CN116342828A - 三维地图生成方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种三维地图生成方法及系统，用以解决三维地图渲染速率较低的技术问题。其中，一种三维地图生成方案，包括以下步骤：获取建筑实体对象；确定建筑实体对象的建筑类型；根据建筑实体对象的建筑类型，在预设模型库确定对应建筑类型的主体模型、部件模型；以预设结构关系拼接主体模型、部件模型，生成建筑模型；确定建筑实体对象的现实位置信息；根据建筑实体对象的现实位置信息，在预设地图空间放置建筑模型，生成三维地图。通过将建筑实体对象以单元化的拼接方式生成建筑模型，降低了三维模型的载负量，进而提高了三维地图的渲染速率。

Description

三维地图生成方法及系统

技术领域

本申请涉及电子信息技术领域，尤其涉及一种三维地图生成方法及系统。

背景技术

地图是根据一定的数学法则，将自然地理的自然现象通过符号缩绘在平面上的图形。电子地图则是以地图数据库为基础，在适当尺寸的屏幕上按照一定比例显示的地图。三维地图是以三维电子地图数据库为基础，按照一定比例对现实世界或其中一部分的进行三维模型的描述，其形象性、功能性远强于二维电子地图。

在实现现有技术的过程中，发明人发现：

三维地图通常运用网络拓扑技术、数据库管理系统对地物的坐标进行数学建模，并且基于GIS系统处理、WEB技术、计算机图形学、三维仿真技术和虚拟现实技术反映地物的形状、大小等属性信息。

由于三维模型占用较多的系统资源，在计算机性能还没有大幅提高之前，仍要考虑信息的载负量与系统资源间的平衡。举例来说，如果三维模型的载负量太大，很容易导致三维地图渲染卡顿或者渲染失败。

因此，需要提供一种新的三维地图生成方案，用以解决三维地图渲染速率较低的技术问题。

发明内容

本申请实施例提供一种新的三维地图生成方案，用以解决三维地图渲染速率较低的技术问题。

具体的，一种三维地图生成方法，包括以下步骤：

获取建筑实体对象；

确定建筑实体对象的建筑类型；

根据建筑实体对象的建筑类型，在预设模型库确定对应建筑类型的主体模型、部件模型；

以预设结构关系拼接主体模型、部件模型，生成建筑模型；

确定建筑实体对象的现实位置信息；

根据建筑实体对象的现实位置信息，在预设地图空间放置建筑模型，生成三维地图。

进一步的，所述以预设结构关系拼接主体模型、部件模型，生成建筑模型，具体包括：

确定部件模型的语义；

根据部件模型的语义，确定向阳部件模型；

确定建筑实体对象的现实位置信息；

根据建筑实体对象的现实位置信息，确定主体模型采光系数值最大的面为向阳面；

拼接向阳部件模型至主体模型的向阳面，生成建筑模型。

进一步的，所述以预设结构关系拼接主体模型、部件模型，生成建筑模型，具体还包括：

确定主体模型的尺寸信息；

根据主体模型的尺寸信息，以预设比例策略缩放部件模型的尺寸信息。

进一步的，所述方法还包括：

获取样本建筑实体对象；

根据样本建筑实体对象，建立样本建筑主体模型、样本建筑部件模型、样本建筑主体模型与样本建筑部件模型的结构关系；

将样本建筑主体模型与样本建筑部件模型的结构关系作为预设结构关系。

进一步的，所述方法还包括：

根据建筑实体对象的现实位置信息，通过光线追踪模型渲染三维地图。

本申请实施例还提供一种三维地图生成系统。

具体的，一种三维地图生成系统，包括：

获取模块，用于获取建筑实体对象；

匹配模块，用于确定建筑实体对象的建筑类型；还用于根据建筑实体对象的建筑类型，在预设模型库确定对应建筑类型的主体模型、部件模型；

组建模块，用于以预设结构关系拼接主体模型、部件模型，生成建筑模型；还用于确定建筑实体对象的现实位置信息；还用于根据建筑实体对象的现实位置信息，在预设地图空间放置建筑模型，生成三维地图。

进一步的，所述组建模块以预设结构关系拼接主体模型、部件模型，生成建筑模型，具体包括：

确定部件模型的语义；

根据部件模型的语义，确定向阳部件模型；

确定建筑实体对象的现实位置信息；

根据建筑实体对象的现实位置信息，确定主体模型采光系数值最大的面为向阳面；

拼接向阳部件模型至主体模型的向阳面，生成建筑模型。

进一步的，所述组建模块以预设结构关系拼接主体模型、部件模型，生成建筑模型，具体还包括：

确定主体模型的尺寸信息；

根据主体模型的尺寸信息，以预设比例策略缩放部件模型的尺寸信息。

进一步的，所述组建模块还用于：

获取样本建筑实体对象；

根据样本建筑实体对象，建立样本建筑主体模型、样本建筑部件模型、样本建筑主体模型与样本建筑部件模型的结构关系；

将样本建筑主体模型与样本建筑部件模型的结构关系作为预设结构关系。

进一步的，所述组建模块还用于：

根据建筑实体对象的现实位置信息，通过光线追踪模型渲染三维地图。

本申请实施例提供的技术方案，至少具有如下有益效果：

通过将建筑实体对象以单元化的拼接方式生成建筑模型，降低了三维模型的载负量，进而提高了三维地图的渲染速率。并且，通过将大量真实世界的地理空间数据转换到虚拟世界，为构建物理上准确的工业元宇宙应用程序和数字孪生提供了应用基础。

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。在附图中：

图1为本申请实施例提供的一种三维地图生成方法的流程框图；

图2为本申请实施例提供的一种三维地图生成系统的结构示意图。

图中附图标记表示为：

100 三维地图生成系统

11 获取模块

12 匹配模块

13 组建模块

实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参照图1，为解决三维地图渲染速率较低的技术问题，本申请提供一种三维地图生成方法，包括以下步骤：

S110：获取建筑实体对象。

可以理解的是，所述建筑实体对象具有使用功能，在具体的应用场景中表现为建筑物或构筑物。就所述建筑实体对象的使用功能而言，可将不同的建筑实体对象进行显著区分。例如，有的建筑实体对象用于提供工业生产场所，有的建筑实体对象用于提供居住场所，有的建筑实体对象用于提供办公场所。此处将建筑实体对象的使用功能以建筑类型表征。

所述建筑类型是建筑实体对象的属性信息。当然所述建筑实体对象还具有其他属性信息，例如位置信息。换句话说，若干属性信息构成的集合共同定义建筑实体对象。

由于所述建筑实体对象具有使用功能，因此会被记录在地图数据中，以供地图使用者查询、导航。本申请获取建筑实体对象，可以是获取地图数据中的建筑实体对象。或者，本申请获取建筑实体对象，可以是获取城建规划数据中的建筑实体对象。二者的区别在于，地图数据中的建筑实体对象可视为先验数据。具体的，地图数据中的建筑实体对象基于现实中已存在的建筑物或构筑物进行构建存储。而城建规划数据中的建筑实体对象可视为后验数据。具体的，城建规划数据中的建筑实体对象基于规划中的建筑物或构筑物进行构建存储，而其在现实中可能还未动工。换句话说，城建规划数据中的建筑实体对象可能表现为现实中不存在的建筑物或构筑物。

S120：确定建筑实体对象的建筑类型。

S130：根据建筑实体对象的建筑类型，在预设模型库确定对应建筑类型的主体模型、部件模型。

可以理解的是，所述建筑实体对象的建筑类型可包括工业建筑、住宅建筑、办公建筑、医疗建筑、商业建筑等。举例来说，在所述建筑实体对象的建筑类型为办公建筑的场景中，所述建筑实体对象表现为办公楼。在所述建筑实体对象的建筑类型为工业建筑的场景中，所述建筑实体对象表现为厂房。在所述建筑实体对象的建筑类型为住宅建筑的场景中，所述建筑实体对象表现为居民楼。在所述建筑实体对象的建筑类型为商业建筑的场景中，所述建筑实体对象表现为商场。在所述建筑实体对象的建筑类型为医疗建筑的场景中，所述建筑实体对象表现为医院。

需要指出的是，现有技术中三维模型的载负量较大。具体来说，载负量可分为直接信息载负量和间接信息载负量。其中直接信息负载量体现为三维模型的建筑类型、位置信息属性，间接信息载负量体现为三维模型的形状信息属性、尺寸信息属性等。诚然，现有技术结合直接信息负载量、间接信息载负量，力求以三维模型还原真实的建筑实体对象。但这些三维模型的载负量占用了较多的系统资源，在计算机性能还没有大幅提高之前，仍要考虑信息的载负量与系统资源间的平衡。甚至由于部分三维模型的载负量太大，导致三维地图渲染卡顿或者渲染失败。

在实现现有技术在的过程中，发明人发现无论地图使用者执行查询任务或是导航任务，其关注重心是建筑实体对象的使用功能和地理位置。换句话说，地图使用者关注建筑实体对象的建筑类型、位置信息属性，而忽略建筑实体对象的形状信息属性、尺寸信息属性。

基于此，本申请采用模型拼接的方式以降低三维模型的载负量。具体的，本申请采用模型拼接的方式以降低三维模型的形状信息属性、尺寸信息属性这类间接信息载负量。

具体的，采用模型拼接的方式以降低三维模型的载负量的实现过程表现为：

根据建筑实体对象的建筑类型，在预设模型库确定对应建筑类型的主体模型、部件模型。

可以理解的是，所述预设模型库存储若干预设主体模型、若干预设部件模型。所述若干预设主体模型、若干预设部件模型采用多边形建模技术，在保证还原对象真实形状的同时也能保证建模速度。

在本申请提供的一种优选实施方式中，所述若干预设主体模型、若干预设部件模型还设置有贴图，比如建筑外墙贴图、窗体贴图、装饰物贴图等。

当然，在预设建模时，所述若干预设主体模型、若干预设部件模型还配置有建筑类型。这样，可以根据建筑类型对若干预设主体模型、若干预设部件模型进行分类，以便在预设模型库能够快速确定对应建筑类型的主体模型、部件模型。

当需要对建筑实体对象进行建模时，只需根据建筑实体对象的建筑类型，即可在预设模型库中快速确定对应建筑类型的主体模型、部件模型，作为建模素材。

进一步的，所述主体模型表现为表征建筑实体对象大致形状的模型，所述部件模型表现为表征建筑实体对象除大致形状外的细节模型。举例来说，所述主体模型在具体的应用场景中表现为楼栋模型，所述部件模型在具体的应用场景中表现为门模型、阳台模型、空调外机模型、窗台模型、幕墙模型等。

S140：以预设结构关系拼接主体模型、部件模型，生成建筑模型。

可以理解的是，在步骤S130已确定对应建筑类型的主体模型、部件模型，作为建模素材后，还需要拼接主体模型、部件模型，生成建筑模型。拼接主体模型、部件模型遵循预设结构关系，从而保证建筑模型的还原程度。

进一步的，所述以预设结构关系拼接主体模型、部件模型，生成建筑模型，具体包括：

确定部件模型的语义；

根据部件模型的语义，确定向阳部件模型；

确定建筑实体对象的现实位置信息；

根据建筑实体对象的现实位置信息，确定主体模型采光系数值最大的面为向阳面；

拼接向阳部件模型至主体模型的向阳面，生成建筑模型。

可以理解的是，所述部件模型有不同类型，不同类型的部件模型以语义分类。例如，所述部件模型的语义可以表现为门、阳台、空调外机、窗台、幕墙。

在具体的应用场景中，特定部件模型表征建筑模型的朝向。具体来说，建筑模型的朝向基于地理位置决定，而特定部件模型相对主体模型的拼接面则表征建筑模型的朝向。此处将这种表征建筑模型朝向的特定部件模型称为向阳部件模型。所述向阳部件模型的语义可以是门、窗或阳台。

举例来说，我国处于地球北半球、欧亚大陆东部，大部分陆地位于北归线（北纬）以北，太阳多从东偏南升起，从西边落下。在冬季，由于太阳高度角较小，因此住宅建筑的门、窗、阳台朝南，可使更多斜射的太阳光线进入室内，从而提高室内温度。而在夏季，太阳高度角增大，太阳从门、窗射入的光线相对就少，从而能保持室内有一定的凉意。再就是我国大部分地区位于东亚季风区，宅舍朝南，盛夏季节可避开下午最热时的直射阳光，隆冬季节又可避开西北寒风，起到防寒、保暖的作用。久而久之，我国建筑实体对象的朝向呈现“坐南朝北”现象，也即建筑实体对象门开在南侧。

因此，在拼接主体模型、部件模型的过程中，可以先根据语义筛选出可作为向阳部件模型的部件模型。之后获取建筑实体对象的现实位置信息。通常建筑实体对象的现实位置信息表现为经纬度信息。根据建筑实体对象的经纬度信息，确定主体模型的向阳面。此处以采光系数值作为判定条件，优选采用采光系数值最大的面为向阳面。在确定主体模型的向阳面、向阳部件模型后，将向阳部件模型拼接至主体模型的向阳面，即生成建筑模型。

还是以我国建筑实体对象为例，建筑实体对象朝南一面采光系数值最大，朝北一面采光系数值最小。在确定对应我国建筑实体对象的主体模型的向阳面，确定语义为门、窗或阳台的向阳部件模型后，将向阳部件模型拼接至主体模型的向阳面，可得到呈现“坐南朝北”朝向的建筑模型。

进一步的，所述以预设结构关系拼接主体模型、部件模型，生成建筑模型，具体还包括：

确定主体模型的尺寸信息；

根据主体模型的尺寸信息，以预设比例策略缩放部件模型的尺寸信息。

这是考虑到，虽然预设模型库存储预设主体模型、预设部件模型。但在实际的应用场景中，可能出现厂房占地面积较大导致主体模型需要比例放大。为保证建筑模型的还原程度，部件模型也应同比例放大。这时需要确定主体模型的尺寸信息，以主体模型的尺寸信息比较预设模型库中预设主体模型的尺寸信息，得到预设比例策略。之后以预设比例策略缩放部件模型的尺寸信息。从而得到与主体模型适配的部件模型。

进一步的，所述方法还包括：

获取样本建筑实体对象；

根据样本建筑实体对象，建立样本建筑主体模型、样本建筑部件模型、样本建筑主体模型与样本建筑部件模型的结构关系；

将样本建筑主体模型与样本建筑部件模型的结构关系作为预设结构关系。

可以理解的是，所述预设结构关系表征主体模型、部件模型的结构关系。例如门相对建筑主体的结构、窗户相对建筑主体的结构、阳台相对建筑主体的结构。通常所述门、窗户、阳台不会位于同一水平基准，如果依次拼接主体模型，则建筑模型生成效率较低。为此，可以根据样本建筑实体对象，建立样本建筑主体模型与样本建筑部件模型的结构关系。之后将样本建筑主体模型与样本建筑部件模型的结构关系作为预设结构关系。从而在后续建模过程中，能够标准化快速建模，提高了建筑模型生成效率。

S150：确定建筑实体对象的现实位置信息。

S160：根据建筑实体对象的现实位置信息，在预设地图空间放置建筑模型，生成三维地图。

可以理解的是，所述建筑实体对象位于现实空间，所述建筑模型位于虚拟空间。所述建筑实体对象与建筑模型具有关联关系。基于此，可以根据建筑实体对象于现实空间的现实位置信息，转换为建筑模型于虚拟空间的位置信息。也即配置虚拟空间仿真现实空间。

根据若干建筑实体对象的现实位置信息，在预设地图空间放置若干对应的建筑模型，即可生成三维地图。

优选的，当确定所述三维地图中任意建筑模型，则显示建筑模型对应建筑实体对象的现实位置信息。通常，所述建筑实体对象的现实位置信息表现为经纬度信息。

进一步的，所述方法还包括：

根据建筑实体对象的现实位置信息，通过光线追踪模型渲染三维地图。

可以理解的是，基于建筑实体对象的现实位置信息，可以判定建筑模型的向阳面。判定过程如上文所述，此处不再赘述。为了提高三维地图的仿真程度和层次感，在本申请提供的一种具体实施方式中，还可以根据建筑实体对象的现实位置信息，通过光线追踪模型渲染三维地图。也即仿真建筑模型在太阳光线的照射下的呈现效果，从而增强三维地图的立体层次，提高三维地图的友好度。

综上所述，本申请提供一种三维地图生成方法，通过将建筑实体对象以单元化的拼接方式生成建筑模型，降低了三维模型的载负量，进而提高了三维地图的渲染速率。并且，通过将大量真实世界的地理空间数据转换到虚拟世界，为构建物理上准确的工业元宇宙应用程序和数字孪生提供了应用基础。在所述三维地图生成方法应用于城建规划的场景中，能够仿真呈现城建规划样貌，从而对城市规划科学性、合理性给予仿真支持。

请参照图2，为支持三维地图生成方法，本申请还提供一种三维地图生成系统100，包括：

获取模块11，用于获取建筑实体对象；

匹配模块12，用于确定建筑实体对象的建筑类型；还用于根据建筑实体对象的建筑类型，在预设模型库确定对应建筑类型的主体模型、部件模型；

组建模块13，用于以预设结构关系拼接主体模型、部件模型，生成建筑模型；还用于确定建筑实体对象的现实位置信息；还用于根据建筑实体对象的现实位置信息，在预设地图空间放置建筑模型，生成三维地图。

获取模块11获取建筑实体对象。

可以理解的是，所述建筑实体对象具有使用功能，在具体的应用场景中表现为建筑物或构筑物。就所述建筑实体对象的使用功能而言，可将不同的建筑实体对象进行显著区分。例如，有的建筑实体对象用于提供工业生产场所，有的建筑实体对象用于提供居住场所，有的建筑实体对象用于提供办公场所。此处将建筑实体对象的使用功能以建筑类型表征。

所述建筑类型是建筑实体对象的属性信息。当然所述建筑实体对象还具有其他属性信息，例如位置信息。换句话说，若干属性信息构成的集合共同定义建筑实体对象。

由于所述建筑实体对象具有使用功能，因此会被记录在地图数据中，以供地图使用者查询、导航。获取模块11获取建筑实体对象，可以是获取地图数据中的建筑实体对象。或者，获取模块11获取建筑实体对象，可以是获取城建规划数据中的建筑实体对象。二者的区别在于，地图数据中的建筑实体对象可视为先验数据。具体的，地图数据中的建筑实体对象基于现实中已存在的建筑物或构筑物进行构建存储。而城建规划数据中的建筑实体对象可视为后验数据。具体的，城建规划数据中的建筑实体对象基于规划中的建筑物或构筑物进行构建存储，而其在现实中可能还未动工。换句话说，城建规划数据中的建筑实体对象可能表现为现实中不存在的建筑物或构筑物。

匹配模块12确定建筑实体对象的建筑类型。

可以理解的是，所述建筑实体对象的建筑类型可包括工业建筑、住宅建筑、办公建筑、医疗建筑、商业建筑等。举例来说，在所述建筑实体对象的建筑类型为办公建筑的场景中，所述建筑实体对象表现为办公楼。在所述建筑实体对象的建筑类型为工业建筑的场景中，所述建筑实体对象表现为厂房。在所述建筑实体对象的建筑类型为住宅建筑的场景中，所述建筑实体对象表现为居民楼。在所述建筑实体对象的建筑类型为商业建筑的场景中，所述建筑实体对象表现为商场。在所述建筑实体对象的建筑类型为医疗建筑的场景中，所述建筑实体对象表现为医院。

需要指出的是，现有技术中三维模型的载负量较大。具体来说，载负量可分为直接信息载负量和间接信息载负量。其中直接信息负载量体现为三维模型的建筑类型、位置信息属性，间接信息载负量体现为三维模型的形状信息属性、尺寸信息属性等。诚然，现有技术结合直接信息负载量、间接信息载负量，力求以三维模型还原真实的建筑实体对象。但这些三维模型的载负量占用了较多的系统资源，在计算机性能还没有大幅提高之前，仍要考虑信息的载负量与系统资源间的平衡。甚至由于部分三维模型的载负量太大，导致三维地图渲染卡顿或者渲染失败。

在实现现有技术在的过程中，发明人发现无论地图使用者执行查询任务或是导航任务，其关注重心是建筑实体对象的使用功能和地理位置。换句话说，地图使用者关注建筑实体对象的建筑类型、位置信息属性，而忽略建筑实体对象的形状信息属性、尺寸信息属性。

基于此，本申请采用模型拼接的方式以降低三维模型的载负量。具体的，本申请采用模型拼接的方式以降低三维模型的形状信息属性、尺寸信息属性这类间接信息载负量。

具体的，采用模型拼接的方式以降低三维模型的载负量的实现过程表现为：

匹配模块12根据建筑实体对象的建筑类型，在预设模型库确定对应建筑类型的主体模型、部件模型。

可以理解的是，所述预设模型库存储若干预设主体模型、若干预设部件模型。所述若干预设主体模型、若干预设部件模型采用多边形建模技术，在保证还原对象真实形状的同时也能保证建模速度。

进一步的，在本申请提供的一种优选实施方式中，所述若干预设主体模型、若干预设部件模型还设置有贴图，比如建筑外墙贴图、窗体贴图、装饰物贴图等。

当然，在预设建模时，所述若干预设主体模型、若干预设部件模型还配置有建筑类型。这样，匹配模块12可以根据建筑类型对若干预设主体模型、若干预设部件模型进行分类，以便在预设模型库能够快速确定对应建筑类型的主体模型、部件模型。

当对建筑实体对象进行建模前，只需匹配模块12根据建筑实体对象的建筑类型，即可在预设模型库中快速确定对应建筑类型的主体模型、部件模型，作为建模素材。

进一步的，所述主体模型表现为表征建筑实体对象大致形状的模型，所述部件模型表现为表征建筑实体对象除大致形状外的细节模型。举例来说，所述主体模型在具体的应用场景中表现为楼栋模型，所述部件模型在具体的应用场景中表现为门模型、阳台模型、空调外机模型、窗台模型、幕墙模型等。

组建模块13以预设结构关系拼接主体模型、部件模型，生成建筑模型。

可以理解的是，在匹配模块12已确定对应建筑类型的主体模型、部件模型，作为建模素材后，还需要组建模块13拼接主体模型、部件模型，生成建筑模型。组建模块13拼接主体模型、部件模型遵循预设结构关系，从而保证建筑模型的还原程度。

进一步的，所述组建模块13以预设结构关系拼接主体模型、部件模型，生成建筑模型，具体包括：

确定部件模型的语义；

根据部件模型的语义，确定向阳部件模型；

确定建筑实体对象的现实位置信息；

根据建筑实体对象的现实位置信息，确定主体模型采光系数值最大的面为向阳面；

拼接向阳部件模型至主体模型的向阳面，生成建筑模型。

可以理解的是，所述部件模型有不同类型，不同类型的部件模型以语义分类。例如，所述部件模型的语义可以表现为门、阳台、空调外机、窗台、幕墙。

在具体的应用场景中，特定部件模型表征建筑模型的朝向。具体来说，建筑模型的朝向基于地理位置决定，而特定部件模型相对主体模型的拼接面则表征建筑模型的朝向。此处将这种表征建筑模型朝向的特定部件模型称为向阳部件模型。所述向阳部件模型的语义可以是门、窗或阳台。

举例来说，我国处于地球北半球、欧亚大陆东部，大部分陆地位于北归线（北纬）以北，太阳多从东偏南升起，从西边落下。在冬季，由于太阳高度角较小，因此住宅建筑的门、窗、阳台朝南，可使更多斜射的太阳光线进入室内，从而提高室内温度。而在夏季，太阳高度角增大，太阳从门、窗射入的光线相对就少，从而能保持室内有一定的凉意。再就是我国大部分地区位于东亚季风区，宅舍朝南，盛夏季节可避开下午最热时的直射阳光，隆冬季节又可避开西北寒风，起到防寒、保暖的作用。久而久之，我国建筑实体对象的朝向呈现“坐南朝北”现象，也即建筑实体对象门开在南侧。

因此，在组建模块13拼接主体模型、部件模型的过程中，可以先根据语义筛选出可作为向阳部件模型的部件模型。之后组建模块13获取建筑实体对象的现实位置信息。通常建筑实体对象的现实位置信息表现为经纬度信息。组建模块13根据建筑实体对象的经纬度信息，确定主体模型的向阳面。此处以采光系数值作为判定条件，优选采用采光系数值最大的面为向阳面。在确定主体模型的向阳面、向阳部件模型后，组建模块13将向阳部件模型拼接至主体模型的向阳面，即生成建筑模型。

还是以我国建筑实体对象为例，建筑实体对象朝南一面采光系数值最大，朝北一面采光系数值最小。在确定对应我国建筑实体对象的主体模型的向阳面，确定语义为门、窗或阳台的向阳部件模型后，组建模块13将向阳部件模型拼接至主体模型的向阳面，可得到呈现“坐南朝北”朝向的建筑模型。

进一步的，所述组建模块13以预设结构关系拼接主体模型、部件模型，生成建筑模型，具体还包括：

确定主体模型的尺寸信息；

根据主体模型的尺寸信息，以预设比例策略缩放部件模型的尺寸信息。

这是考虑到，虽然预设模型库存储预设主体模型、预设部件模型。但在实际的应用场景中，可能出现厂房占地面积较大导致主体模型需要比例放大。为保证建筑模型的还原程度，部件模型也应同比例放大。这时组建模块13需要确定主体模型的尺寸信息，以主体模型的尺寸信息比较预设模型库中预设主体模型的尺寸信息，得到预设比例策略。之后组建模块13以预设比例策略缩放部件模型的尺寸信息。从而得到与主体模型适配的部件模型。

进一步的，所述组建模块13还用于：

获取样本建筑实体对象；

根据样本建筑实体对象，建立样本建筑主体模型、样本建筑部件模型、样本建筑主体模型与样本建筑部件模型的结构关系；

将样本建筑主体模型与样本建筑部件模型的结构关系作为预设结构关系。

可以理解的是，所述预设结构关系表征主体模型、部件模型的结构关系。例如门相对建筑主体的结构、窗户相对建筑主体的结构、阳台相对建筑主体的结构。通常所述门、窗户、阳台不会位于同一水平基准，如果依次拼接主体模型，则建筑模型生成效率较低。为此，组建模块13根据样本建筑实体对象，建立样本建筑主体模型与样本建筑部件模型的结构关系。之后组建模块13将样本建筑主体模型与样本建筑部件模型的结构关系作为预设结构关系。从而在后续建模过程中，能够标准化快速建模，提高了建筑模型生成效率。

组建模块13确定建筑实体对象的现实位置信息。组建模块13根据建筑实体对象的现实位置信息，在预设地图空间放置建筑模型，生成三维地图。

可以理解的是，所述建筑实体对象位于现实空间，所述建筑模型位于虚拟空间。所述建筑实体对象与建筑模型具有关联关系。基于此，组建模块13可以根据建筑实体对象于现实空间的现实位置信息，转换为建筑模型于虚拟空间的位置信息。也即组建模块13配置虚拟空间仿真现实空间。

组建模块13根据若干建筑实体对象的现实位置信息，在预设地图空间放置若干对应的建筑模型，即可生成三维地图。

优选的，当组建模块13确定所述三维地图中任意建筑模型，则显示建筑模型对应建筑实体对象的现实位置信息。通常，所述建筑实体对象的现实位置信息表现为经纬度信息。

进一步的，所述组建模块13还用于：

根据建筑实体对象的现实位置信息，通过光线追踪模型渲染三维地图。

可以理解的是，组建模块13基于建筑实体对象的现实位置信息，可以判定建筑模型的向阳面。判定过程如上文所述，此处不再赘述。为了提高三维地图的仿真程度和层次感，在本申请提供的一种具体实施方式中，组建模块13还可以根据建筑实体对象的现实位置信息，通过光线追踪模型渲染三维地图。也即仿真建筑模型在太阳光线的照射下的呈现效果，从而增强三维地图的立体层次，提高三维地图的友好度。

综上所述，本申请提供一种三维地图生成系统100，通过将建筑实体对象以单元化的拼接方式生成建筑模型，降低了三维模型的载负量，进而提高了三维地图的渲染速率。并且，通过将大量真实世界的地理空间数据转换到虚拟世界，为构建物理上准确的工业元宇宙应用程序和数字孪生提供了应用基础。在所述三维地图生成系统100应用于城建规划的场景中，能够仿真呈现城建规划样貌，从而对城市规划科学性、合理性给予仿真支持。

需要说明的是，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、商品或者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、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，有语句“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、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请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，本申请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（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种三维地图生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取建筑实体对象；

确定建筑实体对象的建筑类型；

根据建筑实体对象的建筑类型，在预设模型库确定对应建筑类型的主体模型、部件模型；

以预设结构关系拼接主体模型、部件模型，生成建筑模型；

确定建筑实体对象的现实位置信息；

根据建筑实体对象的现实位置信息，在预设地图空间放置建筑模型，生成三维地图。

2.如权利要求1所述的三维地图生成方法，其特征在于，所述以预设结构关系拼接主体模型、部件模型，生成建筑模型，具体包括：

确定部件模型的语义；

根据部件模型的语义，确定向阳部件模型；

确定建筑实体对象的现实位置信息；

根据建筑实体对象的现实位置信息，确定主体模型采光系数值最大的面为向阳面；

拼接向阳部件模型至主体模型的向阳面，生成建筑模型。

3.如权利要求2所述的三维地图生成方法，其特征在于，所述以预设结构关系拼接主体模型、部件模型，生成建筑模型，具体还包括：

确定主体模型的尺寸信息；

根据主体模型的尺寸信息，以预设比例策略缩放部件模型的尺寸信息。

4.如权利要求1所述的三维地图生成方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取样本建筑实体对象；

根据样本建筑实体对象，建立样本建筑主体模型、样本建筑部件模型、样本建筑主体模型与样本建筑部件模型的结构关系；

将样本建筑主体模型与样本建筑部件模型的结构关系作为预设结构关系。

5.如权利要求1所述的三维地图生成方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据建筑实体对象的现实位置信息，通过光线追踪模型渲染三维地图。

6.一种三维地图生成系统，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取建筑实体对象；

匹配模块，用于确定建筑实体对象的建筑类型；还用于根据建筑实体对象的建筑类型，在预设模型库确定对应建筑类型的主体模型、部件模型；

组建模块，用于以预设结构关系拼接主体模型、部件模型，生成建筑模型；还用于确定建筑实体对象的现实位置信息；还用于根据建筑实体对象的现实位置信息，在预设地图空间放置建筑模型，生成三维地图。

7.如权利要求6所述的三维地图生成系统，其特征在于，所述组建模块以预设结构关系拼接主体模型、部件模型，生成建筑模型，具体包括：

确定部件模型的语义；

根据部件模型的语义，确定向阳部件模型；

确定建筑实体对象的现实位置信息；

根据建筑实体对象的现实位置信息，确定主体模型采光系数值最大的面为向阳面；

拼接向阳部件模型至主体模型的向阳面，生成建筑模型。

8.如权利要求7所述的三维地图生成系统，其特征在于，所述组建模块以预设结构关系拼接主体模型、部件模型，生成建筑模型，具体还包括：

确定主体模型的尺寸信息；

根据主体模型的尺寸信息，以预设比例策略缩放部件模型的尺寸信息。

9.如权利要求6所述的三维地图生成系统，其特征在于，所述组建模块还用于：

获取样本建筑实体对象；

根据样本建筑实体对象，建立样本建筑主体模型、样本建筑部件模型、样本建筑主体模型与样本建筑部件模型的结构关系；

将样本建筑主体模型与样本建筑部件模型的结构关系作为预设结构关系。

10.如权利要求6所述的三维地图生成系统，其特征在于，所述组建模块还用于：

根据建筑实体对象的现实位置信息，通过光线追踪模型渲染三维地图。

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