CN107545040B - 一种在计算机三维地理信息场景中标注方向的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种在计算机三维地理信息场景中标注方向的方法及系统，该方法包括：步骤1，首先根据球体的方位坐标判定正向方向对应的天空盒图片；步骤2，将已经生成的方位信息标注到对应的天空盒图片上；步骤3，标注方位信息的天空图片通过天空盒投影到当前场景的天空中，使用者可通过观察天空知道当前方位。本发明的有益效果是：本发明通过在三维场景中进行方位标识，直观更易识别，且不干扰使用者视线；使用者通过本发明的方位标识，不仅能够表示水平方位，还能够表示俯仰角，信息更加准确。

Description

一种在计算机三维地理信息场景中标注方向的方法及系统
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种在计算机三维地理信息场景中标注方向的方法及系统。
背景技术
随着城市的发展，特别是大型城市不断的向数字化、智能化和智慧化的发展，三维地理信息场景的应用范围不再小众化，接触人群也不再单一化，而是面向多元化。其中，三维场景被大量应用于资源管理、环境监测、城市规划、土地管理及交通、水利、林业等领域。
当前三维场景中标注方向多以指北针或罗盘图形为主。通常情况下，这类标注方法使用的标志位于场景画面的一个边角，为不影响场景视觉效果，一般设计图标整体较小，视觉效果不明显。
如今三维地理位置信息场景的应用遍布各行各业，覆盖率增长迅速，传统标注方向的方法的实用性不高，无法满足用户更高的体验要求，掣肘行业推广与发展。在当前发展的前景下，优化三维地理位置信息场景中标注方向的方法，对提高系统实用性，提升用户体验，推动行业快速发展具有深远意义。
传统的角标罗盘表示方位的方法，来自于二维的电子地图。当地图旋转的时候，罗盘随之转动，表示方位。但是在三维场景中情况有所不同，三维场景是存在俯仰视角的，当视角和地面的夹角小于30°的时候，传统意义上和屏幕平行的罗盘已经不能表示场景中正确的方向了（因为在场景中，罗盘的指针实际上是指向斜上方接近天空的位置，类似于现实生活中垂直地面放置的指南针）。另一方面，为了不占用主画面，罗盘通常设计得较小并且位于屏幕角落，特别是在三维场景用于紧急情况处理的时候，使用者为了判别方向，视线要不断在场景物体和罗盘之间来回移动。以传统标识物初始位置指向正北为例，当使用者调整三维场景摄像机转换视角时，指北针或罗盘等标识物会偏移相应角度，以标识正北方位，但当前操作人群中不乏方向感不强，或没受过专业地理信息教育的使用者，难以通过该方式快速辨别当前方位。
发明内容
本发明提供了一种在计算机三维地理信息场景中标注方向的方法，包括如下步骤：
步骤1，首先根据球体的方位坐标判定正向方向对应的天空盒图片；
步骤2，将已经生成的方位信息标注到对应的天空盒图片上；
步骤3，标注方位信息的天空图片通过天空盒投影到当前场景的天空中，使用者可通过观察天空知道当前方位。
作为本发明的进一步改进，所述方位信息包括表示方位的文字、数字、符号或者刻度。
作为本发明的进一步改进，在所述步骤2中，方位信息以半透明或近似于天空盒背景的方式与天空盒图片融合，从而不影响观察者视线。
作为本发明的进一步改进，表示方位的文字包括东、南、西、北。
作为本发明的进一步改进，在所述步骤2中，利用UniSky插件将已经生成的方位信息标注到对应的天空盒图片上。
本发明还提供了一种在计算机三维地理信息场景中标注方向的系统，包括：
方位判定模块，用于首先根据球体的方位坐标判定正向方向对应的天空盒图片；
动态标注模块，用于将已经生成的方位信息标注到对应的天空盒图片上；
生成方位投影模块，用于标注方位信息的天空图片通过天空盒投影到当前场景的天空中，使用者可通过观察天空知道当前方位。
作为本发明的进一步改进，所述方位信息包括表示方位的文字、数字、符号或者刻度。
作为本发明的进一步改进，在所述动态标注模块中，方位信息以半透明或近似于天空盒背景的方式与天空盒图片融合，从而不影响观察者视线。
作为本发明的进一步改进，表示方位的文字包括东、南、西、北。
作为本发明的进一步改进，在所述动态标注模块中，利用UniSky插件将已经生成的方位信息标注到对应的天空盒图片上。
本发明的有益效果是：本发明通过在三维场景中进行方位标识，直观更易识别，且不干扰使用者视线；使用者通过本发明的方位标识，不仅能够表示水平方位，还能够表示俯仰角，信息更加准确。
附图说明
图1是本发明的三维场景的顶视图。
图2是本发明的三维场景的投射示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种在计算机三维地理信息场景中标注方向的方法，包括如下步骤：
步骤1，进入三维场景中时，天空盒并无方位，而球体具有方位坐标，首先根据球体的方位坐标判定正向方向对应的天空盒图片；
步骤2，将已经生成的方位信息标注到对应的天空盒图片上；
步骤3，标注方位信息的天空图片通过天空盒投影到当前场景的天空中，使用者可通过观察天空知道当前方位。
所述方位信息包括表示方位的文字、数字、符号或者刻度。
在所述步骤2中，方位信息以半透明或近似于天空盒背景的方式与天空盒图片融合，从而不影响观察者视线。
示方位的文字包括东、南、西、北。
在所述步骤2中，利用UniSky插件将已经生成的方位信息标注到对应的天空盒图片上。
使用者位于计算机三维地理信息场景中的某一点进行观测，视线观察至天空盒中的对应位置，通过该方法可迅识别球体方向，并对天空盒进行动态标注，生成表示正向方位的文字，例如：“东西南北”，使用者可以通过观察当前视角中的天空，根据表示方向的文字，判断当前方向，并识别当前方位与正向方位的偏移量。
从三维场景的正上方垂直观察，如图1所示，方位标识至于天空盒文理面，随着场景转动而变换位置。从人眼角度在屏幕外部观察的效果，如图2所示，1为显示器屏幕；2为本发明所述的三维场景的方位标注的屏幕投影；3为三维场景在屏幕上面的投影；4为观察者（使用者）视线；5、为三维场景的地平线，天空盒显示在地平线以上的位置。
本发明通过在三维场景的天空盒上面显示表示方位的文字、数字、符号或者刻度来表示三维场景中的方位（包括水平和垂直），通过球体的方向坐标确定对应天空盒图片方位，使用UniSky插件动态的在天空盒中进行方向标注，实现使用者辨别方向的目的。
本发明还公开了一种在计算机三维地理信息场景中标注方向的系统，包括：
方位判定模块，用于首先根据球体的方位坐标判定正向方向对应的天空盒图片；
动态标注模块，用于将已经生成的方位信息标注到对应的天空盒图片上；
生成方位投影模块，用于标注方位信息的天空图片通过天空盒投影到当前场景的天空中，使用者可通过观察天空知道当前方位。
在所述动态标注模块中，方位信息以半透明或近似于天空盒背景的方式与天空盒图片融合，从而不影响观察者视线。
在所述动态标注模块中，利用UniSky插件将已经生成的方位信息标注到对应的天空盒图片上。
本发明具有如下技术优势：
1. 传统三维地理信息场景中标注方向采用指北针或罗盘，视角发生变化时，需根据偏移角度判断当前方向；本发明的方向标注在三维场景中的天空盒中，视角中观看到天空即刻能判断当前方向，视觉感受直观；
2. 为不影响场景视觉效果，传统标注方向的标识整体较小，不易识别；本发明的方向标识与天空浑然一体，不影响场景效果，且易于识别；
3. 标注在天空盒上面的方位信息，可以按照4方位、8方位甚至16方位进行细分。同时，还能够俯仰角的标注。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种在计算机三维地理信息场景中标注方向的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，首先根据球体的方位坐标判定正向方向对应的天空盒图片；
步骤2，将已经生成的方位信息标注到对应的天空盒图片上；
步骤3，标注方位信息的天空图片通过天空盒投影到当前场景的天空中，使用者可通过观察天空知道当前方位。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方位信息包括表示方位的文字、数字、符号或者刻度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤2中，方位信息以半透明或近似于天空盒背景的方式与天空盒图片融合，从而不影响观察者视线。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，表示方位的文字包括东、南、西、北。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，在所述步骤2中，利用UniSky插件将已经生成的方位信息标注到对应的天空盒图片上。
6.一种在计算机三维地理信息场景中标注方向的系统，其特征在于，包括：
方位判定模块，用于首先根据球体的方位坐标判定正向方向对应的天空盒图片；
动态标注模块，用于将已经生成的方位信息标注到对应的天空盒图片上；
生成方位投影模块，用于标注方位信息的天空图片通过天空盒投影到当前场景的天空中，使用者可通过观察天空知道当前方位。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述方位信息包括表示方位的文字、数字、符号或者刻度。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，在所述动态标注模块中，方位信息以半透明或近似于天空盒背景的方式与天空盒图片融合，从而不影响观察者视线。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，表示方位的文字包括东、南、西、北。
10.根据权利要求6至9任一项所述的系统，其特征在于，在所述动态标注模块中，利用UniSky插件将已经生成的方位信息标注到对应的天空盒图片上。
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