CN101763607B - 利用全景电子地图构建的网上展览平台系统及其构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种利用全景电子地图构建的网上展览平台系统。该系统应用全景电子地图的技术原理，能构建出一套以展览平台为目标地图的三维全景展览地图，并且通过结合多媒体技术将真实展览的布景环境、展览图片、文字、实物演示、广告宣传、音乐等多媒体信息通过互联网和计算机呈现在人们面前；同时，本发明还公开了一种利用全景电子地图构建网上展览平台的方法。

Description

利用全景电子地图构建的网上展览平台系统及其构建方法

技术领域：

本发明涉及一种用于将虚拟展览空间网页从网络服务器传送到用户终端，如接入互联网的个人电脑上，并用于将网页在所述个人电脑上显示，使得用户能轻松地收集到特点的产品及服务信息的方法，特别是一种利用全景电子地图构建的网上展览平台系统及其构建方法。

背景技术：

现有的展会展览的方法都是参观者亲自到各种不同地方的展览会上，一个个的展览摊位现场进行参观，才能了解到展览会每个展览摊位上展出的内容，这种展览，不但需要参观者在展会的限定时间内及地点内，花费客运、住宿等高额费用及参观费用，而且需要花费大量的旅途时间，而且不适用于体力差，以及时间安排不便的人们，由于以上条件的限制，展览会的效果也会因参观者的减少而不佳。

以下借关于消费者收集特定产品资料的常规方法来说明展会展览的不足。以下描述所说的特定产品为无支架轮胎。在收集不同品牌、不同生产商生产的无支架轮胎的特点和价格等资料时，运用常规方法的用户会从寻找无支架轮胎专题展览会开始着手。然而，通常不会有专门展示无支架轮胎的展览会。

因此，使用常规方法的用户不得不参加一些大规模的展览会，例如广交会、汽车展览会、上海工业博览会等。然而在这种情况下，用户必须在展览会有限的展期内有空闲，并且必须在大型展览会议内来回走动，浏览相关每一个公司的展位。

或者，用户也可以在国际互联网上搜索各家公司的主页，在搜索各家公司的主页时，一般是用户要通过搜索引擎或专门的商务网站，如百度、google、阿里巴巴，输入关键词，例如“无支架轮胎”，或者输入生产商的名字，然后从搜索出来的不同地址中进行选择。但是通常这类的信息具有非常多条，因此用户需要从这些海量的信息中找出相关信息，这一过程所花费的时间很长。接下来，用户打开例如A公司的网址，然后根据网址上的链接去往不同的无支架轮胎的相关网页。用户可以下载并且保存有用的产品资料。

接下来，用户也必须查看B公司的网址，并且重复在A公司网页上的操作过程。

用户必须对每一个公司都重复同样的操作过程，为了比较资料，还必须对每个公司的资料格式进行编辑。必要时，用户还要通过邮件订购诸如商品目录之类的材料。

为了解决上述技术问题，中国专利CN1413327A公开了一种“虚拟展览会系统”，该系统能将虚拟展览会网页从网络服务器传送到用户终端上，例如接入国际互联网的个人电脑，和能将网页在所述个人电脑上显示出来，使得用户能从显示的网页中收集产品信息。该系统包括(1)虚拟展览会数据库，其对代表不同的商业类型的多个类目的每一个都提供有一个文件夹，用于将进入虚拟展览会的各公司展出的产品资料进行分类，并用代表一类产品或其技术并可以将各个类目中所展出的产品资料进一步分类而识别产品类型的虚拟展览会的主题名字来存储文件；(2)产品信息数据库，用于存储参展公司发布的诸如影像和图像的大量产品信息；(3)虚拟展览方式，用于(a)从虚拟展览会数据库中读取数据，(b)用于当用户从网页上选择一个类目或者一个虚拟展览会的主题名字时，在用户终端上显示出与用户选折相对应的屏幕，(c)用于显示每个公司的虚拟展览会展位，这些公司将产品信息输入到用户选择的主题名字下面，和(d)用于显示按照统一的格式编辑的用户选择的公司的展出资料；和(4)产品信息显示方式，用于当用户在选择了虚拟展览会中的某一展位后需要得到更为详细的产品信息时，从产品信息数据库内读取数据，并且显示出包括影像和图像在内的产品信息屏幕。

此外，该虚拟展览会系统还包括一个虚拟会议室，用于当用户“访问”(即点击)虚拟展览会中的某公司展位并从用户终端显示屏幕上点击“会议室”的时候，使得用户和参加展览会的公司代表能够通过国际互联网线路就该公司展出的产品进行高度机密的商讨。

此外，当用户点击“会议室”的时候，虚拟会议室方式向用户个人电脑屏显示的网页所属公司的代表发送洽谈请求；当公司代表向用户发送包括有内定密码的会谈申请，在预定的日期和时刻登陆私人会谈网页，用户接收到来自公司代表的回复，并使用会谈申请在预定日期和时刻登录到私人会谈网页后，允许用户与代表之间的会议开始；当系统提示输入密码的时候，提供给公司代表和用户输入正确的密码；和在收到会谈已经结束的指示信号以后，自动从系统里删除与会话申请有关的所有数据。

此外，当用户首先点击用户终端上显示的初始网页上的“参加会议”，然后点击“虚拟研讨会”或者“虚拟论坛”时，用户就可以通过显示的网页参加专题研究会、开放论坛等。

此外，通过先点击用户终端上显示的初始网页上的“要事厅”，然后选者其余大厅，用户就能够通过网页加入包括有附图或促销活动的虚拟大厅。

但是，上述虚拟展览会系统没有对展会现场的场景进行现场展示，参观者不能感受到现场的气氛，没有一个展会的现场概念，因此达不到到现场参观展览会的效果，削弱了展会的宣传效果。

还有中国专利CN1101013550公开了一种展会展览的方法，该方法是参观者观看展览会和/或展览摊位是通过依序连接的终端、展览网络平台、设置于展览会和/或展览摊位处的视音频硬件设备组成的网络视频实现的。具体包括如下步骤：一、将展览会和/或展览摊位通过摄像头和网络发送到展览网络平台；在展览会和/或展览摊位设置视音频硬件设备，通过视音频硬件和网络把展览会和/或展览摊位的实况传送到展览网络平台；二、参观者通过终端和网络访问展览网络平台。参观者可根据自身需要通过网络视频与展览会和/展览摊位工作人员进行双向沟通，而且展览网络平台可同时与多个参观者的终端进行连接，多个参观者可同时观看。展会中各展览摊位均设置有视音频硬件设备，参观者可选择进入任何展览摊位参观。另外视音频硬件设备摄制的视音频数据还存储在展览网络平台的存储器中，参观者可进行播放或下载。

上述展会展览的方法虽然能够是参观者感受到现场的场景，视同到现场。但是该方法仅仅是简单将现实的展览会搬到网络上而已，网络上的展览会每个参展商所展示的产品和服务内容在现实展会结束后无法更换，造成网络上的展览会所展示的内容不能随着产品和服务内容的变化而变化。

发明内容：

鉴于上述技术局限和实际需求，为了打破以往展览所面临的时间和空间上的限制，将展览现场原封不动地搬到网络上，使得可以随时随地更改和延长展览的时间和展览的周期，同时让观众可以足不出户就能参与到由虚拟网络所构成的与现实展览一样逼真的网上展览平台当中，因此，本发明的第一个目的是提供一种利用全景电子地图构建的网上展览平台系统。该系统应用全景电子地图的技术原理，能构建出一套以展览平台为目标地图的三维全景展览地图，并且通过结合多媒体技术将真实展览的布景环境、展览图片、文字、实物演示、广告宣传、音乐等多媒体信息通过互联网和计算机呈现在人们面前。

另外，本发明的第二个目的是提供关于这种网上展览平台系统的构建方法。

实现本发明的第一个目的的技术方案如下：

一种利用全景电子地图构建的网上展览平台系统，该系统包括实景获取系统、基础实景数据库和共享系统、实景展现调用平台。其中，

实景获取系统包括：

一实景数据采集模块，该模块利用相关应用软件驱动硬件，通过全景望远镜、采集车、便携式设备以及GIS采集设备对真实场景中的布展场所进行原始图像和视频信号数据的采集。

一实景数据处理模块，该模块中通过数据处理、数据优化、数据整合三个子模块将采集到的原始图像和视频信号数据整合成用于组建网上展览的易于存储和调用的数据库信息。

基础数据库和共享系统包括：

一实景数据存储系统，用来存储由实景数据处理模块整合成的数据库信息。

一数据分析系统，用来通过智能图像识别和数据分析系统对采集到的数据进行对比、分析、判断、反馈、确认、推送等操作。

一实景数据分享系统，它可以利用主动式分享通过设置一定的规则，将数据分析系统得出的结论以邮件、短息、推送区域链接的方式分发推送给用户。或通过API调用让用户对该系统实现被动式数据分享。

实景展现调用平台包括：

一实景播放模块，可以实现对数据库图像或视频的缩略图下载播放、分块图下载播放、热点显示、高清播放、全屏播放。

一视频嵌入模块，用来将视频嵌入到实景中的技术，可以在实景中的任意位置嵌入需要添加的视频，在前台播放的时候，可以由用户确认是否播放或者暂停。

所述实景展现调用平台还包括一走动漫游模块，用来将实景获取系统获取的实景数据进行处理，实现在虚拟的三维空间内快速，自由的走动。

所述走动漫游模块包括a)拓扑图生成模块，进行拓扑图生成，快速生成拍摄点的拓扑结构，生成空间中点和点的关联；b)实景拓扑关联模块，生成拓扑结构中点和实景图片的关联；c)拓扑图调用模块，用于拓扑图的请求和下载，优化请求拓扑图的次数和下载时的监听机制；d)地图切换模块，当实景所属的地图不同，而需要切换实景时，地图也对应切换；e)实景地图交互模块，当切换实景时，地图上的雷达热点将切换到对应位置，并确保方向正确；地图上能通过雷达标定实景的实时位置，并与实景动作同步和显示。

实现本发明的第二个目的的技术方案如下：

一种利用全景电子地图构建网上展览平台的方法，具体包括如下步骤：

一、建立展览场所的电子地图；即在服务器中建立包含有若干展览区域以及连通各展览区域的过道的展览场所的电子地图；

二、沿所述过道采集展览场所的第一全景图像序列和在每一展览区域内的若干预先设置的采集点上定点采集该展览区域的第二全景图像序列；所述的第一全景图像序列中的相邻两张全景图像的地理位置信息是连续的，且相邻两张全景图像的图面信息也是连续的；所述第二全景图像序列中的任一张全景图像与该张全景图像的图面信息是连续的；

三、建立全景图像数据库，即在服务器中建立包含第一全景图像序列和第二全景图像序列的数据库；

四、建立位置关联链接，即通过位置信息将数据库内的第一全景图像序列和第二全景图像序列与展览场所的电子地图进行关联；

五、通过展览场所的电子地图进入展览场所，即点击展览场所的电子地图上的任一参观者关注点位置。

本发明的一种利用全景电子地图构建的网上展览平台系统及其构建方法，通过对展览或展示所需的全景影像进行采集处理，与经过制作整合的地图进行位置坐标添加的校正处理，再通过校正后的数据形成拓扑结构，形成全景影像之间的相互关联；通过后台编辑程序，在全景影像中设置广告位，可以在广告位中嵌入文字，图片，甚至视频，将收集整理的展商数据关联到对应的全景影像中的特定位置中，并将归类的展品数据批量添加其中；并且，对添加的数据进行归类，提供分类检索功能，可用任意关键字检索数据库，找到对应的全景区域描述。本发明还可以根据商业上的应用需求，订制栏目，配合展览和展示，并通过公共网络进行平台发布，平台应满足大中型网站的访问量要求和稳定性。

附图说明：

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本发明系统框图。

图2为本本发明的实现框图。

图3为实施例所述数据维护结构图。

图4为实施例所述实景坐标生成示意图。

图5为实施例所述实景地图定位示意图。

图6为实施例所述实景定位示意图。

图7为实施例所述分块图下载播放示意图。

图8为实施例所述拓扑图生成示意图。

图9为实施例所述拓扑图生成示意图。

图10为实施例所述实景拓扑关联示意图。

图11为实施例所述地图切换示意图。

图12为实施例所述实景地图交互示意图。

图13为实施例所述视频嵌入技术示意图。

图14为本发明实施例2的系统框图。

图15为本发明实施例2的实景展示方式的示意图。

图16为本发明实施例2的商品数据录入的示意图。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

实施例1

以下通过一世博全景系统来具体说明本发明。

参见图1，该世博全景系统包括实景获取系统、基础实景数据库和共享系统、实景展现调用平台。

如图2所示，世博全景系统通过以下步骤实现：

a、对展览或展示所需的全景影像进行采集处理；

b、对展览或展示的场景进行整合，制作成地图；

c、将全景影像与制作好的地图进行位置坐标添加的校正处理，再通过校正后的数据形成拓扑结构，形成全景影像之间的相互关联；

d、通过后台编辑程序，在全景影像中设置广告位，可以在广告位中嵌入文字，图片，甚至视频，并根据收集整理的展商数据，将其关联到对应得全景影像中的特定位置中，将归类的展品数据批量添加其中；并对添加的数据进行归类，提供分类检索功能，可用任意关键字检索数据库，并可找到对应的全景区域描述。

e、根据商业上的应用需求，订制栏目，配合展览和展示；

f、通过公共网络进行平台发布，平台应满足大中型网站的访问量要求和稳定性。

(一)实景获取系统

实景采集处理用来完成项目需求中涉及的图像数据采集工作和后期的图像数据处理，以符合数据展现调用的要求，该流程采用流水线过程式架构。实景采集处理模块主要是离线处理的工作，包括采集模块、后期数据处理模块、数据部署模块三部分。(如图3所示)

其中，三部分间互成体系，又互相依赖，包含了后台制作处理实景数据的整套流程。规范化的流程区分和管理，保证数据质量，和数据提供的稳定性，同时为软件系统中的二维平面地图数据存储和调用单元，以及海量实景图数据存储和调用单元，提供数据更新维护服务。

1)采集模块

数据采集模块包括更新频度较高的持续性采集方式和更新频率低的短期实景采集。高频度的持续性长的采集适用于被拍摄对象或被拍摄环境频繁发生变化的情况，这种情况经常发生在市政，水利建设，防洪防汛，等环境发生较快变化的地方。短期实景采集适用于被拍摄对象在一段可以预见的时间内，如几个月内没有太大的变化或只在短期出现的拍摄场景，如文物古迹，风景区，室内建筑，展览会场。数据采集模块需要根据客户要求定制更新频度，保证数据最新及关键点的存储。数据采集模块根据拍摄区域可分为外景采集和内景采集，如场馆实景数据采集中，就可分为场馆内景采集和场馆外景采集。根据拍摄方式和拍摄器材的不同，又可分为自动拍摄和手动拍摄。对车辆容易到达的地方，采取快速的自动拍摄，对车辆无法到达的地方，采取慢速的人工手动拍摄。同样拍摄范围和拍摄方式也要根据客户需求进行定制。总的来说整体的拍摄范围，方式，频度都需要依客户要求制定拍摄方案。例如，在本实施例的世博全景系统中，一些大规模的景观从地面上观察，很难看到景观的全貌，想要直观的了解园区的建设进度也比较难。所以在一期的系统中，我们在园区内的至高点架设了采集设备进行拍摄。由于距离太远，图像的分辨率太小，无法拉近照片观察细节，使得该功能的效果大打折扣。在二期项目中，由于长距离高分辨率采集设备的加入，实现了“望远”的功能，从而清晰的从高处一览整个世博园区，将大规模的景观全貌以及建设进度，清晰的展示在屏幕上。

2)后期数据处理模块

主要是对采集图片进行拼接，修正/过滤，分块，加密，图片定位，生成图片关联。

拼接过程，通过上海杰图软件获得专利的拼合技术，快速无缝拼合采集回来的图片，生成符合三维透视效果的实景图片，同时还要运用我司开发的图片象素融合技术，对减少曝光不同造成的色差，以提高画面质量。

上海杰图软件会专人对图片进行逐一校验，修正，剔出不合格的图片，保证原始图片的品质最佳。

分块和加密是用特定的算法对原始图片进行快速批量切割和编码过程。分块加密是为了保证图片数据只被限定在有限使用和授权使用的原则框架内。未经数据所有者许可，其它人是得不到原始的图片数据的。

图片定位技术用来把每一张实景图片定位在一个平面空间中。从而可以通过平面坐标来找到每一个对应的图片。

生成图片之间的关联，就需要依靠拓扑结构，必须依据拓扑结构来生成走动的完美效果，这也是需要依据拍摄的时间，空间，和拍摄方式来定制拓扑结构的生成程序，根据客户需要，达成走动的效果。

3)数据部署模块

前面涉及到的数据处理的每一个步骤都会对数据进行备份和管理，保证数据的完整，安全，和有序。大到几个城市，小到一个工地，采集的实景及相关数据日积月累，数据量是很大的，在加上数据处理的每个步骤都要对数据进行备份管理和存储管理，就要求我司在技术上的先进和严谨。对数据上传编目，存放，和调用，都有内部严格的签到和监理流程。重视每张图片，每一个坐标，确保数据的安全。在数据完整和安全的前提下，高校的数据库结构和存储过程，保证了通过接口调用实景相关数据的准确性和数据库操纵的效率。

a)海量图片索引；

对海量原始图片进行编目和索引，便于存储和访问。

b)实景坐标生成(参见图4)；

保证实景图片和空间坐标的一一对应，使得实景图片具有地理属性。

c)实景地图定位(参见图5)；

通过对坐标进行解密或公式计算成图片存储的坐标，确保在地图上点击一个热点，获得了该点的坐标以后，对应于该点的实景能够正确访问的技术。

d)实景定位(参见图6)；

确保在实景上点击一个热点，能够跳转到热点对应位置实景的技术。

(二)基础实景数据库和共享系统

过去在一期中采集发布的数据，只能通过我们专门定制的网站页面浏览查询，不能单独使用，数据也不能共享。而二期中我们整合后的系统将形成一个全景图像基础数据平台。平台内所有采集的全景图像数据将按照时间、地点、名称、属性、关注点等进行分类，然后提供给世博框架内的所有子系统进行分享和调用。世博项目的各系统(如P3系统、OA系统等)可轻松地从该平台中调用和提取想要的数据，用于分析、调研、演示、观摩等用途。提高了数据的利用率，也为更多的部门提供了便利。基础实景数据库共享系统由实景数据存储系统、数据分析系统、实景数据分享系统三部分组成。

实景数据存储系统。

实景数据存储系统用于存储采集的海量全景数据和GIS地图数据。据计算二期的数据总量将达到1TB，再加上一期的数据会超过2TB。实景数据存储系统的主要任务是有效的存储海量实景数据并通过特定方式实现快速检索和调用。同时需要保障所存储数据的安全性，做好数据库备份。此外还要设置用户访问管理和权限管理。同时优化访问性能，提高访问速度。

1)数据分析系统。

通过智能图像识别和数据分析系统对采集到的数据进行对比、分析、判断、反馈、确认、推送等操作。通过预先建立数学模型，可以提供初步的判断，由人工进行验证和校准，随着后期数据的增加和模型的丰富，分析结果准确性也会逐渐提高，最终实现自动化和高准确率。

2)实景数据分享系统。

分享功能包括主动式分享和被动式分享2部分。主动式分享需要设置一定的规则，将数据分析系统得出的结论通过邮件、短息、推送区域链接的的方式分发推送给用户。被动式分享则是通过API调用的方式实现。

a)API接口

通过WebService的方式提供，主要提供以下类别的接口调用：

给定ID，以及TYPE来播放对应种类的连续的可交互实景空间信息，这个信息可以是影像信息，视频信息，POI信息，也可以是地标模型信息。这个API是最基础的调用方式。目前是通过Flash来实现播放；

给定经纬度，返回该经纬度最近的连续的可交互实景空间信息。这个API主要应用在定点的检索领域。也可以作为参看历史的连续的可交互实景空间信息应用。作为查看历史信息时，该API会返回这个位置所有的时间轴上的连续的可交互实景对应类别信息的ID。

给定名称，来精确或者模糊检索这个名称的连续的可交互实景空间信息。这个API是最高层次的应用，因为它最接近自然语言的描述。例如：检索名称是“世博园区中国馆”的连续的可交互实景空间信息，系统将返回连续的可交互实景空间信息包括中国馆的所有影像，视频，POI，以及模型的访问ID。应用方可以根据经纬度显示出来不同时期、不同位置下的中国馆的连续的可交互实景空间信息。

b)加载模式

目前三维图像数据采用的数据分块加载模式，当嵌入了多媒体数据以后，其数据加载的效率将大大降低。分级加载技术将主要结合数据从传输，加载，播放过程中的内外条件，进行动态的数据加载管理，减少从切换数据命令发出，到第一帧图像数据刷新过程中的等待时间。由于播放视口的不同，对同一个三维场景，影像的精度要求是不同的，这里将就视口和影像加载精度的关系进行试验。另外运动过程中的三维影像，或者连续性的三维影像加载于非连续空间的三维影像跳转，所要求的每帧的影像精度也是不同的，这是由于空间的沉浸感和人眼的视觉感知能力造成的，这也是研究的一个要点。然后再结合网络速率实时检测等手段，研究三维影像和多媒体数据加载方式的动态调整，最终实现三维影像和多媒体叠加数据的特有分级加载。

(三)实景展现调用平台

实景展现调用平台可以用来把通过采集处理过的图像数据在浏览器上展现出来，提供搜索、查询、浏览、漫游等功能，并根据需要调用GIS内其他数据。数据展示调用模块属于在线的展示调用系统，采用标准的B/S三层架构来完成。

1)实景播放

有了后台强大的数据支撑，前端要提供实景图片的显示功能。我司开发的客户端播放器可以清晰地把平面的实景图片放到虚拟的三位空间中显示，拖放效果流畅，平滑，可全屏幕显示，可放大观看实景细部的信息。

a)缩略图下载播放

即请求下载实景图片的缩略图部分使图片显示更加流畅，图片切换速度更快。

b)分块图下载播放(参见图7)；

使得快速加载当前窗口中的清晰图片，提高当前实景图片的播放效率。

c)热点显示(参见图8)；

能够在实景图上显示热点，用来描述实景所展示的当前物体，对当前物体进行标记。

d)高清播放

支持800万像素图片的流畅播放，快速预览，和360度观看。

e)全屏播放

可以全屏幕状态下浏览实景图中场景的细部。

2)走动漫游

快速，自由的走动，在虚拟的三维空间内畅游，需要后台的拓扑结构配合，以及客户端实景播放器的“流畅播放”技术支持。“流畅播放”技术上海杰图已经研究完成，并已经在网站和多种项目中得到了检验。但后台对拓扑结构的处理则相对复杂，根据路况，拍摄点的疏密，以及拍摄的地点不同，生成拓扑结构的难度也不同。也就是说拓扑结构需要根据实际拍摄情况进行调整，需要人工的校对，以保证实景图在空间中点的连续性，逻辑性等相互关系与实际相符合。

a)拓扑图生成(参见图9)；

拓扑图生成，快速生成拍摄点的拓扑结构，生成空间中点和点的关联。

b)实景拓扑关联(参见图10)；

实景拓扑关联，生成拓扑结构中点和实景图片的关联，是实景的走动效果必备的技术。

c)拓扑图调用

涉及拓扑图的请求和下载，优化请求拓扑图的次数和下载时的监听机制。

d)地图切换(参见图11)；

地图切换，当实景所属的地图不同，而需要切换实景时，地图也对应切换。比如实景从室外走动到室内时，地图就需要从道路图切换到室内图。

e)实景地图交互(参见图12)；

实景地图交互，当切换实景时，地图上的雷达热点将切换到对应位置，并确保方向正确。地图上能通过雷达标定实景的实时位置，并与实景动作同步和显示。

3)视频嵌入技术(参见图13)；

就是将视频嵌入到实景中的技术，可以在实景中的任意位置嵌入需要添加的视频，在前台播放的时候，可以由用户确认是否播放或者暂停。

实施例2

以下通过一网上实景超市购物系统来具体说明本发明。

参见图14，随着网络电子商务平台的不断涌现，在线电子购物越来越普遍。构建3D在线实景购物超市系统，是利用先进的GIS全景交互视频技术，高效的海量视频数据处理技术，和成熟的网站快速构建技术，搭建出真实的网上购物超市，实现用户身临其境的购物体验，使得用户可以足不出户，逛真实超市，进行商品选择。该电子商务系统包括实景获取系统、基础实景数据库和共享系统、实景展现调用平台。

网上实景超市购物系统通过以下步骤实现：(参见图2)

a、对超市的实景的全景影像进行采集处理；

b、对超市的实景的场景进行整合，制作成地图；

c、将全景影像与制作好的地图进行位置坐标添加的校正处理，再通过校正后的数据形成拓扑结构，形成全景影像之间的相互关联；

d、通过后台编辑程序，在全景影像中设置各种超市商品的摆放位置，可以在相应超市商品的摆放位置中嵌入文字，图片，甚至视频，并根据收集整理的超市商品数据，将其关联到对应得全景影像中的特定位置中，将归类的超市商品数据批量添加其中；并对添加的数据进行归类，提供分类检索功能，可用任意关键字检索数据库，并可找到对应的全景区域描述；

e、根据应用需求，实现超市商品的分类处理，分类浏览，分类搜索，模糊搜索，对用户进行超市购物引导；

f、通过公共网络进行平台发布，平台应满足大中型网站的访问量要求和稳定性。

(一)实景获取系统

实景采集处理用来完成网上实景超市购物系统中涉及的图像数据采集工作和后期的图像数据处理，以符合数据展现调用的要求，该流程采用流水线过程式架构。实景采集处理模块主要是离线处理的工作，包括采集模块、后期数据处理模块、数据部署模块三部分。(参见实施例1)

其中，三部分间互成体系，又互相依赖，包含了后台制作处理实景数据的整套流程。规范化的流程区分和管理，保证数据质量，和数据提供的稳定性，同时为软件系统中的二维平面地图数据存储和调用单元，以及海量实景图数据存储和调用单元，提供数据更新维护服务。

1)数据采集模块

数据采集模块包括更新频度较高的持续性采集方式和更新频率低的短期实景采集。高频度的持续性长的采集适用于被拍摄对象或被拍摄环境频繁发生变化的情况，这种情况经常发生在市政，水利建设，防洪防汛，等环境发生较快变化的地方。短期实景采集适用于被拍摄对象在一段可以预见的时间内，如几个月内没有太大的变化或只在短期出现的拍摄场景，如文物古迹，风景区，室内建筑，展览会场。数据采集模块需要根据客户要求定制更新频度，保证数据最新及关键点的存储。数据采集模块根据拍摄区域可分为外景采集和内景采集，如场馆实景数据采集中，就可分为场馆内景采集和场馆外景采集。根据拍摄方式和拍摄器材的不同，又可分为自动拍摄和手动拍摄。对车辆容易到达的地方，采取快速的自动拍摄，对车辆无法到达的地方，采取慢速的人工手动拍摄。同样拍摄范围和拍摄方式也要根据客户需求进行定制。总的来说整体的拍摄范围，方式，频度都需要依客户要求制定拍摄方案。

在本实施例中，实景超市平台的搭建，很大一部分的工作在该点采集以该点为球心的360度空间图像信息，并无损的图像保存下来。

超市越大，采集的范围也就越大，采集点的数量也就越多，为了保证流畅的走动效果，采集点的密集程度也就越高。

超市货架间的走道实景必须包含在拍摄范围内。超市的入口，以及和货架走向垂直且靠近货架的道路实景必须包含在拍摄范围内。

实景采集点间必须保持一定的间距，一般1.5米一个实景采集点，同一直线道路上，相邻两采集点的间距控制在1.5米以内，并允许实际间距与1.5米有0.15米的误差。

采集商品360度的真实图像，可以通过图像分辨出商品铭牌上的商品名称。本项目第一阶段需采集商品数据控制在200个以内。

向商品数据库中录入商品的标称，如商品名称，生产日期，保质期，重量等。能够通过后台程序对商品标称随时进行更新修改。

2)后期数据处理模块

主要是对采集图片进行拼接，修正/过滤，分块，加密，图片定位，生成图片关联。

拼接过程，通过上海杰图软件获得专利的拼合技术，快速无缝拼合采集回来的图片，生成符合三维透视效果的实景图片，同时还要运用我司开发的图片象素融合技术，对减少曝光不同造成的色差，以提高画面质量。

对图片进行逐一校验，修正，剔出不合格的图片，保证原始图片的品质最佳。

分块和加密是用特定的算法对原始图片进行快速批量切割和编码过程。分块加密是为了保证图片数据只被限定在有限使用和授权使用的原则框架内。未经数据所有者许可，其它人是得不到原始的图片数据的。

图片定位技术用来把每一张实景图片定位在一个平面空间中。从而可以通过平面坐标来找到每一个对应的图片。

生成图片之间的关联，就需要依靠拓扑结构，必须依据拓扑结构来生成走动的完美效果，这也是需要依据拍摄的时间，空间，和拍摄方式来定制拓扑结构的生成程序，根据客户需要，达成走动的效果。

3)数据部署模块

前面涉及到的数据处理的每一个步骤都会对数据进行备份和管理，保证数据的完整，安全，和有序。大到几个城市，小到一个工地，采集的实景及相关数据日积月累，数据量是很大的，在加上数据处理的每个步骤都要对数据进行备份管理和存储管理，就要求我司在技术上的先进和严谨。对数据上传编目，存放，和调用，都有内部严格的签到和监理流程。重视每张图片，每一个坐标，确保数据的安全。在数据完整和安全的前提下，高校的数据库结构和存储过程，保证了通过接口调用实景相关数据的准确性和数据库操纵的效率。(参见实施例1)

a)海量图片索引；

对海量原始图片进行编目和索引，便于存储和访问。

b)实景坐标生成；

保证实景图片和空间坐标的一一对应，使得实景图片具有地理属性。

c)实景地图定位；

通过对坐标进行解密或公式计算成图片存储的坐标，确保在地图上点击一个热点，获得了该点的坐标以后，对应于该点的实景能够正确访问的技术。

d)实景定位；

确保在实景上点击一个热点，能够跳转到热点对应位置实景的技术。

(二)基础实景数据库和共享系统

基础实景数据库共享系统由实景数据存储系统、数据分析系统、实景数据分享系统三部分组成。

实景数据存储系统。

实景数据存储系统用于存储采集的海量全景数据和GIS地图数据。据计算二期的数据总量将达到1TB，再加上一期的数据会超过2TB。实景数据存储系统的主要任务是有效的存储海量实景数据并通过特定方式实现快速检索和调用。同时需要保障所存储数据的安全性，做好数据库备份。此外还要设置用户访问管理和权限管理。同时优化访问性能，提高访问速度。

3)数据分析系统。

通过智能图像识别和数据分析系统对采集到的数据进行对比、分析、判断、反馈、确认、推送等操作。通过预先建立数学模型，可以提供初步的判断，由人工进行验证和校准，随着后期数据的增加和模型的丰富，分析结果准确性也会逐渐提高，最终实现自动化和高准确率。

4)实景数据分享系统。

分享功能包括主动式分享和被动式分享2部分。主动式分享需要设置一定的规则，将数据分析系统得出的结论通过邮件、短息、推送区域链接的的方式分发推送给用户。被动式分享则是通过API调用的方式实现。

a)API接口

通过WebService的方式提供，主要提供以下类别的接口调用：

给定ID，以及TYPE来播放对应种类的连续的可交互实景空间信息，这个信息可以是影像信息，视频信息，POI信息，也可以是地标模型信息。这个API是最基础的调用方式。目前是通过Flash来实现播放；

给定经纬度，返回该经纬度最近的连续的可交互实景空间信息。这个API主要应用在定点的检索领域。也可以作为参看历史的连续的可交互实景空间信息应用。作为查看历史信息时，该API会返回这个位置所有的时间轴上的连续的可交互实景对应类别信息的ID。

给定名称，来精确或者模糊检索这个名称的连续的可交互实景空间信息。这个API是最高层次的应用，因为它最接近自然语言的描述。应用方可以根据经纬度显示出来不同时期、不同位置下的中国馆的连续的可交互实景空间信息。

b)加载模式

目前三维图像数据采用的数据分块加载模式，当嵌入了多媒体数据以后，其数据加载的效率将大大降低。分级加载技术将主要结合数据从传输，加载，播放过程中的内外条件，进行动态的数据加载管理，减少从切换数据命令发出，到第一帧图像数据刷新过程中的等待时间。由于播放视口的不同，对同一个三维场景，影像的精度要求是不同的，这里将就视口和影像加载精度的关系进行试验。另外运动过程中的三维影像，或者连续性的三维影像加载于非连续空间的三维影像跳转，所要求的每帧的影像精度也是不同的，这是由于空间的沉浸感和人眼的视觉感知能力造成的，这也是研究的一个要点。然后再结合网络速率实时检测等手段，研究三维影像和多媒体数据加载方式的动态调整，最终实现三维影像和多媒体叠加数据的特有分级加载。

(二)实景展现调用平台

实景展现调用平台可以用来把通过采集处理过的图像数据在浏览器上展现出来，提供搜索、查询、浏览、漫游等功能，并根据需要调用GIS内其他数据。数据展示调用模块属于在线的展示调用系统，采用标准的B/S三层架构来完成。

如图15所示，把实景超市道路展示，实景货架展示和货架上单个商品的展示无缝结合起来，构成了3D在线实景购物超市平台。该实景展现平台采用先进的GIS全景交互视频技术，先进的海量商品上架展示技术，以及实景三维模型展示技术。

GIS全景交互视频技术，保证流畅的实景交互视频播放体验，能够实时获得当前实景在地图上的精确位置。

海量商品上架展示技术，能够展现真实货架细节和货架真实商品，并可以对商品进行选择。

实景三维模型展示技术，能够旋转展现360度商品外观，并能对任意角度的商品细部进行展现。

1)实景播放

有了后台强大的数据支撑，前端要提供实景图片的显示功能。我司开发的客户端播放器可以清晰地把平面的实景图片放到虚拟的三位空间中显示，拖放效果流畅，平滑，可全屏幕显示，可放大观看实景细部的信息。(参见实施例1)

a)缩略图下载播放

即请求下载实景图片的缩略图部分使图片显示更加流畅，图片切换速度更快。

b)分块图下载播放；

使得快速加载当前窗口中的清晰图片，提高当前实景图片的播放效率。

c)热点显示；

能够在实景图上显示热点，用来描述实景所展示的当前物体，对当前物体进行标记。

d)高清播放

支持800万像素图片的流畅播放，快速预览，和360度观看。

e)全屏播放

可以全屏幕状态下浏览实景图中场景的细部。

2)走动漫游

快速，自由的走动，在虚拟的三维空间内畅游，需要后台的拓扑结构配合，以及客户端实景播放器的“流畅播放”技术支持。“流畅播放”技术上海杰图已经研究完成，并已经在网站和多种项目中得到了检验。但后台对拓扑结构的处理则相对复杂，根据路况，拍摄点的疏密，以及拍摄的地点不同，生成拓扑结构的难度也不同。也就是说拓扑结构需要根据实际拍摄情况进行调整，需要人工的校对，以保证实景图在空间中点的连续性，逻辑性等相互关系与实际相符合。(参见实施例1)

a)拓扑图生成；

拓扑图生成，快速生成拍摄点的拓扑结构，生成空间中点和点的关联。

b)实景拓扑关联；

实景拓扑关联，生成拓扑结构中点和实景图片的关联，是实景的走动效果必备的技术。

c)拓扑图调用

涉及拓扑图的请求和下载，优化请求拓扑图的次数和下载时的监听机制。

d)地图切换；

地图切换，当实景所属的地图不同，而需要切换实景时，地图也对应切换。比如实景从室外走动到室内时，地图就需要从道路图切换到室内图。

e)实景地图交互；

实景地图交互，当切换实景时，地图上的雷达热点将切换到对应位置，并确保方向正确。地图上能通过雷达标定实景的实时位置，并与实景动作同步和显示。

3)视频嵌入技术；

就是将视频嵌入到实景中的技术，可以在实景中的任意位置嵌入需要添加的视频，在前台播放的时候，可以由用户确认是否播放或者暂停。

如图16所示，将实景平台上的商品添加和商家现有的商品添加入库区分开来。实景平台上的商品数据库独立于商家现有的商品数据库系统。要考虑到海量商品数据的容量问题和扩展问题。

本实施例的网上实景超市购物系统，通过表现超市实景和商品实景，了解商品的细节信息；把匹配检索规则的商品罗列出来，供用户进行选择；商品实景数据采集与更新要求进行商品实景及其相关的铭牌信息进行更新；归档管理超市实景影像数据和商品影响数据；管理商品相关的铭牌信息，库存，访问次数等信息；管理用户的个人资料和购物信息等。

本实施例的网上实景超市购物系统，具有如下功能：

(1)超市实景定位功能

地图表现功能：商品摆放区域显示；超市道路显示；三级缩放；平移拖动；实景观察点雷达；支持鼠标拖动功能；鼠标双击定位超市实景观察点功能等；地图可检索。

实景表现功能：单张360度查看；可缩放；全屏查看；可前后走动；交叉路口可选择行走方向；可限制货架间的采集点拍摄的全景角度。

实景与地图交互功能：在超市实景中走动时，地图可同步变化；点击地图时可显示相应位置的全景；拖动雷达时全景角度可相应变化；全景角度拖动时雷达角度可相应变化。

(2)超市货架展示功能

当在超市货架间行走时，可旋转到正对货架的方向，然后把清晰的货架和货架上摆放的商品都呈现出来。货架上的商品可以由管理员替换和更新。货架上会标记改商品的名称，售价等基本信息。可对货架图像进行放大缩小操作。

(3)商品3D实景浏览展示功能

在货架上用鼠标对商品进行点击，可以看到该商品的3D真实影像。可360度的用鼠标拖动商品进行旋转观察，可缩放，可看到商品外包装标签上的标称数据，显示商品所属分类等。

(4)商品分类检索功能

对超市商品分类存储，知道商品的分类，可以快速的进入同类商品列表，并展现当前分类所在超市区域的真实影像。可用鼠标选择商品列表中的任一商品。

(5)商品关键字模糊检索功能

支持对商品数据库进行关键字检索，检索方式包含对搜索关键字的模糊匹配，搜索结果是一个按匹配程度由强到弱排列的商品列表，并展现列表第一个商品的3D实景影像。

(6)数据库管理

数据库中需要保留每份更新超市实景数据、商品实景数据、地图数据等。还应充分维护用户数据库的安全，保证数据库的访问日志记录功能。商品数据库需要有持续的扩展性，满足商品数据不断增加导致的大量数据存储需求。所有数据以及程序需要进行冗余备份。

(7)网站管理

网络流量控制：可实时监控网站的流量。

网络安全性：应该具备防护病毒、木马、后门等功能。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种利用全景电子地图构建的网上展览平台系统，其特征在于，该系统包括实景获取系统、基础实景数据库和共享系统、实景展现调用平台；其中，

实景获取系统包括：

一实景数据采集模块，该模块利用相关应用软件驱动硬件，通过全景望远镜、采集车、便携式设备以及GIS采集设备对真实场景中的布展场所进行原始图像和视频信号数据的采集；

一实景数据处理模块，该模块中通过数据处理、数据优化、数据整合三个子模块将采集到的原始图像和视频信号数据整合成用于组建网上展览的易于存储和调用的数据库信息；基础数据库和共享系统包括：

一实景数据存储系统，用来存储由实景数据处理模块整合成的数据库信息；

一数据分析系统，用来通过智能图像识别和数据分析系统对采集到的数据进行对比、分析、判断、反馈、确认、推送操作；

一实景数据分享系统，它可以利用主动式分享通过设置一定的规则，将数据分析系统得出的结论以邮件、短息、推送区域链接的方式分发推送给用户；或通过API调用让用户对该系统实现被动式数据分享；

实景展现调用平台包括：

一实景播放模块，可以实现对数据库图像或视频的缩略图下载播放、分块图下载播放、热点显示、高清播放、全屏播放；

一视频嵌入模块，用来将视频嵌入到实景中的技术，可以在实景中的任意位置嵌入需要添加的视频，在前台播放的时候，可以由用户确认是否播放或者暂停；所述实景展现调用平台还包括一走动漫游模块，用来将实景获取系统获取的实景数据进行处理，实现在虚拟的三维空间内快速，自由的走动；

所述实景数据处理模块包括对采集图片进行拼接，修正/过滤，分块，加密，图片定位，生成图片关联的期数据处理模块和数据处理的每一个步骤都会对数据进行备份和管理，保证数据的完整，安全，有序的数据部署模块；

所述实景数据存储系统有效的存储海量实景数据并通过特定方式实现快速检索和调用；通过设置用户访问管理和权限管理，优化访问性能，提高访问速度；

所述数据分析系统通过预先建立数学模型，提供初步的判断，由人工进行验证和校准，随着后期数据的增加和模型的丰富，分析结果准确性也会逐渐提高，最终实现自动化和高准确率；

所述实景数据分享系统设置有API接口，通过WebService的方式提供给定ID，给定经纬度，给定名称的数据调用；

所述实景数据分享系统的加载模式采用分级加载方式，将主要结合数据从传输，加载，播放过程中的内外条件，进行动态的数据加载管理，减少从切换数据命令发出，到第一帧图像数据刷新过程中的等待时间。

2.如权利要求1所述的一种利用全景电子地图构建的网上展览平台系统，其特征在于，所述数据部署模块包括：

一海量图片索引模块：对海量原始图片进行编目和索引，便于存储和访问；

一实景坐标生成模块：保证实景图片和空间坐标的一一对应，使得实景图片具有地理属性；

一实景地图定位模块：通过对坐标进行解密或公式计算成图片存储的坐标，确保在地图上点击一个热点，获得了该点的坐标以后，对应于该点的实景能够正确访问的技术；及

一实景定位模块：确保在实景上点击一个热点，能够跳转到热点对应位置实景的技术。

3.如权利要求1所述的一种利用全景电子地图构建的网上展览平台系统，其特征在于，所述走动漫游模块包括a)拓扑图生成模块，进行拓扑图生成，快速生成拍摄点的拓扑结构，生成空间中点和点的关联；b)实景拓扑关联模块，生成拓扑结构中点和实景图片的关联；c)拓扑图调用模块，用于拓扑图的请求和下载，优化请求拓扑图的次数和下载时的监听机制；d)地图切换模块，当实景所属的地图不同，而需要切换实景时，地图也对应切换；e)实景地图交互模块，当切换实景时，地图上的雷达热点将切换到对应位置，并确保方向正确；地图上能通过雷达标定实景的实时位置，并与实景动作同步和显示。

4.根据权利要求1所述的一种利用全景电子地图构建的网上展览平台系统，其特征在于，该系统的构建步骤如下：

（1）、建立展览场所的电子地图；即在服务器中建立包含有若干展览区域以及连通各展览区域的过道的展览场所的电子地图；

（2）、沿所述过道采集展览场所的第一全景图像序列和在每一展览区域内的若干预先设置的采集点上定点采集该展览区域的第二全景图像序列；所述的第一全景图像序列中的相邻两张全景图像的地理位置信息是连续的，且相邻两张全景图像的图面信息也是连续的；所述第二全景图像序列中的任一张全景图像与该张全景图像的图面信息是连续的；

（3）、建立全景图像数据库，即在服务器中建立包含第一全景图像序列和第二全景图像序列的数据库；

（4）、建立位置关联链接，即通过位置信息将数据库内的第一全景图像序列和第二全景图像序列与展览场所的电子地图进行关联；

（5）、通过展览场所的电子地图进入展览场所，即点击展览场所的电子地图上的任一参观者关注点位置。

Images