三维道路模型的智能生成方法、装置和设备

技术领域

本发明涉及三维道路模型技术领域，具体涉及一种三维道路模型的智能生成方法、装置和设备。

背景技术

道路的建设是社会主义经济发展的重要保障，随着城市化进程的不断推进和加快，道路建设也越来越迫切。在道路建设之前，需要对道路进行设计以及三维道路模型的预览。

目前市面上现有的软件在道路技术方面，有方便之处但同时也存在很多局限性。例如：在做丁字路口和十字路口时，对不同宽度、不同类型的道路不能自动衔接，需要手动调整各区块的目标约束线，进而完成交叉路口的创建；对于既有道路的修改编辑也较为复杂繁琐。上述种种问题，使得目前三维道路建模的工作量大，建模效率低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种三维道路模型的智能生成方法、装置和设备，以克服目前三维道路建模的工作量大，建模效率低的问题。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种三维道路模型的智能生成方法，包括：

获取用户输入的用于修改道路或者用于绘制道路的道路数据；

若所述道路数据为线域数据，则根据所述线域数据确定道路中线；

在当前建模区域中，检测与所述道路中线相关的中线交点；

若检测到至少一个所述中线交点，根据预先获取的路面信息，以及，形成所述中线交点的至少两条目标道路中线，生成中断路面；

自动连接相邻的所述中断路面的路面边线形成转角路面，并且，更新所述中断路面上的路面构件，以形成道路；

对所述道路进行三角网格化处理和渲染处理，生成三维道路模型。

进一步地，以上所述的三维道路模型的智能生成方法，所述对所述道路进行三角网格化处理和渲染处理，生成三维道路模型之前，还包括：

若未检测到所述中线交点，根据预先获取的所述路面信息，对所述道路中线进行偏移处理，得到连续路面；

更新所述连续路面上的所述路面构件，以形成所述道路。

进一步地，以上所述的三维道路模型的智能生成方法，所述路面构件至少包括路缘石和人行道；

所述更新所述中断路面上的路面构件和所述更新所述连续路面上的所述路面构件，均包括：

确定非转角路面的路面边线；

将所述路面边线按照第一预设距离向路面外偏移，生成更新后的所述路缘石；

将所述路缘石外侧边线按照第二预设距离向路面内偏移，生成更新后的所述人行道。

进一步地，以上所述的三维道路模型的智能生成方法，所述预先获取的路面信息包括路面宽度信息和转角弧度信息；

所述根据预先获取的路面信息，以及，形成所述中线交点的至少两条目标道路中线，生成中断路面，包括：

根据所述转角弧度信息，确定所述目标道路的打断长度；

按照所述打断长度将所述目标道路中线打断，生成中断的偏移线；

若所述目标道路中线中存在已生成路面的第一目标道路中线，则将所述路面按照所述偏移线截断，生成所述中断路面；

若所述目标道路中线中存在未生成路面的第二目标道路中线，将所述偏移线按照所述路面宽度信息进行偏移，生成所述中断路面。

进一步地，以上所述的三维道路模型的智能生成方法，所述方法还包括：若检测到所述道路数据为面域数据，则生成与所述面域数据对应的面域路面；

将所述面域路面添加到所述道路中。

进一步地，以上所述的三维道路模型的智能生成方法，所述若检测到所述道路数据为线域数据，则根据所述线域数据确定道路中线之后，还包括：

遍历所述当前建模区域中的所有道路，以确定与所述道路中线相关的修正区域；

修正所述修正区域与所述道路的空间关系；

重新对所述修正区域进行渲染处理。

本发明还提供了一种三维道路模型的智能生成装置，包括：

获取模块，用于获取用户输入的用于修改道路或者用于绘制道路的道路数据；

确定模块，用于若所述道路数据为线域数据，则根据所述线域数据确定道路中线；

检测模块，用于在当前建模区域中，检测与所述道路中线相关的中线交点；

生成模块，用于若检测到至少一个所述中线交点，根据预先获取的路面信息，以及，形成所述中线交点的至少两条目标道路中线，生成中断路面；

所述生成模块，还用于自动连接相邻的所述中断路面的路面边线形成转角路面，并且，更新所述中断路面上的路面构件，以形成道路；

渲染模块，用于对所述道路进行三角网格化处理和渲染处理，生成三维道路模型。

本发明还提供了一种三维道路模型的智能生成装置，所述生成模块，还用于若未检测到所述中线交点，根据预先获取的所述路面信息，对所述道路中线进行偏移处理，得到连续路面，更新所述连续路面上的所述路面构件，以形成所述道路。

本发明还提供了一种三维道路模型的智能生成装置，所述路面构件至少包括路缘石和人行道；

所述生成模块，具体用于确定非转角路面的路面边线，将所述路面边线按照第一预设距离向路面外偏移，生成更新后的所述路缘石，将所述路缘石外侧边线按照第二预设距离向路面内偏移，生成更新后的所述人行道。

本发明还提供了一种三维道路模型的智能生成设备，包括处理器和存储器，所述处理器与所述存储器相连：

其中，所述处理器，用于调用并执行所述存储器中存储的程序；

所述存储器，用于存储所述程序，所述程序至少用于执行以上任一项所述的三维道路模型的智能生成方法。

本发明的三维道路模型的智能生成方法、装置和设备，通过获取用户输入的用于修改道路或者用于绘制道路的道路数据；若道路数据为线域数据，则根据线域数据确定道路中线；在当前建模区域中，检测与道路中线相关的中线交点；若检测到至少一个中线交点，根据预先获取的路面信息，以及，形成中线交点的至少两条目标道路中线，生成中断路面；自动连接相邻的中断路面的路面边线形成转角路面，并且，更新中断路面上的路面构件，以形成道路；对道路进行三角网格化处理和渲染处理，生成三维道路模型，实现了道路的自动生成与衔接，自动搭接岔路形成转角弧化，当对道路进行修改时，能够自动修改相交的其他道路，不需要手动进行调节，进而有效降低了三维道路建模的工作量，提高了建模效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明三维道路模型的智能生成方法一种实施例提供的流程图；

图2是本发明三维道路模型的智能生成方法一种实施例提供的路面转角示意图；

图3是本发明三维道路模型的智能生成装置一种实施例提供的结构示意图；

图4是本发明三维道路模型的智能生成设备一种实施例提供的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

图1是本发明三维道路模型的智能生成方法一种实施例提供的流程图。如图1所示，本实施例可以包括以下步骤：

S101、获取用户输入的用于修改道路或者用于绘制道路的道路数据。

本实施例中，可以获取用户输入的道路数据。其中，道路数据包括用于修改目标道路参数的道路数据，例如：夹点拖动，修改高程，道路打断，弧化，裁切等等；道路数据还包括用于绘制一条新的道路的道路数据。

需要说明的是，用户输入的道路数据可以是用户导入的其他格式的文件，例如，导入dwg格式的文件作为道路数据；用户输入的道路数据也可以是用户自行绘制的道路数据；用户输入的道路数据还可以是用户通过定义生成的道路数据。此外，用户可以导入或者绘制完整的道路数据作为三维道路模型的基础数据生成全新的路网，也可以在原有的建模区域的路网中进行绘制与修改，本实施例均不做限定。

S102、若道路数据为线域数据，则根据线域数据确定道路中线。

需要说明的是，道路数据包括线域数据(Cmapcurve)和面域数据(zztopGeoface)。如果在上一步骤中获取到用户输入的道路数据为线域数据，则根据线域数据确定道路中线。

在一种具体的实施方式中，道路数据包括用于修改道路的道路数据。若用户想要延长一条道路的长度，导入了该道路被延长部分的入dwg格式信息或者输入了该道路被延长部分的延长长度参数和/或延长线条，那么，需要基于上述信息，确定被延长的道路的道路中线；若用户想要拓宽一条道路的宽度，输入了该道路被拓宽的参数。那么，基于上述用于修改道路的道路数据，可以重新确定该道路的道路中线。

在另外一种具体的实施方式中，道路数据包括绘制道路的道路数据。用户想要重新绘制三维道路模型，或者想要在原有的建模区域进行道路绘制，均可以导入dwg格式信息、输入道路的参数信息进行定义或者直接绘制线条。那么，同样需要基于上述用于绘制道路的道路数据，确定绘制的道路的道路中线。

S103、在当前建模区域中，检测与道路中线相关的中线交点。

在当前的建模区域中，进行遍历检索，确定与道路中线相关的中线交点。

若在当前的建模区域中，进行遍历检索后，发现有与道路中线相关的中线交点，则说明产生了新的交叉路口，需要对交叉路口进行处理。具体地，若用户重新绘制三维道路模型，那么所有的中线交点都是道路中线相交产生的。若用户在原有的建模区域进行道路修改或绘制，那么中线交点包括多条道路中线自身相交产生的中线交点和/或道路中线与当前建模区域中原有道路的原有道路中线相交产生的交点。

S104、若检测到至少一个中线交点，根据预先获取的路面信息，以及，形成中线交点的至少两条目标道路中线，生成中断路面。

本实施例中可以预先获取数据路面信息。例如，路面宽度信息、路面转角弧度信息、路面类型信息等。其中，路面宽度信息、路面类型信息可以是用户预先输入的数据，路面转角弧度信息可以是根据路面宽度信息、路面类型信息在遵守国家标准的基础上自动生成的。

具体地，若检测到至少一个中线交点，本步骤可以被分解为如下子步骤：

子步骤一：根据转角弧度信息，确定目标道路的打断长度。

根据转角弧度信息，确定转角处目标道路的打断长度。本实施例以两条道路组成的十字路口为例进行说明。

图2是本发明三维道路模型的智能生成方法一种实施例提供的路面转角示意图。如图2所示，若要产生如图2所示的弧度L，则打断长度为H。

子步骤二：按照打断长度将目标道路中线打断，生成中断的偏移线。

如图2所示，按照打断长度为H将目标道路中线S打断，生成中断的偏移线S1。

子步骤三：若目标道路中线中存在已生成路面的第一目标道路中线，则将路面按照偏移线截断，生成中断路面；若目标道路中线中存在未生成路面的第二目标道路中线，将偏移线按照路面宽度信息进行偏移，生成中断路面。

存在已生成路面的第一目标道路中线，则将路面按照偏移线截断，生成中断路面，也存在未生成路面的第二目标道路中线，将偏移线按照路面宽度信息进行偏移，生成中断路面。

S105、自动连接相邻的中断路面的路面边线，形成转角路面。

自动按照预设的弧度信息将相邻的中断路面的路面边线相连，形成转角路面与中断路面相接。

S106、更新中断路面上的路面构件，以形成道路。

路面构件包括路缘石、人行道等。修改或者绘制道路后，需要根据路面边线修改原有的路面构件，或者生成新的路面构件，以使更新后的路面构件与路面是相匹配的。

更新中断路面上的路面构件可以包括如下子步骤：

子步骤一：确定非转角路面的路面边线。

确定非转角路面的路面边线。本实施例以中断路面的道路边线为基础生成路面构件，能够有效避免路面构件自动生成在道路转角处(图2中的区域A)的错误位置。还可以在自动生成路面构件前，将转角处的位置剔除，避免路面构件自动生成在道路转角处的错误位置。

子步骤二：将路面边线按照第一预设距离向路面外偏移，生成更新后的路缘石。

第一预设距离为路缘石的宽度。用户可以预先设置路缘石的宽度，或者根据预先确定的路面类型信息，按照国家标准自动确定路缘石的宽度。具体地，路面边线可以分别向两侧便宜第一预设距离，以更新路缘石，即，若原有的路面存在路缘石，则将原有的路缘石删除，按照本实施例的步骤生成新的路缘石；或者直接根据本实施例的步骤生成路缘石。

子步骤二：将路缘石外侧边线按照第二预设距离向路面内偏移，生成更新后的人行道。

第二预设距离为人行道的间隔宽度，将路缘石外侧边线按照第二预设距离向路面内偏移，更新人行道，即，若原有的路面存在人行道，则将原有的人行道删除，按照本实施例的步骤生成新的人行道；或者直接根据本实施例的步骤生成人行道。

还可以根据路面边线更新隔离带、分道线、车位等，本实施例不再一一说明。

本实施例中，每条单独的道路作为基本操作单元，记录了方向、高程点、边线、可塑密度等主要信息。将每个道路单元加入集合构成路网。

需要说明的是，本实施例并不限定S105和S106的执行顺序。

S107、对道路进行三角网格化处理和渲染处理，生成三维道路模型。

对道路进行三角网格化处理和渲染处理，生成三维道路模型。

本发明的三维道路模型的智能生成方法，通过获取用户输入的用于修改道路或者用于绘制道路的道路数据；若道路数据为线域数据，则根据线域数据确定道路中线；在当前建模区域中，检测与道路中线相关的中线交点；若检测到至少一个中线交点，根据预先获取的路面信息，以及，形成中线交点的至少两条目标道路中线，生成中断路面；自动连接相邻的中断路面的路面边线形成转角路面，并且，更新中断路面上的路面构件，以形成道路；对道路进行三角网格化处理和渲染处理，生成三维道路模型，实现了道路的自动生成与衔接，自动搭接岔路形成转角弧化，当对道路进行修改时，能够自动修改相交的其他道路，不需要手动进行调节，进而有效降低了三维道路建模的工作量，提高了建模效率。

进一步地，本实施例在对道路进行三角网格化处理和渲染处理，生成三维道路模型之前，还包括：若未检测到中线交点，根据预先获取的路面信息，对道路中线进行偏移处理，得到连续路面，更新连续路面上的路面构件，以形成道路。

具体地，若未检测到中线交点，则说明没有产生新的交叉路口，则可以直接根据道路中线生成连续路面。可以根据预先获取的路面信息中的路面宽度信息，使道路中线向两侧便宜进而生成连续路面。生成连续路面后可以对连续路面上的路面构件进行更新，其中更新路面构件的具体步骤在上文中已经进行了详细地说明，此处不做赘述。

进一步地，本实施例还包括以下步骤：若检测到道路数据为面域数据，则生成与面域数据对应的面域路面；将面域路面添加到道路中。

具体地，若检测到道路数据是面域数据，则直接生成与面域数据对应的面域路面，将面域路面添加到道路中。需要说明的是，面域数据无法自动修正，也无法自动生成转角和道路构建，需要用户利用裁切等工具进行编辑。

本实施例中，面域数据可以是通过未定义面域直接生成的，也可以是导入的其他格式的，例如DWG格式，本实施例不做限定。

进一步地，本实施例在若检测到道路数据为线域数据，则根据线域数据确定道路中线之后，还包括以下步骤：遍历路网中的所有道路，以确定与道路中线相关的修正区域，修正修正区域与道路的空间关系，重新对修正区域进行渲染处理。

具体地，用户绘制道路或者修改道路时，除了产生新的中线交点外，还可能会对当前建模区域中的其他道路产生其他类型的影响。例如，道路被切断后，需要将切断前的道路交叉口消除，需要重新分布路面构件等等。因此，本实施例中，在形成道路之后，可以在当前建模区域中进行数据遍历，以确定当前建模区域中与道路数据相关的修正区域。进而对修正区域与道路的所属关系进行重新修正，重新对修正区域进行渲染处理。

本实施例还可以生成贴地道路，例如获取山地的地形信息，基于山地的地形信息和用户预先输入的道路信息，生成盘山公路。

本发明还提供了一种三维道路模型的智能生成装置，用于实现上述方法实施例。图3是本发明三维道路模型的智能生成装置一种实施例提供的结构示意图。如图3所示，本实施例的三维道路模型的智能生成装置，包括：

获取模块11，用于获取用户输入的用于修改道路或者用于绘制道路的道路数据；

确定模块12，用于若道路数据为线域数据，则根据线域数据确定道路中线；

检测模块13，用于在当前建模区域中，检测与道路中线相关的中线交点；

生成模块14，用于若检测到至少一个中线交点，根据预先获取的路面信息，以及，形成中线交点的至少两条目标道路中线，生成中断路面；

生成模块14，还用于自动连接相邻的中断路面的路面边线形成转角路面，并且，更新中断路面上的路面构件，以形成道路；

渲染模块15，用于对道路进行三角网格化处理和渲染处理，生成三维道路模型。

本发明的三维道路模型的智能生成方法装置，获取模块11获取用户输入的用于修改道路或者用于绘制道路的道路数据；若道路数据为线域数据，确定模块12，根据线域数据确定道路中线；检测模块13在当前建模区域中，检测与道路中线相关的中线交点；生成模块14若检测到至少一个中线交点，根据预先获取的路面信息，以及，形成中线交点的至少两条目标道路中线，生成中断路面；自动连接相邻的中断路面的路面边线形成转角路面，并且，更新中断路面上的路面构件，以形成道路；渲染模块15对道路进行三角网格化处理和渲染处理，生成三维道路模型，实现了道路的自动生成与衔接，自动搭接岔路形成转角弧化，当对道路进行修改时，能够自动修改相交的其他道路，不需要手动进行调节，进而有效降低了三维道路建模的工作量，提高了建模效率。

进一步地，本实施例的三维道路模型的智能生成装置，生成模块14，还用于若未检测到中线交点，根据预先获取的路面信息，对道路中线进行偏移处理，得到连续路面，更新连续路面上的路面构件，以形成道路。

进一步地，本实施例的三维道路模型的智能生成装置，路面构件至少包括路缘石和人行道；

生成模块14，具体用于确定非转角路面的路面边线，将路面边线按照第一预设距离向路面外偏移，生成更新后的路缘石，将路缘石外侧边线按照第二预设距离向路面内偏移，生成更新后的人行道。

进一步地，本实施例的三维道路模型的智能生成装置，预先获取的路面信息包括路面宽度信息和转角弧度信息；

生成模块14，具体用于根据转角弧度信息，确定目标道路的打断长度；

按照打断长度将目标道路中线打断，生成中断的偏移线；

若目标道路中线中存在已生成路面的第一目标道路中线，则将路面按照偏移线截断，生成中断路面；

若目标道路中线中存在未生成路面的第二目标道路中线，将偏移线按照路面宽度信息进行偏移，生成中断路面。

进一步地，本实施例的三维道路模型的智能生成装置，生成模块14，还用于若检测到道路数据为面域数据，则生成与面域数据对应的面域路面；

将面域路面添加到道路中。

进一步地，本实施例的三维道路模型的智能生成装置，还包括修正模块；

确定模块12，还用于遍历路网中的所有道路，以确定与道路中线相关的修正区域；

修正模块，用于修正修正区域与道路的空间关系；

渲染模块15，还用于重新对修正区域进行渲染处理。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

本发明还提供了一种三维道路模型的智能生成设备，用于实现上述方法实施例。图4是本发明三维道路模型的智能生成设备一种实施例提供的结构示意图。如图4所示，本实施例的三维道路模型的智能生成设备包括处理器21和存储器22，处理器21与存储器22相连。其中，处理器21用于调用并执行存储器22中存储的程序；存储器22用于存储程序，程序至少用于执行以上实施例中的三维道路模型的智能生成方法。

本申请实施例提供的三维道路模型的智能生成设备的具体实施方案可以参考以上任意实施例的三维道路模型的智能生成设备方法的实施方式，此处不再赘述。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。