CN116310295B - 基于gis***的离线区域街景漫游实现方法及*** - Google Patents

基于gis***的离线区域街景漫游实现方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于GIS***的离线区域街景漫游实现方法及***，属于虚拟漫游技术领域。本发明通过寻找离线数据源中的街景图片间的相邻关系，并将具有相邻关系的街景图片归类到对应道路中的对应路段所关联的有序数据集中，后续通过寻找当前点位与当前点位落入的路段对应的有序数据集中的关联点位的距离，寻找到拟进行街景漫游的当前点位所关联的街景漫游数据，最终通过计算当前点位与各关联点位在街景球模型中的偏航角度，并根据偏航角度在街景球模型中用箭头标识出不同行进方向，并为每个箭头绑定点击事件，用户点击箭头后，将箭头绑定的点位作为当前点位，从而实现了离线环境下对用户关注的世界范围内的区域或道路的街景漫游。

Description

基于GIS***的离线区域街景漫游实现方法及***
技术领域
本发明涉及虚拟漫游技术领域，具体涉及一种基于GIS***的离线区域街景漫游实现方法及***。
背景技术
目前，各大地图厂商虽已提供非常成熟的街景漫游服务，但使用这些服务要求处在有互联网的环境下，如果没有网络，则无法获取街景图像所在的具体地理信息，也无法在线计算并获取与地理信息关联的街景图像，便无法实现街景漫游。即：现有的街景漫游技术主要依赖于在线的地理信息数据获取以及街景图像与地理信息的关系、街景方向等的实时计算，在离线业务***中难以集成。并且，当前国内地图服务商只提供国内主要大城市的街景数据，对于其他用户所关注的区域或道路则无法实现街景漫游。
发明内容
本发明以在离线环境下对用户在世界范围内所关注的区域或道路提供街景漫游服务为目的，提供了一种基于GIS***的离线区域街景漫游方法及***。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
提供一种基于GIS***的离线区域街景漫游实现方法，步骤包括：
S1，数据采集***从数据库中下载用户在GIS***中框定的区域范围内所存在的所有街景图片数据到本地作为离线数据源；
S2，对所述离线数据源中的每张街景图片按所属道路的不同进行归类，并识别出每条道路对应的每类中具有相邻关系的街景图片作为框定区域内的对应道路所关联的街景漫游数据；
S3，获取拟进行街景漫游的当前点位的街景图片以及关联的街景数据；
S4，将所述当前点位的街景图片以及关联的所述街景数据呈现到街景球模型中；
S5，计算呈现在所述街景球模型中的所述当前点位与每个关联点位的偏航角度；
S6，根据各所述偏航角度，在所述街景球模型中用箭头标识出不同行进方向，并为每个所述箭头绑定点击事件，用户点击箭头后，将箭头绑定的点位作为所述当前点位，然后返回步骤S3，实现对离线区域的街景漫游。
作为优选，步骤S2中，获取框定区域内每条道路关联的街景漫游数据的方法步骤包括：
S21，获取所述离线数据源中每张所述街景图片的Exif信息，所述Exif信息包括街景图片拍摄位点的经纬度信息；
S22，根据街景图片的经纬度信息获取每张所述街景图片所属的道路信息；
S23，将每张所述街景图片归类到所属道路对应的数据集中；
S24，对每条道路对应的数据集中的每张所述街景图片，按照图片拍摄位点的经度或纬度由大到小或由小到大进行排序，得到每个不同的道路数据集对应的街景图片排序列表；
S25，识别出每个街景图片排序列表中具有相邻关系的街景图片加入到对应的有序数据集中，每个所述有序数据集作为列表对应的道路中的对应路段关联的具有相邻关系的街景图片的集合，将不具有相邻关系的街景图片加入到对应的待划分数据集中；S26，判断是否存在所述待划分数据集，
若是，则调整相邻关系判断条件的参数后返回步骤S25；
若否，则将同一条道路划分出来的多个所述有序数据集进行排序并合并完成后作为该道路所关联的街景漫游数据。
作为优选，步骤S3中，获取拟进行街景漫游的所述当前点位所关联的街景数据的方法步骤包括：
S31，将用户在所述GIS***中点击的所述当前点位的坐标信息由投影坐标转换为地理坐标；
S32，识别出所述当前点位所属的路段，然后获取所识别的所述路段关联的所述有序数据集，所述有序数据集中包含的具有相邻关系的每张街景图片携带包含图片拍摄位点的经纬度信息的Exif信息；
S33，计算所述当前点位与步骤S32获取的所述有序数据集中拍摄相应街景图片的每个关联点位的距离；
S34，将与所述当前点位的距离小于预设的距离阈值的各所述关联点位对应的街景图片加入到关联数据集作为所述当前点位关联的街景数据；
作为优选，步骤S5中，计算所述偏航角度的方法通过以下公式表达：
由A、B两点坐标来计算偏航角度aAB：
aAB的具体计算方法如下：
根据ΔxAB、ΔyAB的正负号判断αAB所在的象限：
a.ΔxAB>0且ΔyAB≥0则为第一象限，aAB＝aAB锐
b.ΔxAB<0且ΔyAB≥0则为第二象限，aAB＝180°-aAB锐
c.ΔxAB<0且ΔyAB<0则为第三象限，aAB＝180°+aAB锐
d.ΔxAB>0且ΔyAB<0则为第四象限，aAB＝360°-aAB锐
e.ΔxAB＝0且ΔyAB>0则aAB＝90°
f.ΔxAB＝0且ΔyAB<0则aAB＝270°；
xA、xB分别表示A、B两个位点的横轴坐标；
yA、yB分别表示A、B两个位点的纵轴坐标。
ΔxAB＝|xB-xA|
ΔyAB＝|yB-yA|。
本发明还提供了一种基于GIS***的离线区域街景漫游实现***，可实现所述的离线区域街景漫游实现方法，所述离线区域街景漫游实现***包括：
离线区域框定模块，用于提供给用户在GIS***中框定街景漫游的区域范围；
数据采集模块，连接所述离线区域框定模块，用于在所述用户框定所述区域范围后从数据库中下载所述区域范围内所存在的所有街景图片数据到本地作为离线数据源；
归类模块，用于对所述离线数据源中的每张街景图片按所属道路的不同进行归类，并识别出每条道路对应的每类中具有相邻关系的街景图片作为框定区域内的对应道路所关联的街景漫游数据；
街景数据获取模块，连接所述归类模块，用于获取拟进行街景漫游的当前点位的街景图片以及所述当前点位关联的街景数据；
街景呈现模块，连接所述街景数据获取模块，用于将所述当前点位的街景图片以及关联的街景数据呈现到街景球模型中；
偏航角度计算模块，连接所述街景呈现模块，用于计算呈现在所述街景球模型中的当前点位与每个关联点位的偏航角度；
街景漫游模块，连接所述偏航角度计算模块，用于各所述偏航角度，在所述街景球模型中用箭头标识出不同行进方向，并为每个所述箭头绑定点击事件，用户点击箭头后，将箭头绑定的点位作为所述当前点位，以实现对离线区域的街景漫游。
本发明通过寻找离线数据源中的街景图片间的相邻关系，并将具有相邻关系的街景图片归类到对应道路中的对应路段所关联的有序数据集中，后续通过寻找当前点位与当前点位落入的路段对应的有序数据集中的关联点位的距离，寻找到拟进行街景漫游的当前点位所关联的街景漫游数据，最终通过计算当前点位与各关联点位在街景球模型中的偏航角度，并根据偏航角度在街景球模型中用箭头标识出不同行进方向，并为每个箭头绑定点击事件，用户点击箭头后，将箭头绑定的点位作为当前点位，从而实现了离线环境下对用户关注的世界范围内的区域或道路的街景漫游。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述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是本发明一实施例提供的基于GIS***的离线区域街景漫游实现方法的流程图；
图2是本发明一实施例提供的基于GIS***的离线区域街景漫游实现***的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明实施例提供的基于GIS***的离线区域街景漫游实现方法，如图1所示，包括如下步骤：
S1，数据采集***从数据库中下载用户在GIS***中框定的区域范围内所存在的所有街景图片数据到本地作为离线数据源；
具体地，在GIS(Geographic Information System，地理信息***)***中通过手动框选区域范围，将框选的区域的边界值坐标范围上传到数据采集***，数据采集***获取该区域下所存在的所有街景图片数据并将街景图片数据下载到本地，作为离线数据源；
S2，对离线数据源中的每张街景图片按所属道路的不同进行归类，并识别出每类中具有相邻关系的街景图片作为框定区域内的对应道路所关联的街景漫游数据；
具体地，获取框定区域内每条道路关联的街景漫游数据的方法步骤包括：
S21，获取离线数据源中每张街景图片的Exif信息(可交换图像文件，Exif信息可以记录照片的属性信息和拍摄数据)，Exif里面包含了街景图片拍摄位点的经纬度等信息；
S22，根据街景图片的经纬度信息获取每张街景图片所属的道路信息；
S23，将每张街景图片归类到所属道路对应的数据集中；
S24，对每条道路对应的数据集中的每张街景图片按照图片拍摄位点的经度或纬度由大到小或由小到大排序，得到每个不同的数据集对应的街景图片排序列表；
S25，识别出每个所述街景图片排序列表中具有相邻关系(前后关系)的街景图片加入到对应的有序数据集中，将不具有相邻关系的街景图片加入到对应的待划分数据集中；比如，某个街景图片排序列表中具有街景图片1、2、3、4、5，以街景图片1开始，寻找相邻的街景图片，若街景图片2和街景图片1具有相邻关系，则将图片1放入已排序数据集(每次划分都只有一个已排序数据集和一个待划分数据集)，然后开始寻找街景图片2的相邻街景图片，如果街景图片3与街景图片2不是相邻图片，将街景图片3加入到待划分数据集中；继续寻找街景图片2相邻的街景图片，而街景图片4和街景图片2具有相邻关系，则将街景图片4加入到已排序数据集中，继续寻找街景图片4的相邻街景图片，依次遍历完上一次待划分数据集的数据，通过这样的方式识别出列表中具有相邻关系的街景图片加入到对应的有序数据集(即已排序数据集)或待划分数据集中。由于列表中的每张街景图片是按照图片拍摄位点的经度或纬度由小到大或由大到小排序的，因此，每个有序数据集可视为一个路段关联的所有街景图片的集合，比如有序数据集1(序号代表是第几次划分的数据集)为道路A中的路段1关联的具有相邻关系的街景图片的集合，有序数据集2为道路A中的路段2关联的具有相邻关系的街景图片的集合。
街景图片是否具有相邻关系通过以下方法判断：
1、排序前后的两张街景图片的旋转方向的角度差小于预设的角度差阈值；
2、排序前后的两张街景图片的高度差小于预设的高度差阈值；
3、排序前后的两张街景图片的经度差小于预设的经度差阈值，或纬度差小于预设的纬度差阈值。
只要部分或满足以上相邻关系判断规则1-3中的任意一条或多条(根据实际需要设置)，即判定排序前后的两张街景图片具有相邻关系。
S26，判断是否存在待划分数据集，
若是，则调整相邻关系判断条件的参数后返回步骤S25；
若否，则将同一条道路划分出来的多个有序数据集进行排序并合并完成后作为该道路所关联的街景漫游数据。_
S3，获取拟进行街景漫游的当前点位关联的街景数据，获取方法具体包括步骤：
S31，将用户在GIS***中点击的当前点位的坐标信息由投影坐标转换为地理坐标；GIS***中默认使用的是EPSG：3857坐标系，即投影坐标，而街景数据中的地理信息经纬度为EPSG：4326坐标，即地理坐标，因此需要先将获取到的用户点击的当前点位的投影坐标值转换为地理坐标，具体转换方法如下：
经度转换：
经度＝投影坐标x/20037508.34*180；
纬度转换：
纬度＝180/(PI*(2*atan(exp(投影坐标y/20037508.34*180*PI/180))-PI/2)；
20037508.34表示赤道周长；
PI表示数学中的π，即3.1415926...；
S32，识别出当前点位所属的路段，然后获取所识别的该路段关联的有序数据集，该有序数据集中包含的具有相邻关系的每张街景图片携带包含图片拍摄位点的经纬度信息的Exif信息；
S33，计算当前点位与步骤S32获取的有序数据集中拍摄相应街景图片的每个关联点位的距离，计算公式如下：
假设有A、B两点坐标，计算A点到B点的水平距离DAB的方法为：
公式中：
ΔxAB＝|xB-xA|
△yAB＝|yB-yA|
xA、xB分别表示A、B两个位点的横轴坐标；
yA、yB分别表示A、B两个位点的纵轴坐标。
S34，将与当前点位的距离小于预设的距离阈值的各关联点位对应的街景图片加入到关联数据集中作为当前点位关联的街景数据。
S4，将当前点位的街景图片以及关联的街景数据呈现到街景球模型中，具体方法为：
在GIS***中构建基于three的街景球模型，将相机位置放置于球模型的中心，然后将获取到的街景全景图贴到球模型上，将二维的平面图模拟成真实的三维空间，呈现给用户，并给用户提供图像放大、缩小、在各个方向观看街景等功能。
将当前点位的街景图片以及当前点位关联的街景数据呈现到街景球模型中的方法为现有的方法，因此具体的呈现过程不做详细说明。
S5，计算呈现在街景球模型中的当前点位与每个关联点位的偏航角度，关联点位即关联的街景图片对应的地理位点。偏航角度的计算方法通过以下公式表达：
由A、B两点坐标来计算偏航角度aAB：
aAB的具体计算方法如下：
根据ΔxAB、ΔyAB的正负号判断aAB所在的象限：
a.ΔxAB>0且ΔyAB≥0则为第一象限，aAB＝aAB锐
b.ΔxAB<0且ΔyAB≥0则为第二象限，aAB＝180°≥-aAB锐
c.ΔxAB<0且ΔyAB<0则为第三象限，aAB＝180°+aAB锐
d.ΔxAB>0且ΔyAB<0则为第四象限，aAB＝360°-aAB锐
e.ΔxAB＝0且ΔyAB>0则αAB＝90°
f.ΔxAB＝0且ΔyAB<0则aAB＝270°
S6，根据各偏航角度，在街景球模型中用箭头标识出不同行进方向，并为每个箭头绑定点击事件，用户点击箭头后，将箭头绑定的点位作为当前点位，然后返回步骤S3，实现对离线区域的街景漫游。
在街景球模型中根据各偏航角度用箭头标识出不同行进方向的方法具体为：
1.在球模型中指定默认正北方向。
2.在模型中使用BufferGeometry(BufferGeometry为缓冲几何体)加载箭头标识。
3.根据当前点位计算出与各个关联点位之间的航向角数值，动态修改箭头标识的旋转角度，即航向角，由于正北方向固定，旋转的角度即可标识前进方向。
综上，本发明通过寻找离线数据源中的街景图片间的相邻关系，并将具有相邻关系的街景图片归类到对应道路中的对应路段所关联的有序数据集中，后续通过寻找当前点位与当前点位落入的路段对应的有序数据集中的关联点位的距离，寻找到拟进行街景漫游的当前点位所关联的街景漫游数据，最终通过计算当前点位与各关联点位在街景球模型中的偏航角度，并根据偏航角度在街景球模型中用箭头标识出不同行进方向，并未每个箭头绑定点击事件，用户点击箭头后，将箭头绑定的点位作为当前点位，从而实现了离线环境下对用户关注的世界范围内的区域或道路的街景漫游。
如图2所示，本发明还提供了一种基于GIS***的离线区域街景漫游实现***，可实现上述的离线区域街景漫游实现方法，该离线区域街景漫游实现***包括：
离线区域框定模块，用于提供给用户在GIS***中框定街景漫游的区域范围；
数据采集模块，连接离线区域框定模块，用于在用户框定区域范围后从数据库中下载区域范围内所存在的所有街景图片数据到本地作为离线数据源；
归类模块，用于对离线数据源中的每张街景图片按所属道路的不同进行归类，并识别出每条道路对应的每类中具有相邻关系的街景图片作为框定区域内的对应道路所关联的街景漫游数据；
街景数据获取模块，连接归类模块，用于获取拟进行街景漫游的当前点位的街景图片以及当前点位关联的街景数据；
街景呈现模块，连接街景数据获取模块，用于将当前点位的街景图片以及关联的街景数据呈现到街景球模型中；
偏航角度计算模块，连接街景呈现模块，用于计算呈现在街景球模型中的当前点位与每个关联点位的偏航角度；
街景漫游模块，连接偏航角度计算模块，用于各偏航角度，在街景球模型中用箭头标识出不同行进方向，并为每个箭头绑定点击事件，用户点击箭头后，将箭头绑定的点位作为当前点位，以实现对离线区域的街景漫游。
本实施例提供的离线区域街景漫游实现***如何对离线数据源中的每张街景图片进行归类、如何获取当前点位关联的街景数据、如何在街景球模型中呈现街景、如何计算偏航角度、如何实现街景漫游在上述的离线区域街景漫游实现方法中已经作了详细说明，不再赘述。
需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。

Claims (4)

1.一种基于GIS***的离线区域街景漫游实现方法，其特征在于，步骤包括：
S1，数据采集***从数据库中下载用户在GIS***中框定的区域范围内所存在的所有街景图片数据到本地作为离线数据源；
S2，对所述离线数据源中的每张街景图片按所属道路的不同进行归类，并识别出每条道路对应的每类中具有相邻关系的街景图片作为框定区域内的对应道路所关联的街景漫游数据；
S3，获取拟进行街景漫游的当前点位的街景图片以及关联的所述街景漫游数据；
S4，将所述当前点位的街景图片以及关联的所述街景漫游数据呈现到街景球模型中；
S5，计算呈现在所述街景球模型中的所述当前点位与每个关联点位的偏航角度；
S6，根据各所述偏航角度，在所述街景球模型中用箭头标识出不同行进方向，并为每个所述箭头绑定点击事件，用户点击箭头后，将箭头绑定的点位作为所述当前点位，然后返回步骤S3，实现对离线区域的街景漫游；
步骤S5中，计算所述偏航角度的方法通过以下公式表达：
由A、B两点坐标来计算偏航角度aAB：
aAB的具体计算方法如下：
根据ΔxAB、ΔyAB的正负号判断aAB所在的象限：
a.ΔxAB＞0且ΔyAB≥0则为第一象限，aAB＝aAB锐
b.ΔxAB＜0且ΔyAB≥0则为第二象限，aAB＝180°-aAB锐
c.ΔxAB＜0且ΔyAB＜0则为第三象限，aAB＝180°+aAB锐
d.ΔxAB＞0且ΔyAB＜0则为第四象限，aAB＝360°-aAB锐
e.ΔxAB＝0且ΔyAB＞0则aAB＝90°
f.ΔxAB＝0且ΔyAB＜0则aAB＝270°；
A表示所述当前点位；
B表示与所述当前点位具有关联关系的所述关联点位；
所述关联点位为：拍摄有序数据集中的街景图片的点位；
所述当前点位与所述关联点位之间的所述关联关系为：所述当前点位与拍摄所述有序数据集中的街景图片的点位之间的距离小于预设的距离阈值。
2.根据权利要求1所述的基于GIS***的离线区域街景漫游实现方法，其特征在于，步骤S2中，获取框定区域内每条道路关联的街景漫游数据的方法步骤包括：
S21，获取所述离线数据源中每张所述街景图片的Exif信息，所述Exif信息包括街景图片拍摄位点的经纬度信息；
S22，根据街景图片的经纬度信息获取每张所述街景图片所属的道路信息；
S23，将每张所述街景图片归类到所属道路对应的数据集中；
S24，对每条道路对应的数据集中的每张所述街景图片，按照图片拍摄位点的经度或纬度由大到小或由小到大进行排序，得到每个不同的道路数据集对应的街景图片排序列表；
S25，识别出每个街景图片排序列表中具有相邻关系的街景图片加入到对应的有序数据集中，每个所述有序数据集作为列表对应的道路中的对应路段关联的具有相邻关系的街景图片的集合，将不具有相邻关系的街景图片加入到对应的待划分数据集中；
S26，判断是否存在所述待划分数据集，
若是，则调整相邻关系判断条件的参数后返回步骤S25；
若否，则将同一条道路划分出来的多个所述有序数据集进行排序并合并完成后作为该道路所关联的街景漫游数据。
3.根据权利要求2所述的基于GIS***的离线区域街景漫游实现方法，其特征在于，步骤S3中，获取拟进行街景漫游的所述当前点位所关联的所述街景漫游数据的方法步骤包括：
S31，将用户在所述GIS***中点击的所述当前点位的坐标信息由投影坐标转换为地理坐标；
S32，识别出所述当前点位所属的路段，然后获取所识别的所述路段关联的所述有序数据集，所述有序数据集中包含的具有相邻关系的每张街景图片携带包含图片拍摄位点的经纬度信息的Exif信息；
S33，计算所述当前点位与步骤S32获取的所述有序数据集中拍摄相应街景图片的每个关联点位的距离；
S34，将与所述当前点位的距离小于预设的距离阈值的各所述关联点位对应的街景图片加入到关联数据集作为所述当前点位关联的所述街景漫游数据。
4.一种基于GIS***的离线区域街景漫游实现***，其特征在于，所述离线区域街景漫游实现***包括：
离线区域框定模块，用于提供给用户在GIS***中框定街景漫游的区域范围；
数据采集模块，连接所述离线区域框定模块，用于在所述用户框定所述区域范围后从数据库中下载所述区域范围内所存在的所有街景图片数据到本地作为离线数据源；
归类模块，用于对所述离线数据源中的每张街景图片按所属道路的不同进行归类，并识别出每条道路对应的每类中具有相邻关系的街景图片作为框定区域内的对应道路所关联的街景漫游数据；
街景数据获取模块，连接所述归类模块，用于获取拟进行街景漫游的当前点位的街景图片以及所述当前点位关联的所述街景漫游数据；
街景呈现模块，连接所述街景数据获取模块，用于将所述当前点位的街景图片以及关联的所述街景漫游数据呈现到街景球模型中；
偏航角度计算模块，连接所述街景呈现模块，用于计算呈现在所述街景球模型中的当前点位与每个关联点位的偏航角度；
街景漫游模块，连接所述偏航角度计算模块，用于根据各所述偏航角度，在所述街景球模型中用箭头标识出不同行进方向，并为每个所述箭头绑定点击事件，用户点击箭头后，将箭头绑定的点位作为所述当前点位，以实现对离线区域的街景漫游；
所述关联点位为：拍摄有序数据集中的街景图片的点位；
所述当前点位与所述关联点位之间的所述关联关系为：所述当前点位与拍摄所述有序数据集中的街景图片的点位之间的距离小于预设的距离阈值。
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