(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211173152.2 (22)申请日 2022.09.26 (71)申请人 中南大学 地址 410083 湖南省长 沙市岳麓区麓山 南 路932号 (72)发明人 范冲　李洵铧　陈旭帅　熊友曹　 詹岳陈　杨晨晨　 (74)专利代理 机构 长沙启昊知识产权代理事务 所(普通合伙) 4326 6 专利代理师 谢珍贵 (51)Int.Cl. G06T 17/00(2006.01) G06T 19/20(2011.01) (54)发明名称 一种多结构实景三维模型的坐标转换方法 (57)摘要 本发明涉及计算机网络技术领域， 具体公开 了一种多结构实景三维模型的坐标转换方法， 主 要先进行转换信息设置， 再进行元文件处理、 文 件目录解析、 OSGB文件的访问与坐标转换和文件 输出， 在OSGB文件的访问与坐标转换时充分考虑 多种节点排列结构的OSGB文件的坐标转换需求， 不但满足ContextCapture软件原始生产的OSGB 文件， 也满足经过二次修补替换、 未参与分割等 特殊结构的OSGB文件， 具有较高的适应性与兼容 性； 在坐标转换过程中， 采用先导出再写入的文 件流模式处理叶子节点的纹理图片， 降低了转换 后OSGB文件的数据量， 达到资源节省目的并保证 纹理无丢失、 闪烁、 变形现象。 权利要求书3页 说明书7页 附图1页 CN 115512047 A 2022.12.23 CN 115512047 A 1.一种多结构实景三维模型的坐标转换 方法， 其特 征在于： 包括如下步骤： S1、 转换信息设置： 选择待转换的三维模型文件中metadata.xml元文件所在目录作为 输入路径， 选择任意文件夹作为输出路径， 设置坐标转换 的参数信息并连接外部的坐标转 换库， 外部坐标转换库依据转换参数信息实现单个(x,y,z)格式坐标点的读入、 转换、 同格 式输出， 转换的算法与流 程与一般的单点 坐标转换相同； S2、 元文件处 理： 对metadata.xml元文件进行解析、 转换与重写的处 理； S3、 文件目录解析： 根据步骤S1中设置的输入路径对模型文件的各瓦片文件夹按顺序 进行遍历， 将每一文件夹下的.osgb文件加入OSGB 访问模块； S4、 OSGB文件的访问与坐标转换： OSGB文件的节点包括Geode类型和Group类型， 所述 OSGB文件的处 理包括仅含单一Geode节点的文件的处 理和含Group节点的文件的处 理； 其中， 仅含单一Geode节点的文件的处理包括节点访问、 纹理信息提取、 顶点坐标提取、 顶点坐标转换和转换后坐标设置； 含Group节点的文件的处理包括判断父节点是否有二级节点、 判断父节点的类型和判 断二级节点是否有三级节点； S5、 文件输出： 利用osgDB: :writeNodeFile()方法写出转换后的OSGB文件至 输出路径。 2.根据权利要求1所述的一种 多结构实景三维模型的坐标转换方法， 其特征在于： 步骤 S1中所述 坐标转换的参数信息包括 坐标转换库、 转换坐标的带号和坐标补偿信息； 所述坐标转换库包括 参数模板名与转换 方法； 所述转换坐标的带号包括原数据的Y坐标带号与转换后数据的Y坐标带号， 默认均为0， 使原数据的Y坐标在转换 前减去带号 值， 使转换后数据的Y坐标加上 带号值； 所述坐标补偿信息包括转换后数据的X坐标补偿数与Y坐标补偿数， 默认均为0， 使转换 后的XY坐标加上一个固定的值。 3.根据权利要求1所述的一种 多结构实景三维模型的坐标转换方法， 其特征在于： 步骤 S2中所述元文件处 理的具体步骤如下： A1、 根据S1中设置的输入路径， 解析路径metadata.xml文件中 的<SRSOrigin>文件头提 取(x,y,z)格式的模型中心点坐标， 对于没有定义中心点坐标的模型， 设置模型中心点为 (0,0,0)； A2、 根据S1中设置的坐标转换的参数信息， 将模型中心点坐标导入坐标转换库， 得到转 换后的中心点 坐标； A3、 由于OSGB文件内顶点存储的是相对于模型中心点的坐标， 记录转换前后的模型中 心点坐标以便 于后续OSGB顶点 坐标转换为实际坐标进行坐标转换； A4、 根据S1中设置的输出路径， 在 此输出路径下新建一个metadata.xml元文件， 内容与 格式与原数据的元文件一致， 其中<SRSOrigin>文件头所在行的模型中心点坐标输入转换 后的模型中心点 坐标。 4.根据权利要求1所述的一种 多结构实景三维模型的坐标转换方法， 其特征在于： 步骤 S3中所述文件目录包括元文件层 级、 瓦片文件夹层 级和.osgb文件层 级， 其中元文件 所在层 级用Data层表示， 瓦片文件夹层级用Tile层表示， .osgb文件层级用OSGB层表示， 按顺序进 行遍历便 于将每一Data层下 各Tile层级所对应的.osgb文件加入OSGB 访问模块。 5.根据权利要求1所述的一种 多结构实景三维模型的坐标转换方法， 其特征在于： 步骤权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115512047 A 2S4中所述节点文件类型包括仅含单一Geode节点的文件和含Group节点的文件， 含Group节 点的文件包括Group ‑Geode、 Group ‑PagedLOD ‑Geode、 PagedLOD ‑Geode三种常见类型和 PagedLOD、 Group ‑Geode与Group ‑PagedLOD‑Geode混合两种特殊类 型， 其中特殊类型主要见 于未进行分割或对原 始OSGB文件进行修补的数据中。 6.根据权利要求5所述的一种 多结构实景三维模型的坐标转换方法， 其特征在于： 所述 仅含单一Geode节点的文件的处 理流程如下： B1、 访问Geode节点， 利用osg::Geode::getDrawable()方法获取节点Drawable对象， Drawable对象的主体为Geometry， Geometry包含存放纹理路径、 材质信 息的StateSet和存 放图元数组、 顶点 坐标、 纹理坐标的PrimitiveSets两 部分属性； B2、 为实现文件的压缩， 利用Geometry的StateSet属性中的osgStateSet:: getTextureAttribute()方法获取节点纹理对象， 将纹理对象的图片路径设为相对路径， 通过osgDB: :writeIma geFile()方法将纹 理输出至程序运行文件所在目录； B3、 通过Drawable::accept对应的apply()方法访问节点的PrimitiveSets属性， 由于 OSGB的顶点坐标为(x,y,z)格 式， 定义一个osg::Vec3Array类型数组， 当osg::Drawable:: AttributeType为 osg::Drawable: :VERTICES时将顶点 坐标存储至该数组； B4、 以3为步长遍历B3获得的顶点坐标数组， 对每一个单点坐标加上模型转换前中心点 坐标后导入坐标转换库， 得到转换后的单点坐标； 定义一个osg::Vec3Array数 组， 对转换后 的单点坐标减去转换后的中心点 坐标值后依次存 储； B5、 利用osg::Geometry::setVertexArray()方法将B4获得的转换后顶点数组设为当 前节点的顶点 坐标数组。 7.根据权利要求6所述的一种 多结构实景三维模型的坐标转换方法， 其特征在于： 所述 含Group节点的文件的处 理流程如下： C1、 对访问的Group节点利用osg::Group::getNumChildren()方法获取父节点的二级 节点数； 当二级节点数为0时， 为Group中仅含PagedLOD的特殊类型， 该类型未存储LOD中心坐标 信息， 直接执 行S5， 当二级节点数 大于0时， 直接执 行C2； C2、 使用osg::Group::className()方法获取当前父节点的名称； 当父节点名称为 Group时， 直接执行C3； 当父节点名称为PagedLOD时， 利用osg::LOD::getCenter()方法获 取LOD的中心坐标， 对中心坐标导入坐标转换库得到转换后的中心坐标， 使用osg::LOD:: setCenter()方法更新中心坐标并利用o sg::PagedL OD::setDatabasePat h()方法将L OD的 下钻搜索路径设为相对路径； C3、 采用C1相同方法判断各二级节点是否有三级节点； 当三级节点数为0时， 为Group ‑Geode或PagedLOD ‑Geode类型， 对上述两类型的二级 Geode节点使用与单一Geode节点文件相同的方法实现顶点 坐标转换； 当三级节点数大于0时， 为Group ‑PagedLOD ‑Geode或Group ‑Geode与Group ‑PagedLOD ‑ Geode混合类型； 获取二级节点头的名称， 判断二级节点头是否为PagedLOD； 对非PagedLOD (即为Geode)的二级节点头， 按Group ‑Geode类型处理， 对名称为PagedLOD的二级节点头， 对 LOD进行中心坐标变换并将下钻路径设为相对路径， 对三级Geode节点使用与单一Geode节 点文件相同的方法实现顶点 坐标转换。权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115512047