三维地图的生成方法及系统与流程

1.本发明涉及三维地图领域，具体而言，涉及一种三维地图的生成方法及系统。


背景技术：

2.相关技术中，利用电子地图数据的地图，确定对地图上的物体进行三维表现的三维地图逐渐使用广泛，对所有物体建立准确的三维模型需要很大的劳力，在现实中是很困难的，因此提出了利用简单化的模型来构成三维地图的方案。
3.作为三维地图的实用用途之一，在利用城市计划兴建城市，或在已经存在的城市新建建筑物等时，通过制作假想的三维地图，可以研究城市规划的妥当性等，由于各建筑物用高度来表示，因此具有能够容易地把握日照和景观的优点。
4.相关技术中，在建立三维模型时，基于二维地图，逐步采集目标对象的三维点云，直接根据目标对象的整体的三维点云生成该目标对象的三维模型，以建立三维地图。由于三维点云的数据量大，在目标对象的结构复杂或者数量较多的情况下，通过现有技术的方式，会存在三维地图的建立效率较低的问题。
5.针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

6.本发明实施例提供了一种三维地图的生成方法及系统，以至少解决现有技术中通过二维地图数据，建立不同区域的三维模型，生成三维地图的方式，效率较低的技术问题。
7.根据本发明实施例的一个方面，提供了一种三维地图的生成方法，包括：获取存储多个建筑物的地面外框的位置和形状的二维地图数据；获取所述建筑物的三维模型需要满足的生成条件；根据地面外框对应的建筑物的建筑参数，获取所述建筑物的基础模型；对多数基础模型进行变形，生成所述建筑物的三维模型；在所述地面外框没有对应的基础模型的情况下，根据所述地面外框生成所述建筑物的建筑物底面；根据所述建筑物底面和所述生成条件生成所述建筑物的柱状模型，作为所述建筑物的三维模型；通过遍历二维地图数据中的多个地面外框，生成多个建筑物的三维模型，以生成多个建筑物的二维地图数据对应的三维地图。
8.可选的，根据地面外框对应的建筑物的建筑参数，获取所述建筑物的基础模型之前，还包括：接收通过三维模型编辑软件编辑保存的建筑三维模型，其中，所述建筑三维模型具有建筑参数，所述建筑参数包括种类，名称，形状和尺寸；将所述建筑三维模型作为基础模型进行存储；按照所述建筑参数对多个基础模型建立索引，其中，所述索引用于对所述基础模型进行查找；根据地面外框对应的建筑物的建筑参数，获取所述建筑物的基础模型包括：以所述建筑参数为索引，在数据库中查找匹配的基础模型；统计满足建筑参数的至少两项的多个基础模型，并确定所述基础模型满足的建筑参数；在所述基础模型满足的建筑参数达到预设数量，且所述基础模型满足的建筑参数包括所述建筑参数的目的参数的情况下，确定所述基础模型与所述建筑参数匹配，其中，所述目的参数为所述建筑参数中优先级
最高的建筑参数。
9.可选的，对多数基础模型进行变形，生成所述建筑物的三维模型包括：确定基础模型的底面与所述建筑物的地面外框进行匹配，确定差异区域；根据所述差异区域对所述基础模型进行变形，使得变形后的基础模型的底面与所述地面外框相同；根据变形后的所述基础模型生成所述基础模型的建筑轮廓；根据所述生成条件对所述基础模型和所述建筑轮廓进行调整，其中，所述生成条件包括：土地编号，土地面积，建筑率，容积率，建筑物高度限制，建筑物与道路的距离，建筑物与邻居的距离，建筑物朝向；根据变形后的所述基础模型的底面将所述基础模型设置到所述地面外框中。
10.可选的，在所述地面外框没有对应的基础模型的情况下，根据所述地面外框生成所述建筑物的建筑物底面包括：将所述地面外框根据所述生成条件的建筑物与道路的距离，建筑物与邻居的距离，确定在所述地面外框中建筑物的建筑物范围，作为所述建筑物底面；根据所述建筑物底面和所述生成条件的生成所述建筑物的柱状模型，作为所述建筑物的三维模型包括：根据所述生成条件的建筑物高度限制，确定在所述地面外框中建筑物的柱状模型的高度；根据所述建筑物底面和所述柱状模型的高度生成所述柱状模型；根据所述生成条件的建筑率，容积率，和建筑物朝向对所述柱状模型的高度进行调整，生成所述柱状模型；将所述生成条件的土地编号，土地面积标记在所述柱状模型上。
11.可选的，根据所述建筑物底面和所述生成条件的生成所述建筑物的柱状模型，作为所述建筑物的三维模型之后，还包括：监测存储基础模型的数据库是否更新，在所述数据库更新的情况下，生成将所述柱状模型调整为基础模型的指令；响应所述指令，根据所述柱状模型对应的建筑物的建筑参数为索引，在数据库中查找匹配的基础模型；统计满足建筑参数的至少两项的多个基础模型，并确定所述基础模型满足的建筑参数；在所述基础模型满足的建筑参数达到预设数量，且所述基础模型满足的建筑参数包括所述建筑参数的目的参数的情况下，确定所述基础模型与所述建筑参数匹配，其中，与所述建筑参数匹配的基础模型为数据库更新后的增加的基础模型。
12.可选的，获取存储多个建筑物的地面外框的位置和形状的二维地图数据包括：建立空间坐标系，创建三维模型空间；通过互联网获取多个建筑物的电子地图数据；根据所述电子地图数据获取多个建筑物的地面外框的位置和形状的二维地图数据；将所述二维地图数据导入所述三维模型空间。
13.可选的，获取所述建筑物的三维模型需要满足的生成条件包括：显示标记优先权的生成条件的列表框；接收输入的编辑指令，对所述生成条件的列表框进行编辑，其中，所述编辑指令包括优先权修改，生成条件输入；根据编辑后的列表框，确定按照优先权的高低顺序生成按照优先权排序的多个生成条件。
14.根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种三维地图的生成系统，包括：第一获取模块，用于获取存储多个建筑物的地面外框的位置和形状的二维地图数据；第二获取模块，用于获取所述建筑物的三维模型需要满足的生成条件；第三获取模块，用于根据地面外框对应的建筑物的建筑参数，获取所述建筑物的基础模型；变形模块，用于对多数基础模型进行变形，生成所述建筑物的三维模型；第一生成模块，用于在所述地面外框没有对应的基础模型的情况下，根据所述地面外框生成所述建筑物的建筑物底面；第二生成模块，用于根据所述建筑物底面和所述生成条件生成所述建筑物的柱状模型，作为所述建筑物的三维模
型；第三生成模块，用于通过遍历二维地图数据中的多个地面外框，生成多个建筑物的三维模型，以生成多个建筑物的二维地图数据对应的三维地图。
15.根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有程序指令，其中，在所述程序指令运行时控制所述计算机存储介质所在设备执行上述中任意一项所述的方法。
16.根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行上述中任意一项所述的方法。
17.在本发明实施例中，采用获取存储多个建筑物的地面外框的位置和形状的二维地图数据；获取建筑物的三维模型需要满足的生成条件；根据地面外框对应的建筑物的建筑参数，获取建筑物的基础模型；对多数基础模型进行变形，生成建筑物的三维模型；在地面外框没有对应的基础模型的情况下，根据地面外框生成建筑物的建筑物底面；根据建筑物底面和生成条件生成建筑物的柱状模型，作为建筑物的三维模型；通过遍历二维地图数据中的多个地面外框，生成多个建筑物的三维模型，以生成多个建筑物的二维地图数据对应的三维地图的方式，达到了快速有效的生成三维地图的目的，从而实现了提高三维地图建立的效率的技术效果，进而解决了现有技术中通过二维地图数据，建立不同区域的三维模型，生成三维地图的方式，效率较低的技术问题。
附图说明
18.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
19.图1是根据本发明实施例的一种三维地图的生成方法的流程图；
20.图2是根据本发明实施例的一种三维地图的生成系统的示意图。
具体实施方式
21.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
22.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
23.根据本发明实施例，提供了一种三维地图的生成方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示
出或描述的步骤。
24.图1是根据本发明实施例的一种三维地图的生成方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
25.步骤s101，获取存储多个建筑物的地面外框的位置和形状的二维地图数据；
26.步骤s102，获取建筑物的三维模型需要满足的生成条件；
27.步骤s103，根据地面外框对应的建筑物的建筑参数，获取建筑物的基础模型；
28.步骤s104，对多数基础模型进行变形，生成建筑物的三维模型；
29.步骤s105，在地面外框没有对应的基础模型的情况下，根据地面外框生成建筑物的建筑物底面；
30.步骤s106，根据建筑物底面和生成条件生成建筑物的柱状模型，作为建筑物的三维模型；
31.步骤s107，通过遍历二维地图数据中的多个地面外框，生成多个建筑物的三维模型，以生成多个建筑物的二维地图数据对应的三维地图。
32.通过上述步骤，采用获取存储多个建筑物的地面外框的位置和形状的二维地图数据；获取建筑物的三维模型需要满足的生成条件；根据地面外框对应的建筑物的建筑参数，获取建筑物的基础模型；对多数基础模型进行变形，生成建筑物的三维模型；在地面外框没有对应的基础模型的情况下，根据地面外框生成建筑物的建筑物底面；根据建筑物底面和生成条件生成建筑物的柱状模型，作为建筑物的三维模型；通过遍历二维地图数据中的多个地面外框，生成多个建筑物的三维模型，以生成多个建筑物的二维地图数据对应的三维地图的方式，达到了快速有效的生成三维地图的目的，从而实现了提高三维地图建立的效率的技术效果，进而解决了现有技术中通过二维地图数据，建立不同区域的三维模型，生成三维地图的方式，效率较低的技术问题。
33.上述二维地图数据可以通过互联网从第三方地图软件获取，上述二维地图数据存储有建筑物的地面外框的位置和形状。其建筑地面外框的位置和形状可以是在建立二维地图数据时，由第三方地图软件获取的，具体可以通过人员实地采集，或者通过全球定位系统进行定位得到的。上述地面外框就可以代表建筑物的在三维地图中的位置。
34.上述获取建筑物的三维模型需要满足的生成条件，可以是先获取一个建筑物的生成条件，或者同时获取多个建筑物的生成条件，在同时生成多个建筑物的三维模型的情况下，也是各个建筑物的三维模型的生成进程独立并行，同时执行。上述生成条件也即是建筑物实际对应的属性，例如，土地编号，土地面积，建筑率，容积率，建筑物高度限制，建筑物与道路的距离，建筑物与邻居的距离，建筑物朝向等。话可以包括建筑物在三维地图中的三维模型的属性要求，例如，清晰度，定位准确度，形状精度等。
35.上述地面外框实际上相当于建筑物的底面。根据该地面外框可以一定程度上反应建筑物的形状和类型，结合地面外框对应的建筑物的建筑参数，获取建筑物的基础模型。上述建筑参数包括建筑物的种类，建筑物的名称，建筑物的外表面形状和尺寸。上述基础模型是历史过程中已经生成的基础模型，如果可以使用已经生成的基础模型，通过直接导入，可以快速建立建筑物的三维模型，提高建筑物的模型的三维地图的生成效率。
36.可选的，根据地面外框对应的建筑物的建筑参数，获取建筑物的基础模型之前，还包括：接收通过三维模型编辑软件编辑保存的建筑三维模型，其中，建筑三维模型具有建筑
参数，建筑参数包括种类，名称，形状和尺寸；将建筑三维模型作为基础模型进行存储；按照建筑参数对多个基础模型建立索引，其中，索引用于对基础模型进行查找，上述索引与基础模型对应，可以是哈希值，也可以是遗传编码或者一个编号。
37.在根据地面外框对应的建筑物的建筑参数，获取建筑物的基础模型时，以建筑参数做为索引，在数据库中查找匹配的基础模型；统计满足建筑参数的至少两项的多个基础模型，并确定基础模型满足的建筑参数；在基础模型满足的建筑参数达到预设数量，且基础模型满足的建筑参数包括建筑参数的目的参数的情况下，确定基础模型与建筑参数匹配，其中，目的参数为建筑参数中优先级最高的建筑参数，例如，建筑物的类型和/或建筑物名称。
38.然后对多数基础模型进行变形，生成建筑物的三维模型，由于实施时相同类型和名称的建筑，其也会存在一些差异，因此通过对基础模型进行变形，生成建筑物的三维模型，以提高建筑物的三维模型的准确程度。
39.在实施时，很多情况都是无法查找到基础模型的，此时就需要根据地面外框生成三维模型的简化模型，也即是上述柱状模型。从而完成地建筑物的三维模型的生成，进而保证多个建筑物的三维地图可以完整生成。对于该柱状模型也可以通过后期进行修改和细化，提高其真实程度。
40.可选的，对多数基础模型进行变形，生成建筑物的三维模型包括：确定基础模型的底面与建筑物的地面外框进行匹配，确定差异区域；根据差异区域对基础模型进行变形，使得变形后的基础模型的底面与地面外框相同；根据变形后的基础模型生成基础模型的建筑轮廓；根据生成条件对基础模型和建筑轮廓进行调整，其中，生成条件包括：土地编号，土地面积，建筑率，容积率，建筑物高度限制，建筑物与道路的距离，建筑物与邻居的距离，建筑物朝向；根据变形后的基础模型的底面将基础模型设置到地面外框中。
41.先对上述基础模型的底面进行调整，使得上述基础模型可以保证设置到上述地面外框中，然后根据生成条件对基础模型进行调整，以满足生成条件，生成建筑物的三维模型。
42.上述根据生成条件对基础模型和建筑轮廓进行调整，都是可以人为进行的，在调整时，实时显示生成条件，由用户针对基础模型进行调整，包括结构的调整，建筑轮廓的调整等，直至该基础模型满足每一项生成条件，确定基础模型调整完成。具体的，在用户进行调整，可以向用户推荐调整方向，例如，降低高度，以提高容积率等。
43.可选的，在地面外框没有对应的基础模型的情况下，根据地面外框生成建筑物的建筑物底面包括：将地面外框根据生成条件的建筑物与道路的距离，建筑物与邻居的距离，确定在地面外框中建筑物的建筑物范围，作为建筑物底面。
44.然后根据建筑物底面和生成条件的生成建筑物的柱状模型，作为建筑物的三维模型包括：根据生成条件的建筑物高度限制，确定在地面外框中建筑物的柱状模型的高度；根据建筑物底面和柱状模型的高度生成柱状模型；根据生成条件的建筑率，容积率，和建筑物朝向对柱状模型的高度进行调整，生成柱状模型；将生成条件的土地编号，土地面积标记在柱状模型上。
45.从而在地面外框没有对应的基础模型的情况下，根据地面外框生成建筑物的建筑物底面，并根据建筑物底面和生成条件的生成建筑物的柱状模型，作为建筑物的三维模型。
保证了多个建筑物的三维地图的完整性。
46.可选的，根据建筑物底面和生成条件的生成建筑物的柱状模型，作为建筑物的三维模型之后，还包括：监测存储基础模型的数据库是否更新，在数据库更新的情况下，生成将柱状模型调整为基础模型的指令；响应指令，根据柱状模型对应的建筑物的建筑参数为索引，在数据库中查找匹配的基础模型。
47.在查找上述基础模型时，与上述步骤中根据建筑物的建筑参数查找基础模型的步骤类似，具体的，统计满足建筑参数的至少两项的多个基础模型，并确定基础模型满足的建筑参数；在基础模型满足的建筑参数达到预设数量，且基础模型满足的建筑参数包括建筑参数的目的参数的情况下，确定基础模型与建筑参数匹配，其中，与建筑参数匹配的基础模型为数据库更新后的增加的基础模型。
48.从而在后期使用过程中根据需求或者可用数据对上述建筑物的柱状模型进行详细调整，以提高三维地图的真实程度和准确度。
49.可选的，获取存储多个建筑物的地面外框的位置和形状的二维地图数据包括：建立空间坐标系，创建三维模型空间；通过互联网获取多个建筑物的电子地图数据；根据电子地图数据获取多个建筑物的地面外框的位置和形状的二维地图数据；将二维地图数据导入三维模型空间。
50.二维地图数据其实际上是二维空间，难以建立三维模型，因此先建立可能工件坐标系，创建三维模型空间，将二维地图数据导入三维空间，以建立三维地图数据。
51.可选的，获取建筑物的三维模型需要满足的生成条件包括：显示标记优先权的生成条件的列表框；接收输入的编辑指令，对生成条件的列表框进行编辑，其中，编辑指令包括优先权修改，生成条件输入；根据编辑后的列表框，确定按照优先权的高低顺序生成按照优先权排序的多个生成条件。
52.多个生成条件之间具有不同的优先级，在生成建筑物的三维模型时优先考虑优先级较高的生成条件。上述生成条件可以根据用户的需求进行修改，包括优先权修改，内容的修改等。以提高用户使用的体验，也可以更好地适应不同用户的使用需求。
53.图2是根据本发明实施例的一种三维地图的生成系统的示意图，如图2所示，根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种三维地图的生成系统，包括：第一获取模块21，第二获取模块22，第三获取模块23，变形模块24，第一生成模块25，第二生成模块26，第三生成模块27，下面对该系统进行详细说明。
54.第一获取模块21，用于获取存储多个建筑物的地面外框的位置和形状的二维地图数据；第二获取模块22，与上述第一获取模块21相连，用于获取所述建筑物的三维模型需要满足的生成条件；第三获取模块23，与上述第二获取模块22相连，用于根据地面外框对应的建筑物的建筑参数，获取所述建筑物的基础模型；变形模块24，与上述第三获取模块23相连，用于对多数基础模型进行变形，生成所述建筑物的三维模型；第一生成模块25，与上述第二获取模块22相连，用于在所述地面外框没有对应的基础模型的情况下，根据所述地面外框生成所述建筑物的建筑物底面；第二生成模块26，与上述第一生成模块25相连，用于根据所述建筑物底面和所述生成条件生成所述建筑物的柱状模型，作为所述建筑物的三维模型；第三生成模块27，与上述第二生成模块26和变形模块24相连，用于通过遍历二维地图数据中的多个地面外框，生成多个建筑物的三维模型，以生成多个建筑物的二维地图数据对
应的三维地图。
55.通过上述系统，采用获取存储多个建筑物的地面外框的位置和形状的二维地图数据；获取建筑物的三维模型需要满足的生成条件；根据地面外框对应的建筑物的建筑参数，获取建筑物的基础模型；对多数基础模型进行变形，生成建筑物的三维模型；在地面外框没有对应的基础模型的情况下，根据地面外框生成建筑物的建筑物底面；根据建筑物底面和生成条件生成建筑物的柱状模型，作为建筑物的三维模型；通过遍历二维地图数据中的多个地面外框，生成多个建筑物的三维模型，以生成多个建筑物的二维地图数据对应的三维地图的方式，达到了快速有效的生成三维地图的目的，从而实现了提高三维地图建立的效率的技术效果，进而解决了现有技术中通过二维地图数据，建立不同区域的三维模型，生成三维地图的方式，效率较低的技术问题。
56.根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种计算机存储介质，计算机存储介质存储有程序指令，其中，在程序指令运行时控制计算机存储介质所在设备执行上述中任意一项的方法。
57.根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述中任意一项的方法。
58.上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
59.在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
60.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
61.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
62.另外，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单元中，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单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
63.所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read
‑
only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
64.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人
员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。