CN107609162B - 一种二维地图符号批量导入全景中的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种二维地图符号批量导入全景中的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1，从全景图和二维地图中选取同名点并提取坐标；步骤S2，求取测站点的二维坐标；步骤S3，求取全景图与二维地图之间角度转换参数；步骤S4，求取测站点距地面高度；步骤S5根据上述坐标、转换参数以及观测点高度，在全景图中显示地图符号；所述步骤S5具体包括：步骤S5.1，在二维地图中批量提取地图符号的二维坐标；步骤S5.2，批量地图符号二位坐标转换成全景图球面坐标；步骤S5.3，在全景图中根据地图符号的球面坐标显示地图符号；本发明能够在全景图中嵌入地图符号，能够显著提高全景图的地理场景说明、引导的能力。

Description

一种二维地图符号批量导入全景中的方法

技术领域

本发明涉及电子地图视觉效果领域，具体涉及一种二维地图符号批量导入全景中的方法。

背景技术

随着计算机技术、图形图像技术、网络技术的不断发展，加之计算机硬件、图像采集设备的不断革新，人们对图像展示的需求也在不断地增长，传统的计算机二维图像展示效果已经不能满足用户对周边事物的认知，所以三维展示的计算机虚拟现实技术得到人们的认可。

可以展示三维的地图一般有基于模型的三维地图和全景地图。全景地图技术是近期兴起的一项技术，通过普通相机采集和计算机的处理从而产生三维效果，该技术相对于三维建模来说制作成本极低，真实感十分强，并且随着VR技术的发展不断得到深化和普及，制作成本也进一步降低，相比普通的照片，三维全景图片拥有更宽阔的视野范围，并且可以有很强的立体感，允许用户进行360°观看。

基于模型的三维地图服务虽然具有更强的立体感，但是其对客户端的系统需求也更高。对于Web客户端来说，三维模型的地图服务通常都需要安装相应的插件，不但用户体验不好，而且存在着安全问题。基于全景的地图服务对客户端的系统需求低，现有的浏览器系统几乎都能友好的支持。从效果上来看，全景地图比三维模型更能还原现实场景，有利于普通大众快速识别自己熟悉大地理场景。从成本上看，三维全景相对于三维建模来说制作周期更短，所需存储空间更小，使用范围更广泛。因而，全景地图在地理场景展示、复杂场景导航等领域有着三维模型所不具有的独特优势。

当前的全景图以展示全景照片的内容为主，缺乏具有导航、定位和地理场景注释等地图符号的表达能力。全景图中嵌入地图符号能够显著提高全景图的地理场景说明、引导的能力。以地图符号为连接器，可以将全景地图的沉浸感与空间数据库中的海量地理信息进行有效关联。将全景图的直观性和空间数据库的客观性结合起来，进一步扩展全景图的使用场景。而传统的二维地图中具有导航、定位和地理场景注释等地图符号十分丰富，但这又面临如何将二维地图中地图符号批量的转换到全景地图中。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种二维地图符号批量导入全景中的方法，将二维地图中地图符号批量的转换到全景地图中。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

一种二维地图符号批量导入全景中的方法，包括以下步骤：

步骤S1，从全景图和二维地图中选取同名点并提取坐标；

步骤S2，求取测站点的二维坐标；

步骤S3，求取全景图与二维地图之间角度转换参数；

步骤S4，求取测站点距地面高度；

步骤S5，根据上述坐标、转换参数以及观测点高度，在全景图中显示地图符号。

进一步地，所述步骤S1中，分别从全景图和二维地图中选取同一位置的三个点A、B和C，获取它们的全景图中的水平角和垂直角(θ_A,λ_A)、(θ_B,λ_B)和(θ_B,λ_B)以及地图中的二维坐标(x_A,y_A)、(x_B,y_B)和(x_C,y_C)。

进一步地，所述步骤S2中，先计算三点A、B、C与测站P点之间的夹角，其公式为α＝θ_B-θ_A和β＝θ_C-θ_B，然后将A(x_A,y_A)、B(x_B,y_B)和C(x_C,y_C)三点的坐标带入后方交会的公式计算测站P点的坐标(x_P,y_P)；

式中，

进一步地，所述步骤S3中，以B点为例，先根据点B二维坐标(x_B,y_B)和测站点P二维坐标(x_P,y_P)，按公式(2)，求取点B在二维坐标系下的方位角，即与纵坐标之间夹角，

然后根据θ₀＝θ_B-γ_B，求取全景图与二维地图纵坐标之间的角度旋转参数θ₀。

进一步地，所述步骤S4中，再根据点B二维坐标(x_B,y_B)、球面坐标(λ_B,λ_B)以及测站点P二维坐标(x_P,y_P)，按公式(3)计算，求得测站点距地面高度H₀；

进一步地，所述步骤S5具体包括：

步骤S5.1，在二维地图中批量提取地图符号的二维坐标；

步骤S5.2，批量地图符号二位坐标转换成全景图球面坐标；

步骤S5.3，在全景图中根据地图符号的球面坐标显示地图符号。

进一步地，所述步骤S5.2中，具体包括以下步骤：

步骤S5.2.1以点M(x_M,y_M)为例，先根据地图符号二维坐标和测站点坐标，按公式(2)求地图符号与二维坐标系纵坐标的夹角γ_M，然后计算地图符号在全景图中水平角θ_M＝γ_M+θ₀；

步骤S5.2.2再根据地图符号二维坐标和测站点坐标，按公式(3)计算地图符号在全景图中垂直距离；

步骤S5.2.3按步骤S5.2.1和步骤S5.2.2将其他地图符号的二维坐标转换成全景图中水平角和垂直角。

本发明的收益效果是：

在二维地图和全景地图中选取三个同名点，根据三个点的坐标求取测站点的二维坐标，在此基础上，求得全景图与二维坐标纵坐标之间角度旋转参数以及测站点距地面的高度。同时，批量提取地图符号各角点的二维坐标，然后根据上述求取的角度旋转参数和测站点的高度，将所有地图符号各角点的二维坐标转换成全景图的球面坐标中水平角和垂直角，最后在全景图中显示所有的地图符号，实现将地图符号的二维坐标批量转换成全景图球面坐标的方法。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中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为二维地图符号批量导入全景中的方法流程图；

图2为全景图的球面坐标系与二维地图之间的转换关系；

图3为高度计算示意图。

具体实施方式

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-3所示，本发明为一种二维地图符号批量导入全景中的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1，从全景图和二维地图中选取同名点并提取坐标；

步骤S2，求取测站点的二维坐标；

步骤S3，求取全景图与二维地图之间角度转换参数；

步骤S4，求取测站点距地面高度；

步骤S5，根据上述坐标、转换参数以及观测点高度，在全景图中显示地图符号。

其中，步骤S1中，分别从全景图和二维地图中选取同一位置的三个点A、B和C，获取它们的全景图中的水平角和垂直角(θ_A,λ_A)、(θ_B,λ_B)和(θ_B,λ_B)以及地图中的二维坐标(x_A,y_A)、(x_B,y_B)和(x_C,y_C)。

其中，步骤S2中，先计算三点A、B、C与测站P点之间的夹角，其公式为α＝θ_B-θ_A和β＝θ_C-θ_B，然后将A(x_A,y_A)、B(x_B,y_B)和C(x_C,y_C)三点的坐标带入后方交会的公式计算测站P点的坐标(x_P,y_P)；

式中，

其中，步骤S3中，以B点为例，先根据点B二维坐标(x_B,y_B)和测站点P二维坐标(x_P,y_P)，按公式(2)，求取点B在二维坐标系下的方位角，即与纵坐标之间夹角，

然后根据θ₀＝θ_B-γ_B，求取全景图与二维地图纵坐标之间的角度旋转参数θ₀。

其中，步骤S4中，再根据点B二维坐标(x_B,y_B)、球面坐标(λ_B,λ_B)以及测站点P二维坐标(x_P,y_P)，按公式(3)计算，求得测站点距地面高度H₀；

其中，所述步骤S5具体包括：

步骤S5.1，在二维地图中批量提取地图符号的二维坐标；

步骤S5.2，批量地图符号二位坐标转换成全景图球面坐标；

步骤S5.3，在全景图中根据地图符号的球面坐标显示地图符号。

其中，所述步骤S5.2中，具体包括以下步骤：

步骤S5.2.1以点M(x_M,y_M)为例，先根据地图符号二维坐标和测站点坐标，按公式(2)求地图符号与二维坐标系纵坐标的夹角γ_M，然后计算地图符号在全景图中水平角θ_M＝γ_M+θ₀；

步骤S5.2.2再根据地图符号二维坐标和测站点坐标，按公式(3)计算地图符号在全景图中垂直距离；

步骤S5.2.3按步骤S5.2.1和步骤S5.2.2将其他地图符号的二维坐标转换成全景图中水平角和垂直角。

本实施例的一个具体应用为：

在二维地图和全景地图中选取三个同名点，根据三个点的坐标求取测站点的二维坐标，在此基础上，求得全景图与二维坐标纵坐标之间角度旋转参数以及测站点距地面的高度。同时，批量提取地图符号各角点的二维坐标，然后根据上述求取的角度旋转参数和测站点的高度，将所有地图符号各角点的二维坐标转换成全景图的球面坐标中水平角和垂直角，最后在全景图中显示所有的地图符号，实现将地图符号的二维坐标批量转换成全景图球面坐标的方法。

上述操作中，相比较传统的地图，在全景图中嵌入地图符号，能够显著提高全景图的地理场景说明、引导的能力。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料过着特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (1)

1.一种二维地图符号批量导入全景中的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1，从全景图和二维地图中选取同名点并提取坐标；

步骤S2，求取测站点的二维坐标；

步骤S3，求取全景图与二维地图之间角度转换参数；

步骤S4，求取测站点距地面高度；

步骤S5，根据上述坐标、转换参数以及观测点高度，在全景图中显示地图符号；

所述步骤S1中，分别从全景图和二维地图中选取同一位置的三个点A、B和C，获取它们的全景图中的水平角和垂直角(θ_A,λ_A)、(θ_B,λ_B)和(θ_C,λ_C)以及地图中的二维坐标(x_A,y_A)、(x_B,y_B)和(x_C,y_C)；

所述步骤S2中，先计算三点A、B、C与测站点P之间的夹角，其公式为α＝θ_B-θ_A和β＝θ_C-θ_B，然后将A(x_A,y_A)、B(x_B,y_B)和C(x_C,y_C)三点的坐标带入后方交会的公式计算测站点P的坐标(x_P,y_P)；

式中，

所述步骤S3中，以B点为例，先根据点B二维坐标(x_B,y_B)和测站点P二维坐标(x_P,y_P)，按公式(2)，求取点B在二维坐标系下的方位角，即与纵坐标之间夹角，

然后根据θ₀＝θ_B-γ_B，其中，θ_B为点B的水平角，求取全景图与二维地图纵坐标之间的角度旋转参数θ₀；

所述步骤S4中，再根据点B二维坐标(x_B,y_B)、球面坐标(θ_B,λ_B)以及测站点P二维坐标(x_P,y_P)，按公式(3)计算，求得测站点距地面高度H₀；

所述步骤S5具体包括：

步骤S5.1，在二维地图中批量提取地图符号的二维坐标；

步骤S5.2，批量地图符号二位坐标转换成全景图球面坐标；

步骤S5.3，在全景图中根据地图符号的球面坐标显示地图符号；

所述步骤S5.2中，具体包括以下步骤：

步骤S5.2.1以点M(x_M,y_M)为例，先根据地图符号二维坐标和测站点坐标，按公式(2)求地图符号与二维坐标系纵坐标的夹角γ_M，然后计算地图符号在全景图中水平角θ_M＝γ_M+θ₀，其中，θ₀为全景图与二维地图纵坐标之间的角度旋转参数；

步骤S5.2.2再根据地图符号二维坐标和测站点坐标，按公式(3)计算地图符号在全景图中垂直距离；

步骤S5.2.3按步骤S5.2.1和步骤S5.2.2将其他地图符号的二维坐标转换成全景图中水平角和垂直角。

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