一種平面模型轉球面模型的方法技術

本發明專利技術涉及計算機技術領域，公開了一種平面模型轉球面模型的方法，包括以下步驟：(1)獲取原始本地坐標系模型的中心點信息；(2)中心點信息轉換為經緯度；(3)根據經緯度計算三維地球模型上對應的位置；(4)原始模型轉換為原點模型，將原點模型偏移到步驟(3)計算出的位置上；(5)根據步驟(4)得到的球面模型數據，渲染生成球面模型。本發明專利技術提高了現有模型數據的復用性，通過該技術方案，可高效地將城市獨立坐標系下成果轉換到CGCS2000坐標系下，有效提高了數據的利用率，使更多的數據能夠實現轉換呈現。

Method for plane model spherical surface model

The present invention relates to the field of computer technology, and discloses a method of plane model to spherical model, which comprises the following steps: (1) the information center to obtain the original local coordinate system model; (2) the center point information into longitude and latitude; (3) according to the corresponding calculation of the 3D Earth model on location; (4) the original model into the origin model, the origin model offset to step (3) to calculate the position; (5) according to the step (4) spherical model data obtained, rendering the spherical model. The invention improves the reusability of the existing data model, through the technical scheme, can effectively transfer the city independent coordinate transformation to CGCS2000 coordinate system, effectively improve the utilization of data, more data can be presented to achieve the conversion.

【技術實現步驟摘要】
一種平面模型轉球面模型的方法
本專利技術涉及計算機
，特別是涉及一種平面模型轉球面模型的方法。
技術介紹
在城市測量和工程測量中，若直接在國家坐標系中建立控制網，有時會使地面長度的投影變形較大，難以滿足實際或工程上的需要。為此，往往需要建立本地坐標系。在常規測量中，這種本地坐標系一般只是一種高斯平面坐標系，也可以說是一種不同于國家坐標系的參心坐標系。建立本地坐標系，就是要確立坐標系的一些有關的元素，并根據這些元素和地面觀測值求定各點在該坐標系中的坐標值。在三維數字城市應用中，很多城市都有自身的本地坐標系，城市模型數據會基于自身坐標系生產，隨著測繪成果向CGCS2000坐標系整合，需對數字城市模型數據進行轉換，坐標轉換為本地坐標系基準轉換到球面坐標系。該轉換可以通過多種方法實現：1、利用公共點求解兩套坐標系統間的轉換參數，利用轉換參數實現轉換：全國及省級范圍的坐標轉換選擇二維七參數轉換模型；省級以下的坐標轉換可選擇三維四參數模型或平面四參數模型；對于相對獨立的平面坐標系統，可通過建立2000獨立坐標系做過渡實現；2、通過與具有CGCS2000坐標的高等級點聯測實現對低等級GPS網進行約束平差的方法實現轉換；3、將具有ITRF框架坐標的點位通過框架轉換和歷元轉換轉換到CGCS2000坐標系。但是，以上三種方法還是存在轉換較為復雜，人工耗時的問題，使工作效率大大下降。
技術實現思路
本專利技術針對現有技術中城市模型數據轉換復雜、渲染效率低的缺點，提供了一種平面模型轉球面模型的方法，轉換方法主要為：獲取原始數據的底部中心點信息，并賦值為本地坐標系參考信息，指定轉換生成的目標球面坐標系，即能實現將本地坐標系中心點信息投影到目標坐標系，并獲取相應的經緯度值。再根據地球的扁率、長半徑、短半徑參數，構建出三維地球模型，通過獲取的經緯度值，計算出轉換后模型對應的三維地球模型位置(a，b，c)，將原始模型轉換為原點模型，再對原點模型進行(a，b，c)偏移，即將本地坐標系模型數據轉換為經緯度球面模型數據。為了解決上述技術問題，本專利技術通過下述技術方案得以解決。一種平面模型轉球面模型的方法，包括如下步驟：(1)獲取原始本地坐標系模型的中心點信息，將模型拆分為一個模型一個對象；計算出每個模型的最小包圍盒信息，通過模型的最小包圍盒信息，獲得模型底部中心點信息，即為長方體底面的中心點坐標；(2)將步驟(1)獲得的中心點信息轉換為經緯度，獲得的模型底部中心點，坐標參考為城市獨立坐標系，指定新的球面坐標參考信息，進行坐標轉換，將城市獨立坐標系下的中心點信息投影形成經緯度信息，根據經緯度信息獲取經緯度；(3)根據步驟(2)轉換的經緯度計算出三維球面對應位置，根據地球的扁率、長半徑、短半徑參數，構建出三維地球模型；根據經緯度的值，計算出三維地球模型上該經緯度對應的位置，從而也可得到三維球面的位置；(4)原始模型轉換為原點模型，即將該模型的中心點移到(0，0，0)的原點處，將原點模型偏移到步驟(3)中計算出的三維地球模型面對應的位置，將本地坐標系模型數據轉換為經緯度球面模型數據；(5)根據步驟(4)得到的球面模型數據，渲染生成球面模型。作為優選，步驟(2)中，城市獨立坐標系是局部地區建立的平面控制網。作為優選，步驟(2)中，球面坐標參考信息為CGCS2000坐標系。本專利技術由于采用了以上技術方案，具有顯著的技術效果：本專利技術提高了現有模型數據的復用性，隨著我國全面啟用2000國家大地坐標系(CGCS2000)，新生產的地形圖及數字測繪產品采用CGCS2000。而此前我國省、市生產的模型數據大都基于城市獨立坐標系下完成的，通過該技術方案，可有效將城市獨立坐標系下成果轉換到CGCS2000坐標系下，有效提高了數據的利用率，使更多的數據能夠轉換呈現。附圖說明圖1是本專利技術一種平面模型轉球面模型的方法的工作流程示意圖；圖2是本專利技術一種平面模型轉球面模型的方法中城市獨立坐標系下模型效果圖；圖3是本專利技術一種平面模型轉球面模型的方法中城市獨立坐標系下投影到球面坐標系的點信息示意圖；圖4是本專利技術一種平面模型轉球面模型的方法中經緯度下投影到球面坐標系的點信息示意圖；圖5是本專利技術一種平面模型轉球面模型的方法中球面模型的近距離視點效果圖；圖6是圖5的放大效果圖。具體實施方式下面結合附圖與實施例對本專利技術作進一步詳細描述。如圖1至圖6所示，一種平面模型轉球面模型的方法，包括如下步驟：(1)獲取原始本地坐標系模型的中心點信息。將模型拆分為一個模型一個對象，根據每個模型，計算出每個模型的包圍盒信息，通過模型的包圍盒信息，獲得模型底部中心點信息；(2)中心點信息轉換為經緯度。獲得的模型底部中心點，坐標參考為本地坐標系，指定新的球面坐標參考信息(CGCS2000)，進行坐標轉換，中心點信息對應到經緯度信息；(3)經緯度計算出三維球面對應位置，根據地球的扁率、長半徑、短半徑參數，構建出三維地球模型，根據經緯度值，計算出三維地球模型上對應的位置。即根據經度、緯度、高度值，計算出三維地球模型對應的X軸、Y軸、Z軸上的值，假定為a、b、c值；(4)原始模型轉換為原點模型，根據原始模型，計算該模型的包圍盒，并計算出包圍盒的中心點值，假設值大小為x、y、z，將該模型的中心點移到原點處，對原始模型進行(-x，-y，-z)偏移，將模型包圍盒的中心點移到(0，0，0)位置，即將模型轉換為原點模型；將原點模型偏移到三維球面對應位置，根據步驟(3)和步驟(4)，已經計算出模型在三維地球場景的位置(a，b，c)，同時也獲得了原點模型，只需對原點模型進行(a，b，c)偏移，即將本地坐標系模型數據轉換為經緯度球面模型數據；(5)根據步驟(4)得到的球面模型數據，渲染生成球面模型。實施例1一種平面模型轉球面模型的方法，包括如下步驟：(1)獲取原始本地坐標系模型的中心點信息。將模型拆分為一個模型一個單列化，根據每個單例化模型，計算出每個模型的最小包圍盒信息，通過模型的包圍盒信息，獲得模型底部中心點信息，這些中心點信息可導出保存為shp數據；(2)中心點信息投影到新的經緯度球面坐標系。獲得的模型底部中心點，坐標參考為本地坐標系，指定新的球面坐標參考信息(CGCS2000)，進行坐標投影轉換，即可實現將中心點信息投影到經緯度信息；將同一坐標參考系下的經緯度(B，L，H)轉換到本地坐標系(X，Y，Z)的公式為式中N為卯酉圈的半徑；a為參考橢球的長半軸，b為參考橢球的短半軸；e為參考橢球的第一扁心率。本地坐標系(X，Y，Z)轉換為經緯度(B，L，H)的公式為式中，e’為參考橢球的第二扁心率；(3)根據地球的扁率、長半徑、短半徑參數，構建出三維地球模型，根據經緯度值，計算出三維地球模型上對應的位置。即根據經度、緯度、高度值，計算出三維地球模型對應的X軸、Y軸、Z軸上的值，假定三維坐標軸對應的值為a、b、c。(4)原始模型轉換為原點模型，根據原始模型，計算該模型的包圍盒，并計算出包圍盒的中心點值，假設值大小為x、y、z，將該模型的中心點移到原點處，對原始模型進行(-x，-y，-z)偏移，將模型包圍盒的中心點移到(0，0，0)位置，即將模型轉換為原點模型；將原點模型偏移到三維球面對應位置，根據上述已經計算出模型在三維地本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種平面模型轉球面模型的方法，其特征在于，包括如下步驟：(1)獲取原始本地坐標系模型的中心點信息，將模型拆分為一個模型一個對象；計算出每個模型的最小包圍盒信息，通過模型的最小包圍盒信息，獲得模型底部中心點信息，即為長方體底面的中心點坐標；(2)將步驟(1)獲得的中心點信息轉換為經緯度，獲得的模型底部中心點，坐標參考為城市獨立坐標系，指定新的球面坐標參考信息，進行坐標轉換，將城市獨立坐標系下的中心點信息投影形成經緯度信息，根據經緯度信息獲取經緯度；(3)根據步驟(2)轉換的經緯度計算出三維球面對應位置，根據地球的扁率、長半徑、短半徑參數，構建出三維地球模型；根據經緯度的值，計算出三維地球模型上該經緯度對應的位置，從而也可得到三維球面的位置；(4)原始模型轉換為原點模型，即將該模型的中心點移到(0，0，0)的原點處，將原點模型偏移到步驟(3)中計算出的三維地球模型面對應的位置，將本地坐標系模型數據轉換為經緯度球面模型數據；(5)根據步驟(4)得到的球面模型數據，渲染生成球面模型。

【技術特征摘要】
1.一種平面模型轉球面模型的方法，其特征在于，包括如下步驟：(1)獲取原始本地坐標系模型的中心點信息，將模型拆分為一個模型一個對象；計算出每個模型的最小包圍盒信息，通過模型的最小包圍盒信息，獲得模型底部中心點信息，即為長方體底面的中心點坐標；(2)將步驟(1)獲得的中心點信息轉換為經緯度，獲得的模型底部中心點，坐標參考為城市獨立坐標系，指定新的球面坐標參考信息，進行坐標轉換，將城市獨立坐標系下的中心點信息投影形成經緯度信息，根據經緯度信息獲取經緯度；(3)根據步驟(2)轉換的經緯度計算出三維球面對應位置，根據地球的扁率、長半徑、短半徑參數，構建出三維地球模型；根...

【專利技術屬性】
技術研發人員：呂健剛，俞蔚，
申請(專利權)人：浙江科瀾信息技術有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江,33