本发明涉及一种用于动态三维场景的激光雷达成像与着色方法，该方法通过三维场景建模，对目标场景中地形和地物针对性地点云纹理贴图，同时参考场景环境对激光雷达成像的影响，利用透明度测试呈现激光点云的稀疏效果，能够真实地模拟指定激光雷达的关键参数和成像特性，很好地兼顾了激光雷达成像仿真的真实性和实用性，提高了激光雷达成像仿真的实时性和可操作性，为激光雷达成像仿真提供了很好的替代方案；同时基于着色器技术对点云数据应用不同的着色方案，能够实时地凸显特定目标物体，增强操作人员对场景的感知能力。

1.一种用于动态三维场景的激光雷达成像与着色方法，其特征是：至少包括：步骤1，构建目标场景，包括三维地形、地物和场景环境；步骤2，设置激光雷达成像仿真参数，包括位置、探测距离、视场和分辨率；步骤3，基于过程纹理技术，通过过程纹理算法生成具有纹理分辨率、透明度和颜色的点云纹理；步骤4，使用着色器对模型的第0层纹理和第1层纹理进行纹理采样43；步骤5，利用着色算法对点云数据上色；步骤6，对模型进行透明度测试；步骤7，经过上述步骤，得到激光雷达的点云效果。

2.根据权利要求1所述的一种用于动态三维场景的激光雷达成像与着色方法，其特征是：所述的步骤1构建的目标场景中，地物至少包括：建筑、树木、车辆、道路、电线杆、高压电线塔、桥梁、风车；默认目标场景中所有三维模型均已按照通行三维场景仿真方法完成建模，且只显示第0层纹理，其他层次纹理默认不显示；场景环境至少包括如下环境状态：光照、雨/雪、雾/霾、烟尘、扬尘/沙尘。

3.根据权利要求1所述的一种用于动态三维场景的激光雷达成像与着色方法，其特征是：所述的步骤3中纹理分辨率设为2的n次方,与地物自身纹理大小成正比，根据经验判断地物的大小之后确定相应数值；透明度是整数，随机产生于[0,255]之间，对应目标的激光雷达强度信息；颜色对应的RGB三个分量对于所有纹理像素都设为255；然后通过纹理映射将点云纹理作为第1层纹理映射到三维模型的表面上。

4.根据权利要求1所述的一种用于动态三维场景的激光雷达成像与着色方法，其特征是：所述的步骤4中外部参数是由激光雷达成像仿真系统向着色器传递的用于控制着色算法的重要参数，包括实际探测距离、纹理缩放倍数、着色模式以及高度基准；通过控制场景环境来确定激光雷达的实际探测距离；根据场景中模型的大小确定纹理缩放倍数，两者关系成正比；不同的着色模式与着色算法一一对应，用于外部控制当前的着色方式；高度基准是人为设定的高度参考值，也是静态分层着色算法的重要参数。

5.根据权利要求1所述的一种用于动态三维场景的激光雷达成像与着色方法，其特征是：所述的步骤4纹理采样包括：对模型的第0层纹理和第1层纹理进行纹理像素采样并最终完成透明度测试的过程；采样获取的是对应纹理像素的四元颜色分量，即R分量、G分量、B分量和透明度分量，至少包含以下步骤：步骤431：判断模型相对于视点的距离是否小于激光雷达的实际探测距离，若是则执行步骤432，否则执行步骤433；步骤432：判断第0层纹理的透明度分量是否等于0.0，若是则执行步骤434，否则执行步骤433；步骤433：输出颜色透明度分量为0.0或1.0；步骤434：输出颜色透明度分量为第1层纹理的透明度分量。

6.根据权利要求1所述的一种用于动态三维场景的激光雷达成像与着色方法，其特征是：所述的步骤5中利用着色算法对点云数据上色，从而达到凸显目标物体的目的，包括了真彩着色算法、伪彩着色算法，这两种算法都是在着色器中实现的。

7.根据权利要求6所述的一种用于动态三维场景的激光雷达成像与着色方法，其特征是：所述真彩着色算法是对点云数据使用对应物体的真实纹理颜色，即纹理采样获取的第0层纹理的像素颜色。

8.根据权利要求6所述的一种用于动态三维场景的激光雷达成像与着色方法，其特征是：所述伪彩着色算法是根据点云数据的高程值进行着色，包括分层着色算法和分段着色算法，分层着色算法又分为动态分层着色算法和静态分层着色算法；动态分层着色算法是根据当前激光雷达位置与点云数据的高度差进行着色，而静态分层着色算法是参照指定高度基准对点云数据进行着色，两者采用相同的颜色梯度，升序颜色依次为：蓝色、绿色、琥珀色和红色，利用三元颜色分量依次可表示为(0.0,0.0,1.0)、(0.0,1.0,0.0)、(1.0,0.7,0.1)和(1.0,0.0,0.0)；分段着色算法是针对高度在30米以上的模型，从模型的最低点到一定高度区间内分层着色，然后在模型的后续高度重复这一过程进行着色；此处分层着色采用10个颜色梯度，利用三元颜色分量表示的升序颜色依次为：(0.0,0.0,1.0)、(0.0,0.5,1.0)、(0.0,1.0,1.0)、(0.0,1.0,0.5)、(0.0,1.0,0.0)、(1.0,0.5,0.0)、(0.5,1.0,0.0)、(1.0,1.0,0.0)、(1.0,0.5,0.0)和(1.0,0.0,0.0)。

9.根据权利要求1所述的一种用于动态三维场景的激光雷达成像与着色方法，其特征是：所述的步骤6，对模型进行透明度测试以显示点云效果；至少包含以下四个步骤：步骤61：启动透明度测试；步骤62：确定透明度参考值；步骤63：确定测试标准；步骤64：判断当前激光雷达参数和环境参数是否改变，若是则重新执行步骤62，否则执行步骤7。