CN116151777A - 一种风景园林平面图的智能自动渲染方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及平面图像的渲染生成相关领域，公开了一种风景园林平面图的智能自动渲染方法及系统，包括园林模型获取模块、模型对象区分模块、对象图层生成模块及图层平面渲染模块；用于对风景园林等公共场所的二次开发辅助及其平面图的渲染生成，通过对园林进行图像采集及三维重建，可以有效的解决老旧园林结构设计图的丢失问题，避免了繁琐的人工测绘工程，实现了园林结构分布的方便获取，并基于图像特征的智能化识别，以达到对三维模型的对象识别及二维化渲染目的，实现了完善的智能化作业流程。

Description

一种风景园林平面图的智能自动渲染方法及系统
技术领域
本发明涉及平面图像的渲染生成相关领域，具体是一种风景园林平面图的智能自动渲染方法及系统。
背景技术
风景园林及城市公园等休闲娱乐设施是人文工程中一项十分重要的发展内容，其存在能够丰富人们的业余生活，提升人们的幸福指数，有助于社会的稳定发展。
随着早期相关设备的使用年限增加，设备的老化及风景的杂乱化，使得对其进行二次开发维护变得十分的重要，而多数较老的设施，在多年的使用中，可能经历了管理方的多次变更，导致初始的设计图纸丢失，且即使设计图纸依然存在，当前的设施及景品花卉的分布也已经与过去大不相同；因此，在二次规划中十分不变，需要相关人员进行大量的前期探查测绘工作，增加人工工作量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种风景园林平面图的智能自动渲染方法及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种风景园林平面图的智能自动渲染系统，包含：
园林模型获取模块，用于通过图像采集设备获取风景园林的多组图像数据，基于多组所述图像数据对所述风景园林进行三维空间模型的重建，生成园林空间模型，所述园林空间模型用于表征园林设施植被间的空间分布关系；
模型对象区分模块，用于基于所述图像数据对所述园林空间模型内的设施植被进行图像特征的提取，并通过与预设的特征匹配库匹配获取相对应的对象类别，根据所述对象类别的分布进行特征区域的划分，所述特征区域用于表征相同对象类别的设施植被的分布情况；
对象图层生成模块，用于基于不同所述特征区域在所述园林空间模型中的平面空间位置分布建立多个对象图层，并根据相对应的对象类别对所述对象图层进行类别标记，所述对象图层设有表征图层间嵌套与连接的图层配合信息；
图层平面渲染模块，用于根据所述类别标记检索渲染方案库，获取该类别标记相对应的类别渲染方案，执行所述类别渲染方案，并基于图层配合信息对多个所述对象图层进行图像叠加，生成平面图以输出。
作为本发明的进一步方案：所述园林模型获取模块包括：
空间重建单元，用于获取多组图像数据，并基于所述图像数据对风景园林进行空间点云数据的获取，进而三维空间模型的重建，生成园林结构模型；
模型渲染单元，用于通过相对应所述图像数据的内容提取模型渲染贴图，并基于所述模型渲染贴图对所述园林结构模型进行渲染，生成园林空间模型；
园林设计单元，用于获取来自用户的模型修改指令并响应，所述模型修改指令用于对所述园林空间模型进行结构的修改或内容的替换。
作为本发明的再进一步方案：所述对象图层还包括多个对象子图层，所述对象类别包括多个对象子类别，所述对象类别与所述对象图层相对应，所述对象子图层与所述对象子类别相对应，所述对象子类别用于表征同一所述对象图层下的多个特征相似或相近的子类别，所述对象类别包括道路类别、设施类别、建筑类别及绿植类别。
作为本发明的再进一步方案：每个所述对象子类别均包括多个类别渲染方案，所述图层平面渲染模块包括：
子图层渲染单元，用于对相邻的所述对象子图层进行类别渲染方案的选择判断，若相邻的所述对象子图层分别属于不同的所述对象图层，则相邻所述对象子图层的类别渲染方式选择遵循高反差标准，若相邻的所述对象子图层属于同一对象图层，则相邻所述对象子图层的渲染方式选择遵循低反差标准，所述高反差标准及所述低反差标准用于表征渲染后平面图的色彩跨度。
作为本发明的再进一步方案：还包括对象图层导入模块；
所述对象图层导入模块，用于获取来自用户输入的特征对象图层，并基于所述特征对象图层的预设标记点与所述对象图层进行空间的对应匹配，所述特征对象图层包括排水分布图层、地埋供电分布图层以及地埋电缆分布图层。
本发明实施例旨在提供一种风景园林平面图的智能自动渲染方法，包括步骤：
通过图像采集设备获取风景园林的多组图像数据，基于多组所述图像数据对所述风景园林进行三维空间模型的重建，生成园林空间模型，所述园林空间模型用于表征园林设施植被间的空间分布关系；
基于所述图像数据对所述园林空间模型内的设施植被进行图像特征的提取，并通过与预设的特征匹配库匹配获取相对应的对象类别，根据所述对象类别的分布进行特征区域的划分，所述特征区域用于表征相同对象类别的设施植被的分布情况；
基于不同所述特征区域在所述园林空间模型中的平面空间位置分布建立多个对象图层，并根据相对应的对象类别对所述对象图层进行类别标记，所述对象图层设有表征图层间嵌套与连接的图层配合信息；
根据所述类别标记检索渲染方案库，获取该类别标记相对应的类别渲染方案，执行所述类别渲染方案，并基于图层配合信息对多个所述对象图层进行图像叠加，生成平面图以输出。
作为本发明的进一步方案：所述通过图像采集设备获取风景园林的多组图像数据，基于多组所述图像数据对所述风景园林进行三维空间模型的重建，生成园林空间模型的步骤具体包括：
获取多组图像数据，并基于所述图像数据对风景园林进行空间点云数据的获取，进而三维空间模型的重建，生成园林结构模型；
通过相对应所述图像数据的内容提取模型渲染贴图，并基于所述模型渲染贴图对所述园林结构模型进行渲染，生成园林空间模型；
获取来自用户的模型修改指令并响应，所述模型修改指令用于对所述园林空间模型进行结构的修改或内容的替换。
作为本发明的再进一步方案：所述对象图层还包括多个对象子图层，所述对象类别包括多个对象子类别，所述对象类别与所述对象图层相对应，所述对象子图层与所述对象子类别相对应，所述对象子类别用于表征同一所述对象图层下的多个特征相似或相近的子类别，所述对象类别包括道路类别、设施类别、建筑类别及绿植类别。
作为本发明的再进一步方案：每个所述对象子类别均包括多个类别渲染方案，所述根据所述类别标记检索渲染方案库，获取该类别标记相对应的类别渲染方案的步骤在执行时，还包括判断步骤：
对相邻的所述对象子图层进行类别渲染方案的选择判断，若相邻的所述对象子图层分别属于不同的所述对象图层，则相邻所述对象子图层的类别渲染方式选择遵循高反差标准，若相邻的所述对象子图层属于同一对象图层，则相邻所述对象子图层的渲染方式选择遵循低反差标准，所述高反差标准及所述低反差标准用于表征渲染后平面图的色彩跨度。
作为本发明的再进一步方案：还包括步骤：
获取来自用户输入的特征对象图层，并基于所述特征对象图层的预设标记点与所述对象图层进行空间的对应匹配，所述特征对象图层包括排水分布图层、地埋供电分布图层以及地埋电缆分布图层。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：用于对风景园林等公共场所的二次开发辅助及其平面图的渲染生成，通过对园林进行图像采集及三维重建，可以有效的解决老旧园林结构设计图的丢失问题，避免了繁琐的人工测绘工程，实现了园林结构分布的方便获取，并基于图像特征的智能化识别，以达到对三维模型的对象识别及二维化渲染目的，实现了完善的智能化作业流程。
附图说明
图1为一种风景园林平面图的智能自动渲染系统的组成框图。
图2为一种风景园林平面图的智能自动渲染系统中园林模型获取模块的组成框图。
图3为一种风景园林平面图的智能自动渲染方法的流程框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现方式进行详细描述。
如图1所述，为本发明一个实施例提供的一种风景园林平面图的智能自动渲染系统，包括以下步骤：
园林模型获取模块100，用于通过图像采集设备获取风景园林的多组图像数据，基于多组所述图像数据对所述风景园林进行三维空间模型的重建，生成园林空间模型，所述园林空间模型用于表征园林设施植被间的空间分布关系。
模型对象区分模块300，用于基于所述图像数据对所述园林空间模型内的设施植被进行图像特征的提取，并通过与预设的特征匹配库匹配获取相对应的对象类别，根据所述对象类别的分布进行特征区域的划分，所述特征区域用于表征相同对象类别的设施植被的分布情况。
对象图层生成模块500，用于基于不同所述特征区域在所述园林空间模型中的平面空间位置分布建立多个对象图层，并根据相对应的对象类别对所述对象图层进行类别标记，所述对象图层设有表征图层间嵌套与连接的图层配合信息。
图层平面渲染模块700，用于根据所述类别标记检索渲染方案库，获取该类别标记相对应的类别渲染方案，执行所述类别渲染方案，并基于图层配合信息对多个所述对象图层进行图像叠加，生成平面图以输出。
本实施例中，给出了一种风景园林平面图的智能自动渲染系统，用于对风景园林等公共场所的二次开发辅助及其平面图的渲染生成，通过对园林进行图像采集及三维重建，可以有效的解决老旧园林结构设计图的丢失问题，避免了繁琐的人工测绘工程，实现了园林结构分布的方便获取，并基于图像特征的智能化识别，以达到对三维模型的对象识别及二维化渲染目的，实现了完善的智能化作业流程；具体的使用时，用户可以通过在无人机上设置图像采集设备以预定的盘旋往复路线对园林进行覆盖式图像采集，从而可以通过基于图像的三维重建技术进行园林三维空间模型的重新建立，并可以通过图像数据对建立的三维空间模型进行色彩等图像特征的渲染，从而基于图像内容特征的识别程序可以实现对于三维空间模型中内容的类别识别与标记，例如道路（水泥路、石板路等）、观景亭、休息台、花卉树木种植区等；在对类别进行标记后，根据不同类别的平面空间分布及占用确定对象图层的区域，建立多个代表不同类别内容分布的对象图层，从而可以方便的分图层渲染，或根据不同的图层需求建立多类型的平面展示图。
如图2所示，作为本发明另一个优选的实施例，所述园林模型获取模块100包括：
空间重建单元101，用于获取多组图像数据，并基于所述图像数据对风景园林进行空间点云数据的获取，进而三维空间模型的重建，生成园林结构模型。
模型渲染单元102，用于通过相对应所述图像数据的内容提取模型渲染贴图，并基于所述模型渲染贴图对所述园林结构模型进行渲染，生成园林空间模型。
园林设计单元103，用于获取来自用户的模型修改指令并响应，所述模型修改指令用于对所述园林空间模型进行结构的修改或内容的替换。
本实施例中，这里对园林模型获取模块100进行了细化及拓展的说明，在系统建立园林的三维空间模型后，还可以根据用户的自身需求及需要对其中的内容进行删除、替换及补充等操作，例如图层A为植被图层，其中a区域空置，用户可以根据需求添加某x类型花卉模型来更新园林分布，b区域种植的花卉y，为了统一美观，也将其模型进行删除，并替换以某x类型的花卉模型。
作为本发明另一个优选的实施例，所述对象图层还包括多个对象子图层，所述对象类别包括多个对象子类别，所述对象类别与所述对象图层相对应，所述对象子图层与所述对象子类别相对应，所述对象子类别用于表征同一所述对象图层下的多个特征相似或相近的子类别，所述对象类别包括道路类别、设施类别、建筑类别及绿植类别。
进一步的，每个所述对象子类别均包括多个类别渲染方案，所述图层平面渲染模块700包括：
子图层渲染单元，用于对相邻的所述对象子图层进行类别渲染方案的选择判断，若相邻的所述对象子图层分别属于不同的所述对象图层，则相邻所述对象子图层的类别渲染方式选择遵循高反差标准，若相邻的所述对象子图层属于同一对象图层，则相邻所述对象子图层的渲染方式选择遵循低反差标准，所述高反差标准及所述低反差标准用于表征渲染后平面图的色彩跨度。
本实施例中，这里对对象图层及对象类别进行了拓展的说明，均由更多数量的下一级的子图层或子类别组成，这里可以理解为与前一实施例说明中的区域A对应的a、b、c区域，即对应不同类别的相似内容，例如不同种类的花卉对应区域，因此在渲染平面图是时，需要考虑到不同子区域间的连贯性或区别性，当同一区域A中的a、b子区域时，其均为花卉，因此具有一定的连贯性，渲染时需要采用跨度较小的渲染方案（例如不同的花卉填充图案，需要考虑其色彩的连贯性，在用于区别时，避免较大的色彩跨度造成视觉上的不适），反之，若为道路与植物区域的相邻，即不同类别的区域A、B，则需要更大的跨度进行视觉观感上的反差以实现更快速的信息获取。
作为本发明另一个优选的实施例，还包括对象图层导入模块；
所述对象图层导入模块，用于获取来自用户输入的特征对象图层，并基于所述特征对象图层的预设标记点与所述对象图层进行空间的对应匹配，所述特征对象图层包括排水分布图层、地埋供电分布图层以及地埋电缆分布图层。
本实施例中，因为还有部分的图层，是无法通过图像的采集获取的，例如低下的管道电缆分布等，因此需要使用者获取相关的管理设计图纸进行图层的单独导入，这里的预设标记点可以理解为管理人员常用的地面设备，例如低下排水管道对应的下水道口，低下线路对应的地上管理设备箱等。
如图3所示，本发明还提供了一种风景园林平面图的智能自动渲染方法及系统，其包含：
S200，通过图像采集设备获取风景园林的多组图像数据，基于多组所述图像数据对所述风景园林进行三维空间模型的重建，生成园林空间模型，所述园林空间模型用于表征园林设施植被间的空间分布关系。
S400，基于所述图像数据对所述园林空间模型内的设施植被进行图像特征的提取，并通过与预设的特征匹配库匹配获取相对应的对象类别，根据所述对象类别的分布进行特征区域的划分，所述特征区域用于表征相同对象类别的设施植被的分布情况。
S600，基于不同所述特征区域在所述园林空间模型中的平面空间位置分布建立多个对象图层，并根据相对应的对象类别对所述对象图层进行类别标记，所述对象图层设有表征图层间嵌套与连接的图层配合信息。
S800，根据所述类别标记检索渲染方案库，获取该类别标记相对应的类别渲染方案，执行所述类别渲染方案，并基于图层配合信息对多个所述对象图层进行图像叠加，生成平面图以输出。
作为本发明另一个优选的实施例，所述通过图像采集设备获取风景园林的多组图像数据，基于多组所述图像数据对所述风景园林进行三维空间模型的重建，生成园林空间模型的步骤具体包括：
获取多组图像数据，并基于所述图像数据对风景园林进行空间点云数据的获取，进而三维空间模型的重建，生成园林结构模型。
通过相对应所述图像数据的内容提取模型渲染贴图，并基于所述模型渲染贴图对所述园林结构模型进行渲染，生成园林空间模型。
获取来自用户的模型修改指令并响应，所述模型修改指令用于对所述园林空间模型进行结构的修改或内容的替换。
作为本发明另一个优选的实施例，所述对象图层还包括多个对象子图层，所述对象类别包括多个对象子类别，所述对象类别与所述对象图层相对应，所述对象子图层与所述对象子类别相对应，所述对象子类别用于表征同一所述对象图层下的多个特征相似或相近的子类别，所述对象类别包括道路类别、设施类别、建筑类别及绿植类别。
作为本发明另一个优选的实施例，每个所述对象子类别均包括多个类别渲染方案，所述根据所述类别标记检索渲染方案库，获取该类别标记相对应的类别渲染方案的步骤在执行时，还包括判断步骤：
对相邻的所述对象子图层进行类别渲染方案的选择判断，若相邻的所述对象子图层分别属于不同的所述对象图层，则相邻所述对象子图层的类别渲染方式选择遵循高反差标准，若相邻的所述对象子图层属于同一对象图层，则相邻所述对象子图层的渲染方式选择遵循低反差标准，所述高反差标准及所述低反差标准用于表征渲染后平面图的色彩跨度。
作为本发明另一个优选的实施例，还包括步骤：
获取来自用户输入的特征对象图层，并基于所述特征对象图层的预设标记点与所述对象图层进行空间的对应匹配，所述特征对象图层包括排水分布图层、地埋供电分布图层以及地埋电缆分布图层。
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，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请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。
本领域技术人员在考虑说明书及实施例处的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种风景园林平面图的智能自动渲染系统，其特征在于，包含：
园林模型获取模块，用于通过图像采集设备获取风景园林的多组图像数据，基于多组所述图像数据对所述风景园林进行三维空间模型的重建，生成园林空间模型，所述园林空间模型用于表征园林设施植被间的空间分布关系；
模型对象区分模块，用于基于所述图像数据对所述园林空间模型内的设施植被进行图像特征的提取，并通过与预设的特征匹配库匹配获取相对应的对象类别，根据所述对象类别的分布进行特征区域的划分，所述特征区域用于表征相同对象类别的设施植被的分布情况；
对象图层生成模块，用于基于不同所述特征区域在所述园林空间模型中的平面空间位置分布建立多个对象图层，并根据相对应的对象类别对所述对象图层进行类别标记，所述对象图层设有表征图层间嵌套与连接的图层配合信息；
图层平面渲染模块，用于根据所述类别标记检索渲染方案库，获取该类别标记相对应的类别渲染方案，执行所述类别渲染方案，并基于图层配合信息对多个所述对象图层进行图像叠加，生成平面图以输出。
2.根据权利要求1所述的一种风景园林平面图的智能自动渲染系统，其特征在于，所述园林模型获取模块包括：
空间重建单元，用于获取多组图像数据，并基于所述图像数据对风景园林进行空间点云数据的获取，进而三维空间模型的重建，生成园林结构模型；
模型渲染单元，用于通过相对应所述图像数据的内容提取模型渲染贴图，并基于所述模型渲染贴图对所述园林结构模型进行渲染，生成园林空间模型；
园林设计单元，用于获取来自用户的模型修改指令并响应，所述模型修改指令用于对所述园林空间模型进行结构的修改或内容的替换。
3.根据权利要求1所述的一种风景园林平面图的智能自动渲染系统，其特征在于，所述对象图层还包括多个对象子图层，所述对象类别包括多个对象子类别，所述对象类别与所述对象图层相对应，所述对象子图层与所述对象子类别相对应，所述对象子类别用于表征同一所述对象图层下的多个特征相似或相近的子类别，所述对象类别包括道路类别、设施类别、建筑类别及绿植类别。
4.根据权利要求3所述的一种风景园林平面图的智能自动渲染系统，其特征在于，每个所述对象子类别均包括多个类别渲染方案，所述图层平面渲染模块包括：
子图层渲染单元，用于对相邻的所述对象子图层进行类别渲染方案的选择判断，若相邻的所述对象子图层分别属于不同的所述对象图层，则相邻所述对象子图层的类别渲染方式选择遵循高反差标准，若相邻的所述对象子图层属于同一对象图层，则相邻所述对象子图层的渲染方式选择遵循低反差标准，所述高反差标准及所述低反差标准用于表征渲染后平面图的色彩跨度。
5.根据权利要求1所述的一种风景园林平面图的智能自动渲染系统，其特征在于，还包括对象图层导入模块；
所述对象图层导入模块，用于获取来自用户输入的特征对象图层，并基于所述特征对象图层的预设标记点与所述对象图层进行空间的对应匹配，所述特征对象图层包括排水分布图层、地埋供电分布图层以及地埋电缆分布图层。
6.一种风景园林平面图的智能自动渲染方法，其特征在于，包括步骤：
通过图像采集设备获取风景园林的多组图像数据，基于多组所述图像数据对所述风景园林进行三维空间模型的重建，生成园林空间模型，所述园林空间模型用于表征园林设施植被间的空间分布关系；
基于所述图像数据对所述园林空间模型内的设施植被进行图像特征的提取，并通过与预设的特征匹配库匹配获取相对应的对象类别，根据所述对象类别的分布进行特征区域的划分，所述特征区域用于表征相同对象类别的设施植被的分布情况；
基于不同所述特征区域在所述园林空间模型中的平面空间位置分布建立多个对象图层，并根据相对应的对象类别对所述对象图层进行类别标记，所述对象图层设有表征图层间嵌套与连接的图层配合信息；
根据所述类别标记检索渲染方案库，获取该类别标记相对应的类别渲染方案，执行所述类别渲染方案，并基于图层配合信息对多个所述对象图层进行图像叠加，生成平面图以输出。
7.根据权利要求6所述的一种风景园林平面图的智能自动渲染方法，其特征在于，所述通过图像采集设备获取风景园林的多组图像数据，基于多组所述图像数据对所述风景园林进行三维空间模型的重建，生成园林空间模型的步骤具体包括：
获取多组图像数据，并基于所述图像数据对风景园林进行空间点云数据的获取，进而三维空间模型的重建，生成园林结构模型；
通过相对应所述图像数据的内容提取模型渲染贴图，并基于所述模型渲染贴图对所述园林结构模型进行渲染，生成园林空间模型；
获取来自用户的模型修改指令并响应，所述模型修改指令用于对所述园林空间模型进行结构的修改或内容的替换。
8.根据权利要求6所述的一种风景园林平面图的智能自动渲染方法，其特征在于，所述对象图层还包括多个对象子图层，所述对象类别包括多个对象子类别，所述对象类别与所述对象图层相对应，所述对象子图层与所述对象子类别相对应，所述对象子类别用于表征同一所述对象图层下的多个特征相似或相近的子类别，所述对象类别包括道路类别、设施类别、建筑类别及绿植类别。
9.根据权利要求8所述的一种风景园林平面图的智能自动渲染方法，其特征在于，每个所述对象子类别均包括多个类别渲染方案，所述根据所述类别标记检索渲染方案库，获取该类别标记相对应的类别渲染方案的步骤在执行时，还包括判断步骤：
对相邻的所述对象子图层进行类别渲染方案的选择判断，若相邻的所述对象子图层分别属于不同的所述对象图层，则相邻所述对象子图层的类别渲染方式选择遵循高反差标准，若相邻的所述对象子图层属于同一对象图层，则相邻所述对象子图层的渲染方式选择遵循低反差标准，所述高反差标准及所述低反差标准用于表征渲染后平面图的色彩跨度。
10.根据权利要求6所述的一种风景园林平面图的智能自动渲染方法，其特征在于，还包括步骤：
获取来自用户输入的特征对象图层，并基于所述特征对象图层的预设标记点与所述对象图层进行空间的对应匹配，所述特征对象图层包括排水分布图层、地埋供电分布图层以及地埋电缆分布图层。
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