CN114491780B - 一种城市建筑群震后修复过程情景可视化方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种城市建筑群震后修复过程情景可视化方法及系统，该方法包括：获取城市建筑群倾斜摄影模型和模型所包含建筑的震后修复进展数据；建立颜色映射表，将建筑功能完备度百分比与颜色对应；通过预设的图形引擎可视化方法，基于建立的颜色映射表，根据建筑功能完备度的不同为对应建筑的倾斜摄影模型赋予不同的颜色，以展现建筑群修复过程的时间和空间分布特征，从而实现城市建筑群震后修复过程的可视化模拟。本发明能够展现高真实感的城市建筑群震后修复过程，有助于掌握修复过程的时空特征，支持物资分配，让不易理解的计算结果数据更加生动，适合辅助城市建筑群震后修复决策。

Description

一种城市建筑群震后修复过程情景可视化方法及系统
技术领域
本发明涉及土木工程计算机可视化技术领域，特别涉及一种城市建筑群震后修复过程情景可视化方法及系统。
背景技术
以数字和图表呈现的城市建筑群修复过程预测结果虽然准确、客观，但是这些庞杂的数据不仅不容易理解，而且也很难体现出城市修复过程的时空特征。利用三维模型实现的动态可视化展示更容易被人们理解和接受。相较于以声音、符号和数字呈现的文字报告，通过可视化方法呈现的图像或动画更有利于人们理解、记忆和分析。
结合倾斜摄影测量高真实感的优势，通过可视化方法展现了照片级真实感的城市建筑群修复过程的三维可视化效果，更加直观地展现城市修复过程，让不易理解的计算结果数据更加生动。此外，修复过程可视化结果也有助于掌握不同修复阶段城市功能恢复情况的空间区位特征以及时空特征。
倾斜摄影测量模型直接通过航拍影像重建，建模效率高且具有较高的分辨率和真实感，适合展示城市级别的修复过程。目前大多数研究（Vetrivel A, Gerke M, Kerle N,et al. Disaster damage detection through synergistic use of deep learning and3D point cloud features derived from very high resolution oblique aerialimages, and multiple-kernel-learning[J]. Isprs Journal of Photogrammetry &Remote Sensing, 2017;李芸芸. 地震滑坡危险性初步研究及城市地震灾害三维场景模拟新方法[D].中国地震局工程力学研究所,2016;孙柏涛.城市震害三维模拟系统的实现方法[J].地震工程与工程振动,2010,30(05):1-8.）通过二次开发实现城市建筑的震害可视化，但尚未有利用倾斜摄影模型进行城市修复过程的高真实感、动态可视化的工作，因此还有待进一步的研究。
综上，目前缺乏一种城市建筑群震后修复过程情景可视化方案。
发明内容
本发明提供了一种城市建筑群震后修复过程情景可视化方法及系统，以解决目前缺乏一种城市建筑群震后修复过程情景可视化方案的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：
一方面，本发明提供了一种城市建筑群震后修复过程情景可视化方法，所述城市建筑群震后修复过程情景可视化方法包括：
获取城市建筑群倾斜摄影模型和所述城市建筑群倾斜摄影模型所包含建筑的震后修复进展数据，并对所述城市建筑群倾斜摄影模型中的各建筑进行编号；其中，各模型相互独立；所述震后修复进展数据为以预设时长为时间间隔的建筑功能完备度，即震后建筑完好的或已完成修复的面积占总建筑面积的比例；
建立颜色映射表，将建筑功能完备度百分比与颜色对应，以在可视化的过程中以颜色变化表示不同的建筑功能完备度，从而展示建筑功能恢复的情况；
通过预设的图形引擎可视化方法，基于所述颜色映射表，根据建筑功能完备度的不同为对应建筑的倾斜摄影模型赋予不同的颜色，以展现建筑群修复过程的时间和空间分布特征，实现城市建筑群震后修复过程的可视化模拟。
进一步地，通过预设的图形引擎可视化方法，基于所述颜色映射表，根据建筑功能完备度的不同为对应建筑的倾斜摄影模型赋予不同的颜色，以展现建筑群修复过程的时间和空间分布特征，实现城市建筑群震后修复过程的可视化模拟，包括：
步骤1，将建筑倾斜摄影模型与震后修复进展数据加载到开源图形引擎OSG中，并根据建筑的编号，为各建筑倾斜摄影模型匹配相应的修复进展数据；
步骤2，删除建筑倾斜摄影模型自带的所有纹理，根据模型几何图形，识别并计算模型各个多边形面的法向量，并为每个模型创建一个独立的纯白色纹理图像，使创建的纹理的坐标与对应模型的各个多边形面的法向保持一致，并将所述纯白色纹理绑定到对应的建筑倾斜摄影模型文件上；
步骤3，以1天为时间步长，读取震后第1天的建筑修复进展数据；
步骤4，基于所述颜色映射表计算各建筑功能完备度对应的RGB数值，将RGB数值赋值给纯白色纹理，更新纹理颜色，展示当前时间步的建筑功能恢复情况；
步骤5，读取下一个时间步的建筑修复进展数据，并重复执行步骤4，直至所有建筑的功能完备度为100%，完成城市建筑群修复过程可视化视频展示。
进一步地，颜色映射表中的颜色映射情况为：建筑功能完备度0%为红色，建筑功能完备度20%为橙色，建筑功能完备度40%为黄色，建筑功能完备度60%为绿色，建筑功能完备度80%为青色，建筑功能完备度100%为蓝色，其余的建筑功能完备度情况对应的颜色按照RGB数值插值计算，计算方式如下式所示：
Figure 882702DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 20423DEST_PATH_IMAGE002
为第
Figure 482628DEST_PATH_IMAGE003
栋单体建筑的功能完备度。
进一步地，所述城市建筑群修复过程可视化视频展示中每个渲染帧对应修复过程中的一天，以展示城市建筑群震后修复过程的时间和空间分布特征。
另一方面，本发明还提供了一种城市建筑群震后修复过程情景可视化系统，所述城市建筑群震后修复过程情景可视化系统包括：
数据准备模块，用于获取城市建筑群倾斜摄影模型和所述城市建筑群倾斜摄影模型所包含建筑的震后修复进展数据，并对所述城市建筑群倾斜摄影模型中的各建筑进行编号；其中，各模型相互独立；所述震后修复进展数据为以预设时长为时间间隔的建筑功能完备度，即震后建筑完好的或已完成修复的面积占总建筑面积的比例；
修复过程可视化依据设定模块，用于建立颜色映射表，将建筑功能完备度百分比与颜色对应，以在可视化的过程中以颜色变化表示不同的建筑功能完备度，从而展示建筑功能恢复的情况；
修复过程可视化展示模块，用于通过预设的图形引擎可视化方法，基于所述颜色映射表，根据建筑功能完备度的不同为对应建筑的倾斜摄影模型赋予不同的颜色，以展现建筑群修复过程的时间和空间分布特征，实现城市建筑群震后修复过程的可视化模拟。
进一步地，所述修复过程可视化展示模块具体用于执行以下步骤：
步骤1，将建筑倾斜摄影模型与震后修复进展数据加载到开源图形引擎OSG中，并根据建筑的编号，为各建筑倾斜摄影模型匹配相应的修复进展数据；
步骤2，删除建筑倾斜摄影模型自带的所有纹理，根据模型几何图形，识别并计算模型各个多边形面的法向量，并为每个模型创建一个独立的纯白色纹理图像，使创建的纹理的坐标与对应模型的各个多边形面的法向保持一致，并将所述纯白色纹理绑定到对应的建筑倾斜摄影模型文件上；
步骤3，以1天为时间步长，读取震后第1天的建筑修复进展数据；
步骤4，基于所述颜色映射表计算各建筑功能完备度对应的RGB数值，将RGB数值赋值给纯白色纹理，更新纹理颜色，展示当前时间步的建筑功能恢复情况；
步骤5，读取下一个时间步的建筑修复进展数据，并重复执行步骤4，直至所有建筑的功能完备度为100%，完成城市建筑群修复过程可视化视频展示。
进一步地，颜色映射表中的颜色映射情况为：建筑功能完备度0%为红色，建筑功能完备度20%为橙色，建筑功能完备度40%为黄色，建筑功能完备度60%为绿色，建筑功能完备度80%为青色，建筑功能完备度100%为蓝色，其余的建筑功能完备度情况对应的颜色按照RGB数值插值计算，计算方式如下式所示：
Figure 502537DEST_PATH_IMAGE005
Figure 442811DEST_PATH_IMAGE006
其中，
Figure 231775DEST_PATH_IMAGE002
为第
Figure 864882DEST_PATH_IMAGE003
栋单体建筑的功能完备度。
进一步地，所述城市建筑群修复过程可视化视频展示中每个渲染帧对应修复过程中的一天，以展示城市建筑群震后修复过程的时间和空间分布特征。
再一方面，本发明还提供了一种电子设备，其包括处理器和存储器；其中，存储器中存储有至少一条指令，所述指令由处理器加载并执行以实现上述方法。
又一方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令，所述指令由处理器加载并执行以实现上述方法。
本发明提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
本发明能够利用建筑群三维模型和修复过程建筑功能完备度数据，直观清楚地展示城市建筑群震后修复过程的时空特征，让不易理解的计算结果数据更加生动，决策者也可以通过修复过程可视化直观地了解不同修复资源调配策略对城市整体修复进程的决定性影响，适合辅助城市建筑群震后修复决策。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的城市建筑群震后修复过程情景可视化方法的执行流程示意图；
图2是本发明实施例所采用的建筑模型单体化分割流程示意图；
图3是本发明实施例提供的城市建筑群修复过程可视化流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
第一实施例
本实施例提供了一种城市建筑群震后修复过程情景可视化方法，该方法可以由电子设备实现，该方法首先准备城市建筑群倾斜摄影模型，以及建筑群震后的修复进展相关数据；然后按照建筑功能完备度建立统一的可视化依据；最后通过图形引擎可视化方法，根据建筑功能完备度的不同赋予不同的颜色，展现建筑群修复过程的时间和空间分布特征，实现修复过程可视化模拟。
具体地，该方法的执行流程如图1所示，包括以下步骤：
S1，数据准备：
获取城市建筑群倾斜摄影模型和所述城市建筑群倾斜摄影模型所包含建筑的震后修复进展数据，并对城市建筑群倾斜摄影模型中的各建筑进行编号；其中，各建筑模型独立；震后修复进展数据主要是以“天”为时间间隔的建筑功能完备度数据，即震后建筑完好的或已完成修复的面积占总建筑面积的比例。
S2，修复过程可视化依据设定：
建立颜色映射表，将建筑功能完备度百分比与颜色对应，以在可视化的过程中以颜色变化表示不同的建筑功能完备度，从而展示建筑功能恢复的情况。
S3，修复过程可视化展示：
通过预设的图形引擎可视化方法，基于所述颜色映射表，根据建筑功能完备度的不同为对应建筑的倾斜摄影模型赋予不同的颜色，以展现建筑群修复过程的时间和空间分布特征，实现城市建筑群震后修复过程的可视化模拟。
进一步地，上述S3具体包括以下步骤：
S31，将建筑倾斜摄影模型与震后修复进展数据加载到开源图形引擎OSG（OpenSceneGraph）中，并根据S1中对建筑的编号，为各建筑倾斜摄影模型匹配相应的修复进展数据；
S32，删除建筑倾斜摄影模型自带的所有纹理，根据模型几何图形，识别并计算模型各个多边形面的法向量，并为每个模型创建一个独立的纯白色纹理图像，使创建的纹理的坐标与对应模型的各个多边形面的法向保持一致，并将所述纯白色纹理绑定到对应的建筑倾斜摄影模型文件上；
其中，需要说明的是，在上述步骤中，根据可视化展示的需要，本实施例将纹理的坐标与模型各个多边形面的法向保持一致，以此保证在光照条件下模型可以反映出明暗变化的细节，使纹理的显示效果更加自然。
S33，以1天为时间步长，读取震后第1天的建筑修复进展数据；
S34，基于S2中的颜色映射表计算各建筑功能完备度对应的RGB数值，将RGB数值赋值给纯白色纹理，更新纹理颜色，展示当前时间步的建筑功能恢复情况；
其中，S2建立的颜色映射表中的颜色映射情况如下：
建筑功能完备度0%为红色，建筑功能完备度20%为橙色，建筑功能完备度40%为黄色，建筑功能完备度60%为绿色，建筑功能完备度80%为青色，建筑功能完备度100%为蓝色，其余情况按照RGB数值插值计算，如下式所示：
Figure 372087DEST_PATH_IMAGE008
式中，
Figure 614587DEST_PATH_IMAGE002
为第
Figure 726899DEST_PATH_IMAGE003
栋单体建筑的功能完备度。
S35，读取下一个时间步的建筑修复进展数据，并重复执行S34，直至所有建筑的功能完备度为100%，完成城市建筑群修复过程可视化视频展示。
其中，在上述步骤中，城市建筑群修复过程可视化视频中每个渲染帧对应修复过程中的一天，可展示城市建筑群震后修复过程的时间和空间分布特征。
下面，以一实际应用实例来进一步说明本实施例方法的实施过程。
以某城市为例，准备该城市建筑群倾斜摄影模型，以及建筑群震后修复过程的建筑功能完备度数据。根据建筑分割方法，将城市三维模型与建筑底面轮廓GIS数据一起导入3ds Max，并执行基于布尔运算的分割，准确地分离城市三维模型中的建筑，将所有建筑都从城市三维模型中分离出来，为后续建筑纹理更新提供模型基础。其中，建筑模型单体化分割流程如图2所示，关于该方法，在其他现有公开技术中已有详尽的解释，故在本实施例中不再赘述。
由于在修复过程中，建筑的结构类型不同，受损情况也不同，修复工作量多少和进度快慢存在也差异，不便于与其他建筑横向比较。因此通过建筑功能完备度展现修复过程，采用如表1所示的颜色映射表，将功能完备度百分比与颜色对应，在可视化的过程中以颜色变化展示建筑功能恢复的情况。
表1 颜色映射表
Figure 265328DEST_PATH_IMAGE010
对于其他功能完备度，通过线性插值的方式按照颜色映射表计算建筑颜色的RGB值。由于不同颜色的RGB值差别很大。因此，为了简化插值函数，本实施例将整个颜色表划分为四段，在功能完备度分别在0%~40%、40%~60%、60%~80%和80%~100%四个阶段使用不同的插值函数计算RGB值。当第
Figure 259829DEST_PATH_IMAGE011
天第
Figure 541906DEST_PATH_IMAGE003
栋建筑功能完备度为
Figure 305462DEST_PATH_IMAGE002
时，纹理的RGB值按下式计算：
Figure DEST_PATH_IMAGE012
Figure 14792DEST_PATH_IMAGE013
基于上述，本实施例采用开源图形引擎OSG（OpenSceneGraph）实现震后修复过程可视化，具体流程如图3所示，包括以下步骤：
首先进行数据读取，分别将建筑和环境的模型文件加载到图形引擎中，通过LoadRepairProcess()函数，读取城市的修复过程模拟数据。
然后进行数据匹配，根据建筑的编号，匹配相应的修复过程模拟数据。
由于本实施例主要通过建筑的颜色变化展示修复过程的推进，模型原本的纹理在可视化过程中不会用到。因此，删除模型自带的所有纹理，并且为每个模型创建一个独立的纯白色纹理图像，并将纹理的坐标与模型各个多边形面的法向保持一致，保证在光照条件下模型可以反映出明暗变化的细节，再将纹理图像绑定到模型文件上，以便更改纹理颜色。
最后采用回调机制（Callback）完成每一帧渲染前程序所需要完成的工作，即以“天”为时间步长读取建筑当天的修复进展数据，根据颜色映射表计算建筑当前功能完备度状态对应的RGB数值，将RGB数值赋值给纯白色纹理，更新建筑模型的纹理颜色设置，使建筑模型显示出对应的颜色。
读取下一个时间步的建筑修复进展数据，反复执行上述过程，直至所有建筑的功能完备度为100%，形成直观的建筑群修复过程可视化动画效果。
通过上述步骤得到的城市建筑群功能修复过程可视化结果可以得出：不同区域震后的修复进度存在差异。如震后25天时，城市中部核心区的大部分建筑功能完备度都处于较高水平，可以充分发挥原有功能。震后60天时，东南部以及西部的区域外，大部分建筑都已经得到了较好的修复，此时修复资源可着重在这两个区域分配，其余的区域基本恢复到了原先的水平。
综上，本发明能够利用建筑群三维模型和修复过程建筑功能完备度数据，直观清楚地展示城市建筑群震后修复过程的时空特征，让不易理解的计算结果数据更加生动，决策者也可以通过修复过程可视化直观地了解不同修复资源调配策略对城市整体修复进程的决定性影响，适合辅助城市建筑群震后修复决策。
第二实施例
本实施例提供了一种城市建筑群震后修复过程情景可视化系统，包括：
数据准备模块，用于获取城市建筑群倾斜摄影模型和所述城市建筑群倾斜摄影模型所包含建筑的震后修复进展数据，并对所述城市建筑群倾斜摄影模型中的各建筑进行编号；其中，各模型相互独立；所述震后修复进展数据为以预设时长为时间间隔的建筑功能完备度，即震后建筑完好的或已完成修复的面积占总建筑面积的比例；
修复过程可视化依据设定模块，用于建立颜色映射表，将建筑功能完备度百分比与颜色对应，以在可视化的过程中以颜色变化表示不同的建筑功能完备度，从而展示建筑功能恢复的情况；
修复过程可视化展示模块，用于通过预设的图形引擎可视化方法，基于所述颜色映射表，根据建筑功能完备度的不同为对应建筑的倾斜摄影模型赋予不同的颜色，以展现建筑群修复过程的时间和空间分布特征，实现城市建筑群震后修复过程的可视化模拟。
本实施例的城市建筑群震后修复过程情景可视化系统与上述第一实施例的城市建筑群震后修复过程情景可视化方法相对应；其中，本实施例的城市建筑群震后修复过程情景可视化系统中的各功能模块所实现的功能与上述城市建筑群震后修复过程情景可视化方法中的各流程步骤一一对应；故，在此不再赘述。
第三实施例
本实施例提供一种电子设备，其包括处理器和存储器；其中，存储器中存储有至少一条指令，所述指令由处理器加载并执行，以实现第一实施例的方法。
该电子设备可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器（central processing units，CPU）和一个或一个以上的存储器，其中，存储器中存储有至少一条指令，所述指令由处理器加载并执行上述方法。
第四实施例
本实施例提供一种计算机可读存储介质，该存储介质中存储有至少一条指令，所述指令由处理器加载并执行，以实现上述第一实施例的方法。其中，该计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。其内存储的指令可由终端中的处理器加载并执行上述方法。
此外，需要说明的是，本发明可提供为方法、装置或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质上实施的计算机程序产品的形式。
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
还需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
最后需要说明的是，以上所述是本发明优选实施方式，应当指出，尽管已描述了本发明优选实施例，但对于本技术领域的技术人员来说，一旦得知了本发明的基本创造性概念，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

Claims (6)

1.一种城市建筑群震后修复过程情景可视化方法，其特征在于，包括：
获取城市建筑群倾斜摄影模型和所述城市建筑群倾斜摄影模型所包含建筑的震后修复进展数据，并对所述城市建筑群倾斜摄影模型中的各建筑进行编号；其中，各模型相互独立；所述震后修复进展数据为以预设时长为时间间隔的建筑功能完备度，即震后建筑完好的或已完成修复的面积占总建筑面积的比例；
建立颜色映射表，将建筑功能完备度百分比与颜色对应，以在可视化的过程中以颜色变化表示不同的建筑功能完备度，从而展示建筑功能恢复的情况；
通过预设的图形引擎可视化方法，基于所述颜色映射表，根据建筑功能完备度的不同为对应建筑的倾斜摄影模型赋予不同的颜色，以展现建筑群修复过程的时间和空间分布特征，实现城市建筑群震后修复过程的可视化模拟；
通过预设的图形引擎可视化方法，基于所述颜色映射表，根据建筑功能完备度的不同为对应建筑的倾斜摄影模型赋予不同的颜色，以展现建筑群修复过程的时间和空间分布特征，实现城市建筑群震后修复过程的可视化模拟，包括：
步骤1，将建筑倾斜摄影模型与震后修复进展数据加载到开源图形引擎OSG中，并根据建筑的编号，为各建筑倾斜摄影模型匹配相应的修复进展数据；
步骤2，删除建筑倾斜摄影模型自带的所有纹理，根据模型几何图形，识别并计算模型各个多边形面的法向量，并为每个模型创建一个独立的纯白色纹理图像，使创建的纹理的坐标与对应模型的各个多边形面的法向保持一致，并将所述纯白色纹理绑定到对应的建筑倾斜摄影模型文件上；
步骤3，以1天为时间步长，读取震后第1天的建筑修复进展数据；
步骤4，基于所述颜色映射表计算各建筑功能完备度对应的RGB数值，将RGB数值赋值给纯白色纹理，更新纹理颜色，展示当前时间步的建筑功能恢复情况；
步骤5，读取下一个时间步的建筑修复进展数据，并重复执行步骤4，直至所有建筑的功能完备度为100%，完成城市建筑群修复过程可视化视频展示。
2.如权利要求1所述的城市建筑群震后修复过程情景可视化方法，其特征在于，所述颜色映射表中的颜色映射情况为：建筑功能完备度0%为红色，建筑功能完备度20%为橙色，建筑功能完备度40%为黄色，建筑功能完备度60%为绿色，建筑功能完备度80%为青色，建筑功能完备度100%为蓝色，其余的建筑功能完备度情况对应的颜色按照RGB数值插值计算，计算方式如下式所示：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
Figure 998486DEST_PATH_IMAGE002
Figure DEST_PATH_IMAGE003
其中，
Figure 197517DEST_PATH_IMAGE004
为第i栋单体建筑的功能完备度。
3.如权利要求1所述的城市建筑群震后修复过程情景可视化方法，其特征在于，所述城市建筑群修复过程可视化视频展示中每个渲染帧对应修复过程中的一天，以展示城市建筑群震后修复过程的时间和空间分布特征。
4.一种城市建筑群震后修复过程情景可视化系统，其特征在于，包括：
数据准备模块，用于获取城市建筑群倾斜摄影模型和所述城市建筑群倾斜摄影模型所包含建筑的震后修复进展数据，并对所述城市建筑群倾斜摄影模型中的各建筑进行编号；其中，各模型相互独立；所述震后修复进展数据为以预设时长为时间间隔的建筑功能完备度，即震后建筑完好的或已完成修复的面积占总建筑面积的比例；
修复过程可视化依据设定模块，用于建立颜色映射表，将建筑功能完备度百分比与颜色对应，以在可视化的过程中以颜色变化表示不同的建筑功能完备度，从而展示建筑功能恢复的情况；
修复过程可视化展示模块，用于通过预设的图形引擎可视化方法，基于所述颜色映射表，根据建筑功能完备度的不同为对应建筑的倾斜摄影模型赋予不同的颜色，以展现建筑群修复过程的时间和空间分布特征，实现城市建筑群震后修复过程的可视化模拟；
所述修复过程可视化展示模块具体用于执行以下步骤：
步骤1，将建筑倾斜摄影模型与震后修复进展数据加载到开源图形引擎OSG中，并根据建筑的编号，为各建筑倾斜摄影模型匹配相应的修复进展数据；
步骤2，删除建筑倾斜摄影模型自带的所有纹理，根据模型几何图形，识别并计算模型各个多边形面的法向量，并为每个模型创建一个独立的纯白色纹理图像，使创建的纹理的坐标与对应模型的各个多边形面的法向保持一致，并将所述纯白色纹理绑定到对应的建筑倾斜摄影模型文件上；
步骤3，以1天为时间步长，读取震后第1天的建筑修复进展数据；
步骤4，基于所述颜色映射表计算各建筑功能完备度对应的RGB数值，将RGB数值赋值给纯白色纹理，更新纹理颜色，展示当前时间步的建筑功能恢复情况；
步骤5，读取下一个时间步的建筑修复进展数据，并重复执行步骤4，直至所有建筑的功能完备度为100%，完成城市建筑群修复过程可视化视频展示。
5.如权利要求4所述的城市建筑群震后修复过程情景可视化系统，其特征在于，所述颜色映射表中的颜色映射情况为：建筑功能完备度0%为红色，建筑功能完备度20%为橙色，建筑功能完备度40%为黄色，建筑功能完备度60%为绿色，建筑功能完备度80%为青色，建筑功能完备度100%为蓝色，其余的建筑功能完备度情况对应的颜色按照RGB数值插值计算，计算方式如下式所示:
Figure 773992DEST_PATH_IMAGE001
Figure 700360DEST_PATH_IMAGE002
Figure 45890DEST_PATH_IMAGE003
其中，
Figure 602774DEST_PATH_IMAGE004
为第i栋单体建筑的功能完备度。
6.如权利要求4所述的城市建筑群震后修复过程情景可视化系统，其特征在于，所述城市建筑群修复过程可视化视频展示中每个渲染帧对应修复过程中的一天，以展示城市建筑群震后修复过程的时间和空间分布特征。
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