CN114937126A - 量化网格地形的压平编辑方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电子地图数据处理技术领域，公开了一种量化网格地形的压平编辑方法、装置、设备和存储介质，所述方法包括：获取量化网格地形上需要进行编辑的多边形区域；对多边形区域内的三角瓦片进行划分，获得包含在多边形区域之内的第一地形瓦片和与多边形区域部分相交的第二地形瓦片；对第二地形瓦片进行划分，获得包含在多边形区域之内的相交多边形和位于多边形区域之外的相减多边形；对相交多边形和相减多边形进行三角剖分，获得相交多边形剖分形成的第三地形瓦片和相减多边形剖分形成的第四地形瓦片；对第一地形瓦片、第三地形瓦片和第四地形瓦片顶点的高程数据进行编辑。本申请解决了现有量化网格地图地形编辑效率低的问题。

Description

量化网格地形的压平编辑方法、装置、设备和存储介质

技术领域

本申请涉及电子地图数据处理技术领域，具体是指一种量化网格地形的压平编辑方法、装置、设备和存储介质。

背景技术

电子地图作为一种便捷的地理信息获取手段，在人们的生活中发挥着重要的作用。现有的电子地图展示技术，通过服务端将真实的地理信息转化为矢量数据，再由客户端对矢量数据进行渲染，得到渲染后的矢量数据，并将其展示在电子地图中。量化网格地图就是电子地图的一种，其通过具有不同高程数据的三角形地形瓦片生成地图中的地形场景。

在建筑、水利、交通等多个领域中，均会涉及到对电子地图上地形进行编辑的相关操作。其中地形压平是地形编辑的基础操作。但是现有的量化网格地图在对地形进行编辑时，会涉及到大量的多边形之间的布尔运算，多边形布尔运算的时间复杂度大，导致量化网格地形的编辑效率较低。

发明内容

基于以上技术问题，本申请提供了一种量化网格地形的压平编辑方法、装置、设备和存储介质，解决了现有量化网格地图地形编辑效率低的问题。

为解决以上技术问题，本申请采用的技术方案如下：

一种量化网格地形的压平编辑方法，包括：

获取量化网格地形上需要进行编辑的多边形区域；

对所述多边形区域内的三角瓦片进行划分，获得包含在所述多边形区域之内的第一地形瓦片和与所述多边形区域部分相交的第二地形瓦片；

对所述第二地形瓦片进行划分，获得包含在所述多边形区域之内的相交多边形和位于所述多边形区域之外的相减多边形；

对所述相交多边形和所述相减多边形进行三角剖分，获得所述相交多边形剖分形成的第三地形瓦片和所述相减多边形剖分形成的第四地形瓦片；

对所述第一地形瓦片、第三地形瓦片和第四地形瓦片顶点的高程数据进行编辑。

进一步的，对所述多边形区域内的三角瓦片进行划分包括：

若所述三角瓦片的顶点全部位于所述多边形区域之内，则将所述三角瓦片划分为第一地形瓦片；

若所述三角瓦片的顶点部分位于所述多边形区域之内，则将所述三角瓦片划分为第二地形瓦片。

进一步的，基于Ray-Casting算法判断所述三角网格中的三角形的顶点是否位于所述多边形区域内部。

进一步的，对所述第一地形瓦片、第三地形瓦片和第四地形瓦片顶点的高程数据进行编辑包括：

编辑所述第一地形瓦片和所述第三地形瓦片顶点的高程为压平高程；

编辑所述第四地形瓦片顶点的高程为所述第二地形瓦片顶点的原始高程。

进一步的，还包括：

对所述第三地形瓦片与所述第四地形瓦片形成的空隙进行填充，生成崖壁区域；

对所述崖壁区域进行三角剖分获得第五地形瓦片；

对所述第五地形瓦片顶点的高程数据进行编辑。

进一步的，对所述第五地形瓦片顶点的高程数据进行编辑包括：

基于插值法对所述第五地形瓦片顶点的高程数据进行编辑，使所述第五地形瓦片顶点的高程在纵向方向平滑变动。

进一步的，基于切耳算法对所述相交多边形和所述相减多边形进行三角剖分。

一种高程地图地形修改装置，包括：

编辑区域获取模块，所述编辑区域获取模块用于获取量化网格地形上需要进行编辑的多边形区域；

三角瓦片获取模块，所述三角瓦片获取模块用于对所述多边形区域内的三角瓦片进行划分，获得包含在所述多边形区域之内的第一地形瓦片和与所述多边形区域部分相交的第二地形瓦片；

地形瓦片划分模块，所述地形瓦片划分模块用于对所述第二地形瓦片进行划分，获得包含在所述多边形区域之内的相交多边形和位于所述多边形区域之外的相减多边形；

三角剖分模块，所述三角剖分模块用于对所述相交多边形和所述相减多边形进行三角剖分，获得所述相交多边形剖分形成的第三地形瓦片和所述相减多边形剖分形成的第四地形瓦片；

压平编辑模块，所述压平编辑模块用于对所述第一地形瓦片、第三地形瓦片和第四地形瓦片顶点的高程数据进行编辑。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述量化网格地形的压平编辑方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行上述量化网格地形的压平编辑方法的步骤。

与现有技术相比，本申请的有益效果是：

上述量化网格地形的压平编辑方法、装置、设备和存储介质，实现了在客户端上对量化网格地图的地形数据进行修改，使得客户端上显示的地形达到压平效果，其打通了在客户端上对地形数据修改的完整流程，并且基于该流程可以衍生出除了压平之外的更多地形编辑功能。本申请通过相关算法获取与待编辑区域相关的地形瓦片进行编辑，避免了对无关区域的地形瓦片的处理，提高了量化网格地图地形编辑的效率。采用本发明在客户端进行地形编辑处理具有交互简单、计算速度快、渲染效果好、无需安装专业三维软件、可支持Web端和移动端等优点。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。其中：

图1为量化网格地形的压平编辑方法的流程示意图。

图2为崖壁区域编辑方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

应当理解，本说明书中所使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模组”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。

如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。

本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

参阅图1，在一些实施例中，一种量化网格地形的压平编辑方法，包括：

S101，获取量化网格地形上需要进行编辑的多边形区域；

S102，对所述多边形区域内的三角瓦片进行划分，获得包含在所述多边形区域之内的第一地形瓦片和与所述多边形区域部分相交的第二地形瓦片；

其中，可以看出，需要编辑的地形瓦片有两种，一种是完全包含在多边形区域之内的地形瓦片，一种是与多边形区域边缘相交的地形瓦片。

优选的，对所述多边形区域内的三角瓦片进行划分包括：

若所述三角瓦片的顶点全部位于所述多边形区域之内，则将所述三角瓦片划分为第一地形瓦片；

若所述三角瓦片的顶点部分位于所述多边形区域之内，则将所述三角瓦片划分为第二地形瓦片。

具体的，基于Ray-Casting算法判断所述三角网格中的三角形的顶点是否位于所述多边形区域内部。

具体的，多边形区域内的三角瓦片可以采用Tile-Cover算法获得。

优选的，对所述多边形区域内的三角瓦片进行划分之前，还可以基于空间索引算法对多边形区域内的三角瓦片进行粗略搜索，搜索出与多边形区域存在相交可能的三角瓦片，以提高分选效率。

具体的，所述空间索引算法为Packed Hilbert R-tree算法。

S103，对所述第二地形瓦片进行划分，获得包含在所述多边形区域之内的相交多边形和位于所述多边形区域之外的相减多边形；

其中，对于与多边形区域边缘相交的地形瓦片，会被多边形区域边缘切割成两部分，一部分是位于多边形区域之内的相交多边形，另一部分是位于多边形区域之外的相减多边形。

具体的，基于多边形布尔运算算法对第二地形瓦片中和多边形区域进行求交操作，获得位于多边形区域之内的相交多边形，在将第二地形瓦片与相交多边形进行求差操作，获得相减多边形。

具体的，多边形布尔运算算法采用Martinez算法。

S104，对所述相交多边形和所述相减多边形进行三角剖分，获得所述相交多边形剖分形成的第三地形瓦片和所述相减多边形剖分形成的第四地形瓦片；

其中，三角剖分用于将相交多边形与相减多边形剖分成三角形的地形瓦片。

优选的，基于切耳算法对所述相交多边形和所述相减多边形进行三角剖分。

具体的，切耳算法具体采用Earcut算法。

S105，对所述第一地形瓦片、第三地形瓦片和第四地形瓦片顶点的高程数据进行编辑。

在本实施例中，量化网格格式存储的地形数据集是一种简单的多分辨率四叉树金字塔的高程图，所有地形瓦片文件以.terrain作为文件后缀名。量化网格存储着地形三角网格的顶点坐标和三角形索引，每一个顶点坐标都具有三个属性：经度、纬度和高程。

以CesiumJS作为为例，CesiumJS是一个用于创建具有最佳性能、精度、视觉质量和易用性的世界级三维地球和地图应用的开源JavaScript库，各个行业的开发人员，从航空航天到智能城市再到无人驾驶飞机，都使用CesiumJS创建用于共享动态地理空间数据的交互式web应用程序。CesiumJS使用WebGL来进行硬件加速图形化，能够跨平台、跨浏览器运行，可在PC端和移动端浏览器环境里运行，无需安装任何插件。

其中，CesiumJS将椭球体表面分割成四叉树金字塔结构，根节点瓦片的范围大且细节度低，叶子节点瓦片的范围小但是可以呈现更高的细节度。每个瓦片的可以呈现一个地形网格与叠加在地形上的多个影像图层。CesiumJS中加载地形的流程为：传入瓦片坐标，坐标具体包括x、y、level；根据瓦片坐标构造网络请求获取对应的编码的地形瓦片文件，地形瓦片文件获取成功后完成地形瓦片文件数据解码、构造并返回。

在CesiumJS构建展示的量化网格地图中，当需要对其进行地形压平编辑操作时。首先在地图上选取需要编辑的多边形区域，根据选取的多边形区域获取需要编辑的地形瓦片，然后对地形瓦片顶点的高程数据进行编辑。通过获取与多边形待编辑区域相关的地形瓦片，避免对无关区域瓦片进行处理以提高地形编辑性能。且整个编辑过程中，仅需要在对第二地形瓦片进行处理时使用多边形布尔运算，从而减少了多边形布尔运算的计算量，提高了地形编辑效率。

具体的，对所述第一地形瓦片、第三地形瓦片和第四地形瓦片顶点的高程数据进行编辑包括：

编辑所述第一地形瓦片和所述第三地形瓦片顶点的高程为压平高程；

编辑所述第四地形瓦片顶点的高程为所述第二地形瓦片顶点的原始高程。

其中，在压平编辑中，第一地形瓦片和第三地形瓦片为要进行地形压平的区域，所以将第一地形瓦片和第三地形瓦片顶点的高程修改为压平的高程。而第四地形瓦片不需要进行压平编辑，所以将其顶点的高程修改为第二地形瓦片顶点的原始高程。

参阅图2，在一些实施例中，还包括：

S201，对所述第三地形瓦片与所述第四地形瓦片形成的空隙进行填充，生成崖壁区域；

S202，对所述崖壁区域进行三角剖分获得第五地形瓦片；

具体的，基于切耳算法对崖壁区域进行三角剖分获得第五地形瓦片。

S203，对所述第五地形瓦片顶点的高程数据进行编辑。

优选的，对所述第五地形瓦片顶点的高程数据进行编辑包括：

基于插值法对所述第五地形瓦片顶点的高程数据进行编辑，使所述第五地形瓦片顶点的高程在纵向方向平滑变动。

本实施例中，第三地形瓦片与第四地形瓦片的高程数据改变后，会在两者之间由于高度差会形成空隙，此处的空隙需要被填充，填充后便形成了崖壁区域。由于崖壁区域是纵向布置的，为了使第三地形瓦片与第四地形瓦片之间的崖壁区域平滑设置，通过插值法对崖壁区域三角剖分形成的第五地形瓦片顶点的高程数据进行编辑。

在一些实施例中，还公开了一种高程地图地形修改装置，包括：

编辑区域获取模块，所述编辑区域获取模块用于获取量化网格地形上需要进行编辑的多边形区域；

三角瓦片获取模块，所述三角瓦片获取模块用于对所述多边形区域内的三角瓦片进行划分，获得包含在所述多边形区域之内的第一地形瓦片和与所述多边形区域部分相交的第二地形瓦片；

地形瓦片划分模块，所述地形瓦片划分模块用于对所述第二地形瓦片进行划分，获得包含在所述多边形区域之内的相交多边形和位于所述多边形区域之外的相减多边形；

为解决上述技术问题，本申请还公开了一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述量化网格地形的压平编辑方法的步骤。

其中，所述计算机设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述计算机设备可以与用户通过键盘、鼠标、遥控器、触摸板或声控设备等方式进行人机交互。

所述存储器至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或D界面显示存储器等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等。在一些实施例中，所述存储器可以是所述计算机设备的内部存储单元，例如该计算机设备的硬盘或内存。在另一些实施例中，所述存储器也可以是所述计算机设备的外部存储设备，例如该计算机设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。当然，所述存储器还可以既包括所述计算机设备的内部存储单元也包括其外部存储设备。本实施例中，所述存储器常用于存储安装于所述计算机设备的操作系统和各类应用软件，例如所述量化网格地形的压平编辑方法的程序代码等。此外，所述存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的各类数据。

所述处理器在一些实施例中可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、控制器、微控制器、微处理器、或其他数据处理芯片。该处理器通常用于控制所述计算机设备的总体操作。本实施例中，所述处理器用于运行所述存储器中存储的程序代码或者处理数据，例如运行所述量化网格地形的压平编辑方法的程序代码。

为解决上述技术问题，本申请还公开了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述量化网格地形的压平编辑方法的步骤。

其中，所述计算机可读存储介质存储有界面显示程序，所述界面显示程序可被至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如上述的量化网格地形的压平编辑方法的步骤。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。

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

Claims (10)

1.量化网格地形的压平编辑方法，其特征在于，包括：

获取量化网格地形上需要进行编辑的多边形区域；

对所述多边形区域内的三角瓦片进行划分，获得包含在所述多边形区域之内的第一地形瓦片和与所述多边形区域部分相交的第二地形瓦片；

对所述第二地形瓦片进行划分，获得包含在所述多边形区域之内的相交多边形和位于所述多边形区域之外的相减多边形；

对所述相交多边形和所述相减多边形进行三角剖分，获得所述相交多边形剖分形成的第三地形瓦片和所述相减多边形剖分形成的第四地形瓦片；

对所述第一地形瓦片、第三地形瓦片和第四地形瓦片顶点的高程数据进行编辑。

2.根据权利要求1所述的量化网格地形的压平编辑方法，其特征在于，对所述多边形区域内的三角瓦片进行划分包括：

若所述三角瓦片的顶点全部位于所述多边形区域之内，则将所述三角瓦片划分为第一地形瓦片；

若所述三角瓦片的顶点部分位于所述多边形区域之内，则将所述三角瓦片划分为第二地形瓦片。

3.根据权利要求2所述的量化网格地形的压平编辑方法，其特征在于：

基于Ray-Casting算法判断所述三角网格中的三角形的顶点是否位于所述多边形区域内部。

4.根据权利要求1所述的量化网格地形的压平编辑方法，其特征在于，对所述第一地形瓦片、第三地形瓦片和第四地形瓦片顶点的高程数据进行编辑包括：

编辑所述第一地形瓦片和所述第三地形瓦片顶点的高程为压平高程；

编辑所述第四地形瓦片顶点的高程为所述第二地形瓦片顶点的原始高程。

5.根据权利要求4所述的量化网格地形的压平编辑方法，其特征在于，还包括：

对所述第三地形瓦片与所述第四地形瓦片形成的空隙进行填充，生成崖壁区域；

对所述崖壁区域进行三角剖分获得第五地形瓦片；

对所述第五地形瓦片顶点的高程数据进行编辑。

6.根据权利要求5所述的量化网格地形的压平编辑方法，其特征在于，对所述第五地形瓦片顶点的高程数据进行编辑包括：

基于插值法对所述第五地形瓦片顶点的高程数据进行编辑，使所述第五地形瓦片顶点的高程在纵向方向平滑变动。

7.根据权利要求1所述的量化网格地形的压平编辑方法，其特征在于：

基于切耳算法对所述相交多边形和所述相减多边形进行三角剖分。

8.高程地图地形修改装置，其特征在于，包括：

编辑区域获取模块，所述编辑区域获取模块用于获取量化网格地形上需要进行编辑的多边形区域；

三角瓦片获取模块，所述三角瓦片获取模块用于对所述多边形区域内的三角瓦片进行划分，获得包含在所述多边形区域之内的第一地形瓦片和与所述多边形区域部分相交的第二地形瓦片；

地形瓦片划分模块，所述地形瓦片划分模块用于对所述第二地形瓦片进行划分，获得包含在所述多边形区域之内的相交多边形和位于所述多边形区域之外的相减多边形；

三角剖分模块，所述三角剖分模块用于对所述相交多边形和所述相减多边形进行三角剖分，获得所述相交多边形剖分形成的第三地形瓦片和所述相减多边形剖分形成的第四地形瓦片；

压平编辑模块，所述压平编辑模块用于对所述第一地形瓦片、第三地形瓦片和第四地形瓦片顶点的高程数据进行编辑。

9.一种计算机设备，其特征在于：包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至7中任一项所述量化网格地形的压平编辑方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于：存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至7中任一项所述量化网格地形的压平编辑方法的步骤。

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