對(duì)三維建筑物模型進(jìn)行合理的幾何簡(jiǎn)化,可以在保持視覺(jué)效果一致性的前提下,降低其結(jié)構(gòu)復(fù)雜度,減小數(shù)據(jù)規(guī)模,從而降低圖形渲染壓力,改善場(chǎng)景交互體驗(yàn)。三維建筑物模型簡(jiǎn)化是虛擬地理環(huán)境的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。介紹了三維建筑物模型簡(jiǎn)化的重難點(diǎn)問(wèn)題。根據(jù)簡(jiǎn)化方法特點(diǎn),從面向幾何特征的角度將方法分為基于投影特征的簡(jiǎn)化、符號(hào)化表達(dá)、結(jié)構(gòu)特征的簡(jiǎn)化;從多因素約束的角度將方法分為紋理、語(yǔ)義、用戶理解及感知約束下的簡(jiǎn)化。對(duì)不同簡(jiǎn)化方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分類歸納。以構(gòu)建連續(xù)細(xì)節(jié)層次模型為目標(biāo),討論了三維建筑物模型簡(jiǎn)化研究的發(fā)展方向。 

【文章來(lái)源】：武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2020,45(09)北大核心

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【部分圖文】：

邊折疊和頂點(diǎn)分裂示意圖

頂點(diǎn)聚類算法首先對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行空間聚類，再通過(guò)合并同一聚類中的頂點(diǎn)來(lái)簡(jiǎn)化網(wǎng)格。簡(jiǎn)化過(guò)程中，每個(gè)聚類中的頂點(diǎn)被聚類中權(quán)重最大的代表頂點(diǎn)代替，再由代表頂點(diǎn)拓?fù)渲貥?gòu)形成簡(jiǎn)化的模型，具體過(guò)程如圖2所示。該方法由Rossig‐nac等[28]提出，但此方法對(duì)細(xì)節(jié)分布不均勻的模型進(jìn)行了均勻簡(jiǎn)化，可能破壞頂點(diǎn)間拓?fù)潢P(guān)系，造成模型的局部過(guò)度簡(jiǎn)化。針對(duì)此，Low和Tan[29]提出了單元浮動(dòng)聚類算法，有效解決了此問(wèn)題；Luebke等[30]提出的八叉樹(shù)自適應(yīng)劃分的方式劃分空間取得了更好的效果。當(dāng)簡(jiǎn)化率較高時(shí)，由于沒(méi)有考慮建筑物的幾何約束和拓?fù)潢P(guān)系，上述兩種方法在大面積圖元的刪除或合并時(shí)會(huì)造成建筑物坍塌和建筑物構(gòu)件間拓?fù)潢P(guān)系破壞，嚴(yán)重影響模型外觀，如圖3所示。如使用邊折疊算法，在簡(jiǎn)化率較高時(shí)會(huì)出現(xiàn)圖3(b）結(jié)果。同時(shí)，由于模型在圖元層面大多未攜帶語(yǔ)義信息，簡(jiǎn)化后模型往往和原模型語(yǔ)義不一致（如兩種不同材質(zhì)屬性的要素合并后，新要素和原模型材質(zhì)信息不一致）。這嚴(yán)重影響可視化效果和三維分析的準(zhǔn)確性，極大限制了三維建筑物的應(yīng)用。

當(dāng)簡(jiǎn)化率較高時(shí)，由于沒(méi)有考慮建筑物的幾何約束和拓?fù)潢P(guān)系，上述兩種方法在大面積圖元的刪除或合并時(shí)會(huì)造成建筑物坍塌和建筑物構(gòu)件間拓?fù)潢P(guān)系破壞，嚴(yán)重影響模型外觀，如圖3所示。如使用邊折疊算法，在簡(jiǎn)化率較高時(shí)會(huì)出現(xiàn)圖3(b）結(jié)果。同時(shí)，由于模型在圖元層面大多未攜帶語(yǔ)義信息，簡(jiǎn)化后模型往往和原模型語(yǔ)義不一致（如兩種不同材質(zhì)屬性的要素合并后，新要素和原模型材質(zhì)信息不一致）。這嚴(yán)重影響可視化效果和三維分析的準(zhǔn)確性，極大限制了三維建筑物的應(yīng)用。2 三維建筑物模型簡(jiǎn)化方法


本文編號(hào)：3019872