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专利号: 2022104260591
申请人: 南京师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-08-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种支持GIS线对象和面对象连续LOD绘制的方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1,以点区域四叉树初始化空间索引,重载索引节点和数据的访问函数,通过范围相交查询构建索引节点及其数据的层次编码;

步骤2,先单独构建面要素的梯形格网结构,再改进DP算法,迭代计算要素各节点的权重值,并将权重值作为增量信息录入数据库,再构建包含权重值的要素数据结构;

步骤3,根据节点包围盒与可视化查询窗口的相交关系,以及节点数据的累积简化状态,从数据库中查询增量数据,对节点进行化简或累积简化;

步骤4,在GPU中,去除相邻线段重复部分,绘制线段主体,再针对平角、斜角、圆角三种拐角样式,剖分绘制线段拐角;以骨干梯形将梯形格网拆分成梯形链,结合数据库中的增量信息,对细节梯形进行合并简化与累积简化,最终渲染面要素。

2.根据权利要求1所述的一种支持GIS线对象和面对象连续LOD绘制的方法,其特征在于,所述步骤1具体包括:(1)根据OGR图层的要素总量,计算索引层数,使得索引层数相对平衡,保证四叉树的高度适中;

(2)以点区域四叉树为原型,生成基础的空间索引,并向树中插入要素的ID与范围;

(3)对于点区域四叉树的节点访问和数据访问函数,进行自定义的重载,根据节点的层数生成相应的节点编码,再基于节点的编码,给节点下的各个数据赋予编码;

(4)经过(1)、(2)和(3)得到反映空间索引层次性的层次编码索引结构;以层次编码为序的数据存储顺序与空间分布相关,在线性空间中存储具有共同祖先节点的数据。

3.根据权利要求1所述的一种支持GIS线对象和面对象连续LOD绘制的方法,其特征在于,所述步骤2具体包括:(1)单独对面要素构建梯形格网,逐一获取面要素外环和各内环上的点坐标与点个数,根据点的坐标数据与点的总数,利用水平扫描线,逐个扫描行将面要素切分成梯形面片,形成梯形连通图并基于梯形连通图,将梯形面片划分为骨干梯形与细节梯形两类;遍历梯形链,以梯形格网平行边为节点,梯形为节点连接线,构建平行边多段线图;

(2)获取要素第一个和最后一个节点组成节点对,根据节点对的坐标数据,计算位于节点对之间各节点的权重值,找到权重值最大的节点,以该节点与节点对的两个节点分别形成新的两组节点对,再次计算节点对之间各顶点的权重值,以此不断迭代计算要素各节点的权重;

(3)将节点权重值作为要素的增量信息,录入数据库;构造包含权重值的要素数据结构;

(4)经过(1)、(2)和(3)得到针对LOD、完善的要素数据结构体系。

4.根据权利要求1所述的一种支持GIS线对象和面对象连续LOD绘制的方法,其特征在于,所述步骤3具体包括:(1)判断可视化窗口与空间索引范围是否相交,若相交,则取相交范围为实际查询范围,否则不进行渲染更新;再判断实际查询范围、比例尺、选择的ID数,若任一项与前一次不同,则更新本次查询范围、比例尺、选择的ID数,否则不进行渲染更新;

(2)根据节点的包围盒与像素比例尺、可视化查询窗口与像素比例尺,结合节点数据的累积简化状态,对节点进行几何数据查询;

(3)当内存中数据已满足可视化分辨率细节需求时,删除冗余的节点数据;根据从数据库中查询得到的增量数据,对未满足可视化需求的节点进行展开;

(4)经过(1)、(2)和(3)得到面向LOD可视化的渲染数据集。

5.根据权利要求1所述的一种支持GIS线对象和面对象连续LOD绘制的方法,其特征在于,所述步骤4具体包括:在GPU环境下,绘制线要素时,对于线的主体绘制,通过平行线推移去除相邻线段的重复部分,减少曲线的重叠绘制;对于线的拐角样式绘制,将线要素拐角的连接样式分为平角、斜角、圆角三种样式,连接推移顶点绘制平角样式,以交点将拐角缺口剖分成两三角形绘制斜角样式,采用顶点旋转方式绘制圆角样式;绘制面要素时,基于步骤

2的梯形格网结构,根据梯形连通图,以骨干梯形将梯形格网拆分成多段由多个细节梯形组成的梯形链,同时从数据库中获取的增量信息;一方面,对相邻细节梯形基于权重进行合并简化;另一方面,以原始梯形和增量信息中的顶点,构成新的细节梯形进行累积简化;最终对简化结果进行渲染。