角网；用于将所述纹理数据以及材质数据导入所述几何三角网生成静态网格体数据，接收对应所述静态网格体数据的属性信息，重新生成基本属性配置，所述基本属性配置包括重新的计算法线、切线，重生成光照贴图；并用于基于所述静态网格数据生成几何网格描述，所述几何网格描述包括顶点、边以及三角网，所述几何数据包括所述静态网格体数据、基本属性配置以及所述几何网格描述。
通过所述获取模块100以及所述数据转换模块200实现所述倾斜摄影数据的转换。
在上述实施方案的基础上，所述倾斜摄影数据转换三维数据的装置还包括：
压缩模块300：用于获取预设的几何压缩参数；基于所述预设的几何压缩参数对所述几何数据进行压缩，得到压缩后的压缩几何数据；将上述几何网格描述替换为所述压缩几何数据。
数据打包及生成索引模块400：用于将所述几何数据以及所述图形纹理数据进行分组得到分组数据，将每一所述分组数据存储在一个数据包中；基于所述数据包中的分组数据生成索引元数据。
基于上述实施例，本发明还提供了一种智能终端，其原理框图可以如图9所示。该智能终端包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏。其中，该智能终端的处理器用于提供计算和控制能力。该智能终端的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该智能终端的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现倾斜摄影数据转换三维数据的方法。该智能终端的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏。
本领域技术人员可以理解，图9中示出的原理框图，仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图，并不构成对本发明方案所应用于其上的智能终端的限定，具体的智能终端可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种智能终端，包括有存储器，以及一个或者一个以上的程序，其中一个或者一个以上程序存储于存储器中，且经配置以由一个或者一个以上处理器执行所述一个或者一个以上程序包含用于进行以下操作的指令：
获取倾斜摄影数据，所述数据子分块分别包括原始几何数据以及原始图形数据；
基于所述倾斜摄影数据的动态调度根节点以及子节点文件列表对所述倾斜摄影数据进行数据结构分解得到数据子分块；
将各所述数据子分块的所述原始几何数据读取为几何信息字节流数据、所述原始图形数据读取为纹理信息字节流流数据；所述图形信息字节流数据包括纹理图像的长度、纹理图像的宽度以及纹理图像的像素格式；
用于将所述纹理图像的像素格式转换为三维数据纹理图像对应的像素格式，得到转换后的图形信息字节流数据；
获取预设的动态母材质模板，设置所述母材质模板的母材质属性为双面，基于所述动态母材质模板对所述转换后的图形信息字节流数据进行数据重排，生成三维数据纹理图像对应的图形纹理数据以及材质数据；
创建一个几何网格数据，并将所述顶点坐标，坐标索引以及UV坐标载入到所述几何网格数据中，生成几何三角网；
将所述纹理数据以及材质数据导入所述几何三角网生成静态网格体数据，接收对应所述静态网格体数据的属性信息，重新生成基本属性配置，所述基本属性配置包括重新的计算法线、切线，重生成光照贴图；
基于所述静态网格数据生成几何网格描述，所述几何网格描述包括顶点、边以及三角网；所述几何数据包括所述静态网格体数据、基本属性配置以及所述几何网格描述。
在上述实施方案的基础上，还包括：
获取预设的几何压缩参数；
基于所述预设的几何压缩参数对所述顶点、边以及三角网进行压缩，得到压缩数据；
将所述几何网格描述替换为所述压缩数据；
将所述几何数据以及所述图形纹理数据进行分组得到分组数据，将每一所述分组数据存储在一个数据包中；基于所述数据包中的分组数据生成索引元数据。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本发明所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
本发明通过提供一种倾斜摄影数据转换三维数据的方法、装置及终端，其中，所述倾斜摄影数据转换三维数据的方法通过对所述倾斜摄影数据进行分块得到分块数据，并基于上所述分块数据对数据进行转换，使得所述倾斜摄影数据在转化为虚幻引擎所支持的三维数据。本发明有效解决了大规模倾斜摄影(OSGB)数据转换成UE4所支持的三维数据生产以及传输效率低的问题，实现了数据的批量化处理，能够将倾斜摄影数据的几何、纹理信息快速准确导入UE中，提高了数据转换以及传输效率。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (11)

1.一种倾斜摄影数据转换三维数据的方法，其特征在于，包括：
获取倾斜摄影数据的数据子分块，所述数据子分块分别包括原始几何数据以及原始图形数据；
将所述原始图形数据进行数据重排，得到图形纹理数据以及材质数据；
基于所述图形纹理数据以及所述材质数据，将所述原始几何数据进行重生成得到几何数据；所述三维数据为图形纹理数据、材质数据以及几何数据。
2.根据权利要求1所述的一种倾斜摄影数据转换三维数据的方法，其特征在于，所述获取倾斜摄影数据的数据子分块，所述数据子分块分别包括原始几何数据以及原始图形数据包括：
获取倾斜摄影数据；
基于所述倾斜摄影数据的动态调度根节点以及子节点文件列表对所述倾斜摄影数据进行数据结构分解得到所述数据子分块，所述数据子分块分别包括原始几何数据以及原始图形数据。
3.根据权利要求1所述的一种倾斜摄影数据转换三维数据的方法，其特征在于，所述将所述原始图形数据进行数据重排，得到图形纹理数据以及材质数据包括：
将各所述数据子分块的所述原始几何数据读取为几何信息字节流数据、所述原始图形数据读取为纹理信息字节流流数据；
基于预设的动态母材质模板对所述纹理信息字节流流数据进行数据重排，得到图形纹理数据以及材质数据。
4.根据权利要求3所述的一种倾斜摄影数据转换三维数据的方法，其特征在于，所述图形信息字节流数据包括纹理图像的长度、纹理图像的宽度以及纹理图像的像素格式，所述基于预设的动态母材质模板对所述纹理信息字节流流数据进行数据重排，得到图形纹理数据以及材质数据包括：
将所述纹理图像的像素格式转换为三维数据纹理图像对应的像素格式，得到转换后的图形信息字节流数据；
获取预设的动态母材质模板，设置所述母材质模板的母材质属性为双面，基于所述动态母材质模板对所述转换后的图形信息字节流数据进行数据重排，生成三维数据纹理图像对应的图形纹理数据以及材质数据。
5.根据权利要求1或4所述的一种倾斜摄影数据转换三维数据的方法，其特征在于，所述基于所述图形纹理数据以及所述材质数据，将所述原始几何数据进行重生成得到几何数据包括：
创建一个几何网格数据；
将所述顶点坐标，坐标索引以及UV坐标载入到所述几何网格数据中，生成几何三角网；
基于所述图形纹理数据、材质数据以及几何三角网重生成得到几何数据。
6.根据权利要求5所述的一种倾斜摄影数据转换三维数据的方法，其特征在于，所述基于所述图形纹理数据、材质数据以及几何三角网重生成得到几何数据包括：
将所述纹理数据以及材质数据导入所述几何三角网生成静态网格体数据，接收对应所述静态网格体数据的属性信息，重新生成基本属性配置，所述基本属性配置包括重新的计算法线、切线，重生成光照贴图；
基于所述静态网格数据生成几何网格描述，所述几何网格描述包括顶点、边以及三角网；所述几何数据包括所述静态网格体数据、基本属性配置以及所述几何网格描述。
7.根据权利要求6所述的一种倾斜摄影数据转换三维数据的方法，其特征在于，所述基于所述材质数据、图形纹理数据以及几何三角网的得出几何数据之后还包括：
获取预设的几何压缩参数；
基于所述预设的几何压缩参数对所述顶点、边以及三角网进行压缩，得到压缩数据；
将所述几何网格描述替换为所述压缩数据。
8.根据权利要求6或7所述的一种倾斜摄影数据转换三维数据的方法，其特征在于，所述基于所述材质数据、图形纹理数据以及几何三角网的得出几何数据之后还包括：
将所述几何数据以及所述图形纹理数据进行分组得到分组数据，将每一所述分组数据存储在一个数据包中；
基于所述数据包中的分组数据生成索引元数据。
9.一种倾斜摄影数据转换三维数据的装置，其特征在于，包括：
获取模块：用于获取倾斜摄影数据的数据子分块，所述数据子分块分别包括原始几何数据以及原始图形数据；
数据转换模块：用于将所述原始图形数据进行数据重排，得到图形纹理数据以及材质数据；基于所述图形纹理数据以及所述材质数据，将所述原始几何数据进行重生成得到几何数据；所述三维数据为图形纹理数据、材质数据以及几何数据。
10.一种终端，其特征在于，包括有存储器，以及一个或者一个以上的程序，其中一个或者一个以上程序存储于存储器中，且经配置以由一个或者一个以上处理器执行所述一个或者一个以上程序包含用于执行如权利要求1-8中任意一项所述的方法。
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行如权利要求1-8中任意一项所述的方法。
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Granted publication date: 20220920

License type: Common License

Record date: 20231123

Application publication date: 20210212

Assignee: Shenzhen Xinsheng interconnected technology Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2023980048035

Denomination of invention: Method, device, and terminal for converting oblique photography data into three-dimensional data

Granted publication date: 20220920

License type: Common License

Record date: 20231123

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20210212

Assignee: SHENZHEN YANQIANLI TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2023980048676

Denomination of invention: Method, device, and terminal for converting oblique photography data into three-dimensional data

Granted publication date: 20220920

License type: Common License

Record date: 20231127

Application publication date: 20210212

Assignee: Shenzhen chuangmeng Technology Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2023980048657

Denomination of invention: Method, device, and terminal for converting oblique photography data into three-dimensional data

Granted publication date: 20220920

License type: Common License

Record date: 20231128

Application publication date: 20210212

Assignee: Foshan Yunchuan Information Technology Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2023980048409

Denomination of invention: Method, device, and terminal for converting oblique photography data into three-dimensional data

Granted publication date: 20220920

License type: Common License

Record date: 20231127

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20210212

Assignee: Shenzhen Tianyi Survey Engineering Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2023980049540

Denomination of invention: Method, device, and terminal for converting oblique photography data into three-dimensional data

Granted publication date: 20220920

License type: Common License

Record date: 20231201

Application publication date: 20210212

Assignee: Songgang Amber Jewelry Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2023980049538

Denomination of invention: Method, device, and terminal for converting oblique photography data into three-dimensional data

Granted publication date: 20220920

License type: Common License

Record date: 20231201

Application publication date: 20210212

Assignee: Shenzhen Guangfeng Hongye Engineering Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2023980049510

Denomination of invention: Method, device, and terminal for converting oblique photography data into three-dimensional data

Granted publication date: 20220920

License type: Common License

Record date: 20231201

Application publication date: 20210212

Assignee: Shenzhen Fulongsheng Industrial Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2023980049215

Denomination of invention: Method, device, and terminal for converting oblique photography data into three-dimensional data

Granted publication date: 20220920

License type: Common License

Record date: 20231130

Application publication date: 20210212

Assignee: Shenzhen Dechangsheng Electromechanical Decoration Engineering Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2023980049197

Denomination of invention: Method, device, and terminal for converting oblique photography data into three-dimensional data

Granted publication date: 20220920

License type: Common License

Record date: 20231130

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20210212

Assignee: Shenzhen Jinchengyu Decoration Engineering Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2023980050232

Denomination of invention: Method, device, and terminal for converting oblique photography data into three-dimensional data

Granted publication date: 20220920

License type: Common License

Record date: 20231205

Application publication date: 20210212

Assignee: Shenzhen Weitai Building Materials Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2023980049901

Denomination of invention: Method, device, and terminal for converting oblique photography data into three-dimensional data

Granted publication date: 20220920

License type: Common License

Record date: 20231204

Application publication date: 20210212

Assignee: Shenzhen Yajun Decoration Design Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2023980049899

Denomination of invention: Method, device, and terminal for converting oblique photography data into three-dimensional data

Granted publication date: 20220920

License type: Common License

Record date: 20231204

Application publication date: 20210212

Assignee: Shenzhen Yijia Construction Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2023980049897

Denomination of invention: Method, device, and terminal for converting oblique photography data into three-dimensional data

Granted publication date: 20220920

License type: Common License

Record date: 20231204

Application publication date: 20210212

Assignee: Shenzhen Yongji Construction Engineering Inspection Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2023980049891

Denomination of invention: Method, device, and terminal for converting oblique photography data into three-dimensional data

Granted publication date: 20220920

License type: Common License

Record date: 20231204

Application publication date: 20210212

Assignee: Zhenfeng Decoration Design Engineering (Shenzhen) Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2023980049887

Denomination of invention: Method, device, and terminal for converting oblique photography data into three-dimensional data

Granted publication date: 20220920

License type: Common License

Record date: 20231204

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20210212

Assignee: SHENZHEN HUA,ANTAI INTELLIGENT & TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2023980050859

Denomination of invention: Method, device, and terminal for converting oblique photography data into three-dimensional data

Granted publication date: 20220920

License type: Common License

Record date: 20231208

Application publication date: 20210212

Assignee: Shenzhen Kebao Image Technology Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2023980050538

Denomination of invention: Method, device, and terminal for converting oblique photography data into three-dimensional data

Granted publication date: 20220920

License type: Common License

Record date: 20231207

Application publication date: 20210212

Assignee: Shenzhen Ruijie Engineering Consulting Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2023980050484

Denomination of invention: Method, device, and terminal for converting oblique photography data into three-dimensional data

Granted publication date: 20220920

License type: Common License

Record date: 20231207

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20210212

Assignee: SHENZHEN MIGOU NETWORK TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2023980052606

Denomination of invention: Method, device, and terminal for converting oblique photography data into three-dimensional data

Granted publication date: 20220920

License type: Common License

Record date: 20231218

Application publication date: 20210212

Assignee: Shenzhen Yangxin Decoration Engineering Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2023980052132

Denomination of invention: Method, device, and terminal for converting oblique photography data into three-dimensional data

Granted publication date: 20220920

License type: Common License

Record date: 20231213

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20210212

Assignee: Shenzhen Bangqi Technology Innovation Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2023980052582

Denomination of invention: Method, device, and terminal for converting oblique photography data into three-dimensional data

Granted publication date: 20220920

License type: Common License

Record date: 20231218

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20210212

Assignee: SHENZHEN HONGHUI INDUSTRIAL Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2024980000463

Denomination of invention: Method, device, and terminal for converting oblique photography data into three-dimensional data

Granted publication date: 20220920

License type: Common License

Record date: 20240110

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract