對三維建筑物模型進行合理的幾何簡化,可以在保持視覺效果一致性的前提下,降低其結構復雜度,減小數(shù)據(jù)規(guī)模,從而降低圖形渲染壓力,改善場景交互體驗。三維建筑物模型簡化是虛擬地理環(huán)境的熱點問題之一。介紹了三維建筑物模型簡化的重難點問題。根據(jù)簡化方法特點,從面向幾何特征的角度將方法分為基于投影特征的簡化、符號化表達、結構特征的簡化;從多因素約束的角度將方法分為紋理、語義、用戶理解及感知約束下的簡化。對不同簡化方法的優(yōu)缺點進行了分類歸納。以構建連續(xù)細節(jié)層次模型為目標,討論了三維建筑物模型簡化研究的發(fā)展方向。 

【文章來源】：武漢大學學報(信息科學版). 2020,45(09)北大核心

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

邊折疊和頂點分裂示意圖

頂點聚類算法首先對網(wǎng)格進行空間聚類，再通過合并同一聚類中的頂點來簡化網(wǎng)格。簡化過程中，每個聚類中的頂點被聚類中權重最大的代表頂點代替，再由代表頂點拓撲重構形成簡化的模型，具體過程如圖2所示。該方法由Rossig‐nac等[28]提出，但此方法對細節(jié)分布不均勻的模型進行了均勻簡化，可能破壞頂點間拓撲關系，造成模型的局部過度簡化。針對此，Low和Tan[29]提出了單元浮動聚類算法，有效解決了此問題；Luebke等[30]提出的八叉樹自適應劃分的方式劃分空間取得了更好的效果。當簡化率較高時，由于沒有考慮建筑物的幾何約束和拓撲關系，上述兩種方法在大面積圖元的刪除或合并時會造成建筑物坍塌和建筑物構件間拓撲關系破壞，嚴重影響模型外觀，如圖3所示。如使用邊折疊算法，在簡化率較高時會出現(xiàn)圖3(b）結果。同時，由于模型在圖元層面大多未攜帶語義信息，簡化后模型往往和原模型語義不一致（如兩種不同材質屬性的要素合并后，新要素和原模型材質信息不一致）。這嚴重影響可視化效果和三維分析的準確性，極大限制了三維建筑物的應用。

當簡化率較高時，由于沒有考慮建筑物的幾何約束和拓撲關系，上述兩種方法在大面積圖元的刪除或合并時會造成建筑物坍塌和建筑物構件間拓撲關系破壞，嚴重影響模型外觀，如圖3所示。如使用邊折疊算法，在簡化率較高時會出現(xiàn)圖3(b）結果。同時，由于模型在圖元層面大多未攜帶語義信息，簡化后模型往往和原模型語義不一致（如兩種不同材質屬性的要素合并后，新要素和原模型材質信息不一致）。這嚴重影響可視化效果和三維分析的準確性，極大限制了三維建筑物的應用。2 三維建筑物模型簡化方法


本文編號：3019872