建筑物倾斜模型中分层分户三维显示方法、系统及存储介质[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 111339600 A(43)申请公布日 2020.06.26

(21)申请号 202010186450.X(22)申请日 2020.03.17

(71)申请人 飞燕航空遥感技术有限公司

地址 430060 湖北省武汉市武昌区民主路

616号和璟国际16层06室(72)发明人 郑诚慧　王秋艳　姚昌荣　夏诗蔡　

严明　江芝娟　赵梓言　(74)专利代理机构 南京苏高专利商标事务所

(普通合伙) 32204

代理人 常虹(51)Int.Cl.

G06F 30/13(2020.01)G06F 30/12(2020.01)

权利要求书1页 说明书4页 附图4页

(54)发明名称

建筑物倾斜模型中分层分户三维显示方法、系统及存储介质(57)摘要

本发明公开了一种建筑物倾斜模型中分层分户三维显示方法、系统及存储介质，其中建筑物倾斜模型中分层分户三维显示方法包括：1、获取建筑物信息，建立建筑物内部各户室的空间索引；加载建筑物倾斜模型以及该模型所在的三维场景；2、获取用户在场景中点击点的坐标；计算从视点出发经过点击点的射线与建筑物倾斜模型的第一个交点，将交点作为目标点，查询目标点所在户室；3、绘制目标点所在户室的模型：计算户室的底面多边形与建筑物倾斜模型的最大外边界的并集；以并集为底面，户室的层高为高，绘制三维多面体并高亮显示。该方法能够根据用户的操作实时绘制待显示户室的模型。

CN 111339600 ACN 111339600 A

权　利　要　求　书

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1.建筑物倾斜模型中分层分户三维显示方法，其特征在于，包括：(1)获取所述建筑物信息，所述建筑物信息包括：建筑物底面多边形、各层层高、各层分户的底面多边形；根据建筑物信息建立建筑物内部各户室的空间索引；

加载所述建筑物倾斜模型以及该模型所在的三维场景；(2)获取用户在场景中点击点的坐标；计算从视点出发经过点击点的射线与建筑物倾斜模型的第一个交点，将所述交点作为目标点，查询目标点所在户室；

(3)绘制目标点所在户室的模型：

计算所述户室的底面多边形与所述建筑物倾斜模型的最大外边界的并集；以并集构成的多边形为底面，所述户室的层高为高，绘制三维多面体并高亮显示。

2.根据权利要求1所述的建筑物倾斜模型中分层分户三维显示方法，其特征在于，所述步骤(1)中还包括获取各户室的户籍信息、居住人口信息、房屋信息；所述步骤(3)还包括：显示目标点所在户室的户籍信息、居住人口信息、房屋信息。

3.根据权利要求1所述的建筑物倾斜模型中分层分户三维显示方法，其特征在于，所述步骤(3)中，还包括对所述户室的底面多边形与所述建筑物倾斜模型的最大外边界的并集多边形进行外扩，以外扩后的多边形为底面，所述户室的层高为高，绘制三维多面体并高亮显示。

4.根据权利要求3所述的建筑物倾斜模型中分层分户三维显示方法，其特征在于，对所述并集多边形的每条边向外平移△D长度的距离进行外扩。

5.建筑物倾斜模型中分层分户三维显示系统，其特征在于，包括：建筑物信息获取与存储模块，用于获取所述建筑物信息，并建立建筑物内部各户室的空间索引；所述建筑物信息包括：建筑物底面多边形、各层层高、各层分户的底面多边形；

待显示户室获取模块，用于获取用户查询的户室；待显示户室绘制模块，用于绘制待显示户室的三维多面体模型并高亮显示。6.根据权利要求5所述的建筑物倾斜模型中分层分户三维显示系统，其特征在于，所述建筑物信息获取与存储模块还用于获取各户室的户籍信息、居住人口信息、房屋信息；所述待显示户室绘制模块还用于显示待显示户室的户籍信息、居住人口信息、房屋信息。

7.根据权利要求5所述的建筑物倾斜模型中分层分户三维显示系统，其特征在于，所述显示系统采用服务器-终端分离的B/S架构；所述终端为显示三维场景和分层分户的用户终端；所述服务器包括：

文件服务器，用于存储建筑物三维倾斜模型数据及所述建筑物三维倾斜模型所在的三维场景数据；

数据库服务器，用于存储建筑物信息；GIS服务器，用于存储所述建筑物三维倾斜模型所在的三维场景的底图数据；业务服务器，用于为终端提供业务请求响应服务；各服务器对外提供服务接口。8.一种计算机可读取存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，所述计算机指令运行时执行权利要求1至4任一项所述的建筑物倾斜模型中分层分户三维显示方法的步骤。

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建筑物倾斜模型中分层分户三维显示方法、系统及存储介质

技术领域

[0001]本发明属于实景三维模型显示技术领域，具体涉及建筑物倾斜模型中分层分户三维显示方法、系统及存储介质。背景技术[0002]利用倾斜摄影测量技术获取地面多视角影像开展实景三维建模是近年来快速发展的一种新兴城市三维建模技术，该建模方法具有建模速度快，所生成模型真实性强的特征，因而得到了快速发展和广泛的应用。但是由于倾斜模型得到的模型通常是近似格网分割的“表皮”模型，多为连续的三角面构成的表面模型，所以在将倾斜数据按照不同地物进行分割、区分之前，倾斜数据的主要作用在于浏览，很难将其直接应用于地理信息系统的分析，

[0003]目前对建筑物进行分层分户精确查询的解决方案有以下几种：1.将三维的倾斜数据投影到二维平面，通过投影图形提取建筑物轮廓线，再通过判断倾斜数据中三角面与轮廓线的关系来最终确定该三角面的归属户室信息；2.获取三维倾斜数据三角面的法向量，通过聚类算法计算出不同的类别以及三角面的归属类信息；3.根据建筑物房屋数字线划图构建三维楼盘模型，使用此模型作为户室查询依据。[0004]上述方法直接应用原始倾斜数据，需要提取大量倾斜数据三角面，并对其中每个面进行坐标运算和应用聚类统计算法，计算量大，响应时间长，而且响应时间随着原始数据分辨率提高而大幅度提高，算法响应时间稳定性低，另一方面，由于上述方法基于概率统计算法，对算法设计的优劣存在依赖，而实际应用中，不同的建筑物需要的提取算法也存在差别，在一定程度上提高了操作难度，降低了广泛适用性，且存在分类不准确的情况。发明内容

[0005]发明目的：本发明旨在提供一种可视化查询并显示建筑物中户室模型的方法，该方法能够根据用户的操作实时绘制待显示户室的模型。[0006]技术方案：本发明一方面公开了一种建筑物倾斜模型中分层分户三维显示方法，包括：[0007](1)获取所述建筑物信息，所述建筑物信息包括：建筑物底面多边形、各层层高、各层分户的底面多边形；根据建筑物信息建立建筑物内部各户室的空间索引；[0008]加载所述建筑物倾斜模型以及该模型所在的三维场景；[0009](2)获取用户在场景中点击点的坐标；计算从视点出发经过点击点的射线与建筑物倾斜模型的第一个交点，将所述交点作为目标点，查询目标点所在户室；[0010](3)绘制目标点所在户室的模型：

[0011]计算所述户室的底面多边形与所述建筑物倾斜模型的最大外边界的并集；以并集构成的多边形为底面，所述户室的层高为高，绘制三维多面体并高亮显示。[0012]为了查询并显示户室信息，所述步骤(1)中还包括获取各户室的户籍信息、居住人

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口信息、房屋信息；所述步骤(3)还包括：显示目标点所在户室的户籍信息、居住人口信息、房屋信息。

[0013]为了防止建筑物倾斜模型遮挡待显示户室的模型，所述步骤(3)中，还包括对所述户室的底面多边形与所述建筑物倾斜模型的最大外边界的并集多边形进行外扩，以外扩后的多边形为底面，所述户室的层高为高，绘制三维多面体并高亮显示。

[0014]本发明采用对所述并集多边形的的每条边向外平移△D长度的距离进行外扩。[0015]另一方面，本发明还公开了实现上述建筑物倾斜模型中分层分户三维显示方法的系统，包括：

[0016]建筑物信息获取与存储模块，用于获取所述建筑物信息，并建立建筑物内部各户室的空间索引；所述建筑物信息包括：建筑物底面多边形、各层层高、各层分户的底面多边形；

[0017]待显示户室获取模块，用于获取用户查询的户室；[0018]待显示户室绘制模块，用于绘制待显示户室的三维多面体模型并高亮显示。[0019]上述建筑物信息获取与存储模块还用于获取各户室的户籍信息、居住人口信息、房屋信息；所述待显示户室绘制模块还用于显示待显示户室的户籍信息、居住人口信息、房屋信息。

[0020]所述建筑物倾斜模型中分层分户三维显示系统采用服务器-终端分离的B/S架构；所述终端为显示三维场景和分层分户的用户终端；所述服务器包括：[0021]文件服务器，用于存储建筑物三维倾斜模型数据及所述建筑物三维倾斜模型所在的三维场景数据；

[0022]数据库服务器，用于存储建筑物信息；[0023]GIS服务器，用于存储所述建筑物三维倾斜模型所在的三维场景的底图数据；[0024]业务服务器，用于为终端提供业务请求响应服务；[0025]各服务器对外提供服务接口。

[0026]本发明还公开了一种计算机可读取存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行上述建筑物倾斜模型中分层分户三维显示方法的步骤。[0027]有益效果：本发明公开的建筑物倾斜模型中分层分户三维显示方法和系统，能够实现各种不同种类多高层建筑物不同户型结构的分层分户查询及显示；通过空间索引，提高查询效率，能够实时绘制出用户查询的户室。附图说明

[0028]图1为本发明公开的建筑物倾斜模型中分层分户三维显示方法的流程图；[0029]图2为计算目标点示意图；[0030]图3为户室外边界模型示意图；

[0031]图4为本发明公开的建筑物倾斜模型中分层分户三维显示系统组成框图；[0032]图5为采用B/S架构的建筑物倾斜模型中分层分户三维显示系统组成示意图。具体实施方式

[0033]下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明。

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如图1所示，本发明公开了一种建筑物倾斜模型中分层分户三维显示方法，其特征

在于，包括：[0035](1)获取所述建筑物信息和所述建筑物中各户室的户籍信息、居住人口信息、房屋信息；所述建筑物信息包括：建筑物底面多边形、各层层高、各层分户的底面多边形；根据建筑物信息建立建筑物内部各户室的空间索引；[0036]加载所述建筑物倾斜模型以及该模型所在的三维场景；[0037]对于大部分住宅建筑，不同层中分户的结构相同，则各层中处于垂直关系的分户可以共用底面多边形。[0038](2)获取用户在场景中点击点的坐标；计算从视点出发经过点击点的射线与建筑物倾斜模型的第一个交点，将所述交点作为目标点，查询目标点所在户室，查询到的户室为待显示户室；

[0039]如图2所示，在图2-(a)中的场景中，点C为视点，B为用户点击点在地球表面上的位置，从C到B的射线与建筑物倾斜模型的第一个交点为A，则A为目标点；从视点C来看建筑物倾斜模型，看到的是目标点A，而不是用户点击点B。根据点A的水平坐标和高度，在建筑物内部户室中查询点A所处的分层和分户。[0040](3)绘制目标点所在户室的模型：

[0041]计算所述户室的底面多边形与所述建筑物倾斜模型的最大外边界的并集；[0042]为了防止建筑物倾斜模型遮挡待显示户室的模型，对所述并集进行外扩，以放大模型。外扩通过对所述并集构成的多边形的每条边向外平移等距离长度来实现。本实施例采用对所述并集多边形的每条边向外平移△D长度的距离来进行外扩放大。如图3所示，多边形ABCDEF为待显示户室底面多边形与建筑物倾斜模型最大外边界的并集，该户室的层高为height，多边形ABCDEF的每条边向外平移△D＝height，得到扩大的多边形HIJKLM，以HIJKLM为底面，height为高绘制三维多面体，其中HH'I'I、II'J'J、JJ'K'K、KK'L'L、LL'M'M、MM'H'H为侧面四边形，H'I'J'K'L'M'为顶面。该三维多面体即为待显示户室的三维外边界模型，对其进行高亮显示。同时显示该户室的户籍信息、居住人口信息、房屋信息。[0043]实现上述建筑物倾斜模型中分层分户三维显示方法的系统如图4所示，包括：[0044]建筑物信息获取与存储模块1，用于获取所述建筑物信息以及各户室的户籍信息、居住人口信息、房屋信息，并建立建筑物内部各户室的空间索引；所述建筑物信息包括：建筑物底面多边形、各层层高、各层分户的底面多边形；[0045]待显示户室获取模块2，用于根据用户点击点来获取用户查询的户室；[0046]待显示户室绘制模块3，用于绘制待显示户室的三维多面体模型并高亮显示，并显示待显示户室的户籍信息、居住人口信息、房屋信息。[0047]本实施例中，上述建筑物倾斜模型中分层分户三维显示系统采用服务器-终端分离的B/S架构，如图5所示，其中终端为显示三维场景和分层分户的用户终端；服务器包括：[0048]文件服务器，用于存储建筑物三维倾斜模型数据及所述建筑物三维倾斜模型所在的三维场景数据；

[0049]数据库服务器，用于存储建筑物信息；[0050]GIS服务器，用于存储所述建筑物三维倾斜模型所在的三维场景的底图数据；[0051]业务服务器，用于为终端提供业务请求响应服务；

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各服务器对外提供服务接口。

[0053]用户在终端上点击建筑物所在场景，业务服务器向数据库服务器发送服务请求，按照步骤(2)获取目标点，并查询出目标点所在户室。终端浏览器根据户室的信息绘制并显示其模型，同时显示该户室的户籍信息、居住人口信息、房屋信息。

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说　明　书　附　图

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图1

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图2

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图3

图4

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图5

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