CN108766098A - 一种模拟驾驶环境和道路的生成系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种模拟驾驶环境和道路的生成系统，属于模拟驾驶技术领域。它解决现有模拟驾驶环境生成成本高等问题。本模拟驾驶环境和道路的生成系统包括GIS数据模块、世界生成模块、显示模块；GIS数据模块包括GIS数据存储模块和GIS数据处理模块，GIS数据存储模块预存地图结点信息，地图结点分为环境结点和道路结点，GIS数据处理模块读取结点信息转发至世界生成模块；世界生成模块包括环境生成模块和道路生成模块，世界生成模块包括道路基础模块，道路基础模块读取结点信息生成道路基础模型，道路生成模块读取道路基础模型并生成道路模型，环境生成模块读取道路基础模型并生成环境模型。本发明具有成本低等优点。
Description
技术领域
本发明属于模拟驾驶技术领域，特别涉及一种模拟驾驶环境和道路的生成系统。
背景技术
模拟驾驶，让体验者在一个虚拟的驾驶环境中，使其感受接近真实效果的视觉、听觉和体感的汽车驾驶体验。驾驶模拟效果逼真、节能、安全、经济，不受时间、气候、场地的限制，驾驶训练具有效率高、培训周期短等优势，在新车型开发和驾驶培训方面应用十分广泛。
随道社会的发展，人们对学车的要求越来越多，更多的人学车的欲望更加的强烈，在学车初期利用模拟可以有效缓解学习压力，节约学习成本，降低燃油消耗已经成为一种趋势。常规的驾驶环境和道路的构建手段，一般采用建立道路模型和环境中的参考标志模型的方式来实现。这种方式构建的场景逼真程度高，但难以满足人们日益提高的模拟驾驶需求，如果需要切换不同地点的道路和驾驶环境，实现成本较高。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种方便、快捷、成本低的模拟驾驶环境和道路的生成系统。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种模拟驾驶环境和道路的生成系统，其特征在于，包括GIS数据模块、世界生成模块、显示模块；所述的GIS数据模块包括GIS数据存储模块和GIS数据处理模块，所述的GIS数据存储模块用于预存地图结点信息并供读取，所述的地图结点信息至少包含经纬度、属性以及关联结点之间的相互信息，所述的地图结点分为环境结点和道路结点，所述的GIS数据处理模块用于读取GIS数据存储模块中的结点信息以及结点之间的相互信息并转发至世界生成模块；所述的世界生成模块包括环境生成模块和道路生成模块，所述的世界生成模块还包括道路基础模块，所述的道路基础模块用于读取GIS数据处理模块转发的结点信息、根椐结点信息以及关联结点之间的相互信息生成道路基础模型并供读取，所述的道路生成模块用于读取道路基础模型并生成道路模型，所述的环境生成模块用于读取道路基础模型并生成环境模型，所述的世界生成模块将生成的道路模型与环境模型发送至显示模块；所述的显示模块至少用于接收道路模型和环境模型并显示。
本发明的工作原理：由于GIS数据存储模块中存储有大量的环境结点和道路结点，道路基础模块能够通过读取道路结点中包含的信息以及关联结点的相互信息并建立道路基础模型，道路生成模块与环境生成模块均能够根据道路基础模型生成道路模型和环境模型。
在上述的模拟驾驶环境和道路的生成系统中，所述的环境结点包括植被结点和建筑结点，所述的环境生成模块包括植被模块和建筑模块；所述的植被模块预设有植被库，所述的植被库具有多种植被模型，所述的环境生成模块读取植被结点时，所述的植被模块选取与植被结点相匹配的植被模型；所述的建筑模块预设有建筑库，所述的建筑库具有多种建筑模型，所述的环境生成模块读取建筑结点时，所述的建筑模块选取与建筑结点相匹配的建筑模型。
在上述的模拟驾驶环境和道路的生成系统中，所述的道路生成模块还包括道路关系模块，所述的道路关系模块用于读取关联结点之间的相互信息并生成交汇处的道路模型。
在上述的模拟驾驶环境和道路的生成系统中，所述的道路生成模块还包括元素生成模块，所述的元素生成模块用于在道路模型上生成标志线。
在上述的模拟驾驶环境和道路的生成系统中，所述的道路生成模块还包括路面生成模块，所述的路面生成模块用于在道路模型上生成路面的外观。
在上述的模拟驾驶环境和道路的生成系统中，所述的道路结点还包括桥梁结点或隧道结点，所述的道路生成模块还包括桥梁生成模块或/和隧道生成模块，所述的桥梁生成模块用于读取桥梁结点并生成桥梁模型，所述的隧道生成模块用于读取隧道结点并生成隧道模型。
在上述的模拟驾驶环境和道路的生成系统中，所述的道路结点还含有地形数据，所述的道路生成模块读取地形数据并生成带有地形的道路模型。
在上述的模拟驾驶环境和道路的生成系统中，所述的道路生成模块还包括交通模拟模块，所述的交通模拟模块用于在道路模型上模拟车辆、红绿灯、行人中的一种或任意组合。
在上述的模拟驾驶环境和道路的生成系统中，所述的世界生成模块还包括天气模块，所述的天气模块用于生成天气模型并发送至显示模块，所述的显示模块读取天气模型并与道路模型、环境模型叠加显示。
在上述的模拟驾驶环境和道路的生成系统中，还包括语义模块，所述的语义模块预存有语言信息，所述的地图结点还包括语义信息，所述的地图结点被读取时，匹配相对应的语言信息并播报。
与现有技术相比，本发明具有方便、快捷等优点。
附图说明
图1是本发明的模块原理示意图。
图中，1、GIS数据模块；2、世界生成模块；3、显示模块；4、GIS数据存储模块；5、GIS数据处理模块；6、环境生成模块；7、道路生成模块；8、道路基础模块；9、道路模型；10、环境模型；11、植被模块；12、建筑模块；13、植被库；14、建筑库；15、道路关系模块；16、元素生成模块；17、路面生成模块；18、桥梁生成模块；19、隧道生成模块；20、交通模拟模块；21、天气模块；22、天气模型；23、语义模块。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1所示，本模拟驾驶环境和道路的生成系统包括GIS数据模块1、世界生成模块2、显示模块3；GIS数据模块1包括GIS数据存储模块4和GIS数据处理模块5，GIS数据存储模块4用于预存地图结点信息并供读取，地图结点信息至少包含经纬度、属性以及关联结点之间的相互信息，地图结点分为环境结点和道路结点，GIS数据处理模块5用于读取GIS数据存储模块4中的结点信息以及结点之间的相互信息并转发至世界生成模块2；世界生成模块2包括环境生成模块6和道路生成模块7，世界生成模块2还包括道路基础模块8，道路基础模块8用于读取GIS数据处理模块5转发的结点信息、根椐结点信息以及关联结点之间的相互信息生成道路基础模型并供读取，道路生成模块7用于读取道路基础模型并生成道路模型9，环境生成模块6用于读取道路基础模型并生成环境模型10，世界生成模块2将生成的道路模型9与环境模型10发送至显示模块3；显示模块3至少用于接收道路模型9和环境模型10并显示。由于GIS数据存储模块4中存储有大量的环境结点和道路结点，道路基础模块8能够通过读取道路结点中包含的信息以及关联结点的相互信息并建立道路基础模型，道路生成模块7与环境生成模块6均能够根据道路基础模型生成道路模型9和环境模型10。GIS数据存储模块4中的结果能够存储经纬度、宽度等属性，还能够存储关联结点的相关信息，操作人员还能够在数据存储模块中存储入其他需求信息。例如，一条直线道路的两端存在两个结点，该两个结点之间存在直线连接的结点信息以及路宽，而通过读取该两个结点即可组成一条直线道路的道路基础模型；再例如，一个弯道的两端存在两个结点，该两个结点之间存在弯曲连接的结点信息以及路宽，而通过读取该两个结点即可组成一条弯道的道路基础模型。道路生成模块7再读取道路基础模型生成道路模型9，环境生成模块6再读取道路基础模型生成环境模型10，最终形成完整的模拟驾驶环境。本发明用于模拟驾驶环境，在模拟驾驶的过程中，操作人员身处于道路模型9内，而环境模型10用于供操作人员身处道路上周边的风景，使得模拟的驾驶环境更加地真实，且能够更加方便、快捷地生成。
进一步细说，环境结点包括植被结点和建筑结点，环境生成模块6包括植被模块11和建筑模块12；植被模块11预设有植被库13，植被库13具有多种植被模型，环境生成模块6读取植被结点时，植被模块11选取与植被结点相匹配的植被模型；建筑模块12预设有建筑库14，建筑库14具有多种建筑模型，环境生成模块6读取建筑结点时，建筑模块12选取与建筑结点相匹配的建筑模型。本发明中存储有植被模型和建筑模型，读取结点信息后，选取相匹配的植被模型和建筑模型即可，能够更加快捷地生成环境模型10。
进一步细说，道路生成模块7还包括道路关系模块15，道路关系模块15用于读取关联结点之间的相互信息并生成交汇处的道路模型9。由于道路还存在交汇的情况，例如三叉路口、十字路口等，本设置用于读取交汇道路中的交汇结点信息，使得能够生成相互交汇的道路基础模型，使道路生成更加精确、便捷。
进一步细说，道路生成模块7还包括元素生成模块16，元素生成模块16用于在道路模型9上生成标志线。本设置用于在道路模型9的表面生成道路上的各种标志线，例如双实线、单实线等各种交通标志线，使得在模拟的驾驶环境更加逼真，提升用户体验。
进一步细说，道路生成模块7还包括路面生成模块17，路面生成模块17用于在道路模型9上生成路面的外观。本设置用于在道路模型9的表面生成道路的外观，例如水泥路、柏油路等，使得模拟驾驶的环境更加逼真，提升用户体验。
进一步细说，道路结点还包括桥梁结点或隧道结点，道路生成模块7还包括桥梁生成模块18或/和隧道生成模块19，桥梁生成模块18用于读取桥梁结点并生成桥梁模型，隧道生成模块19用于读取隧道结点并生成隧道模型。由于隧道、桥梁的模型往往更加复杂，本模块特别针对于隧道结点和桥梁结点，进一步提升模拟驾驶环境的真实度。
进一步细说，道路结点还含有地形数据，道路生成模块7读取地形数据并生成带有地形的道路模型9。本设置使得每一个结点还包含了地形数据，使得能够生成具有坡度的道路模型9，进一步提升模拟驾驶环境的真实度。
进一步细说，道路生成模块7还包括交通模拟模块20，交通模拟模块20用于在道路模型9上模拟车辆、红绿灯、行人中的一种或任意组合。本设置能够提升道路的复杂程度，也提升了模拟驾驶环境的真实度，操作人员在模拟驾驶的过程中能够得到更加接近于真实的模拟体验，提升模拟效果，能够有效地提升操作人员的驾驶技术。
进一步细说，世界生成模块2还包括天气模块21，天气模块21用于生成天气模型22并发送至显示模块3，显示模块3读取天气模型22并与道路模型9、环境模型10叠加显示。天气模块21能够生成不同的天气模型22，例如晴天、雨天、雪天、雾霾等天气效果，且能够调节雨、雪的大小以及能见度等，本设置能够使得操作人员在模拟驾驶的过程中体验不同的天气，得到更加接近于真实的模拟体验，提升模拟效果，能够有效地提升操作人员的驾驶技术。
本模拟驾驶环境和道路的生成系统还包括语义模块23，语义模块23预存有语言信息，地图结点还包括语义信息，地图结点被读取时，匹配相对应的语言信息并播报。本设置能够根据不同的道路中包含的结点信息给予操作人员不同的语音提示功能，能够实现帮助操作人员快速提升驾驶技术的作用。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了GIS数据模块1、世界生成模块2、显示模块3、GIS数据存储模块4、GIS数据处理模块5、环境生成模块6、道路生成模块7、道路基础模块8、道路模型9、环境模型10、植被模块11、建筑模块12、植被库13、建筑库14、道路关系模块15、元素生成模块16、路面生成模块17、桥梁生成模块18、隧道生成模块19、交通模拟模块20、天气模块21、天气模型22、语义模块23等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (10)
1.一种模拟驾驶环境和道路的生成系统，其特征在于，包括GIS数据模块(1)、世界生成模块(2)、显示模块(3)；
-所述的GIS数据模块(1)包括GIS数据存储模块(4)和GIS数据处理模块(5)，所述的GIS数据存储模块(4)用于预存地图结点信息并供读取，所述的地图结点信息至少包含经纬度、属性以及关联结点之间的相互信息，所述的地图结点分为环境结点和道路结点，所述的GIS数据处理模块(5)用于读取GIS数据存储模块(4)中的结点信息以及结点之间的相互信息并转发至世界生成模块(2)；
-所述的世界生成模块(2)包括环境生成模块(6)和道路生成模块(7)，所述的世界生成模块(2)还包括道路基础模块(8)，所述的道路基础模块(8)用于读取GIS数据处理模块(5)转发的结点信息、根椐结点信息以及关联结点之间的相互信息生成道路基础模型并供读取，所述的道路生成模块(7)用于读取道路基础模型并生成道路模型(9)，所述的环境生成模块(6)用于读取道路基础模型并生成环境模型(10)，所述的世界生成模块(2)将生成的道路模型(9)与环境模型(10)发送至显示模块(3)；
-所述的显示模块(3)至少用于接收道路模型(9)和环境模型(10)并显示。
2.根据权利要求1所述的一种模拟驾驶环境和道路的生成系统，其特征在于，所述的环境结点包括植被结点和建筑结点，所述的环境生成模块(6)包括植被模块(11)和建筑模块(12)；
-所述的植被模块(11)预设有植被库(13)，所述的植被库(13)具有多种植被模型，所述的环境生成模块(6)读取植被结点时，所述的植被模块(11)选取与植被结点相匹配的植被模型；
-所述的建筑模块(12)预设有建筑库(14)，所述的建筑库(14)具有多种建筑模型，所述的环境生成模块(6)读取建筑结点时，所述的建筑模块(12)选取与建筑结点相匹配的建筑模型。
3.根据权利要求1所述的一种模拟驾驶环境和道路的生成系统，其特征在于，所述的道路生成模块(7)还包括道路关系模块(15)，所述的道路关系模块(15)用于读取关联结点之间的相互信息并生成交汇处的道路模型(9)。
4.根据权利要求1所述的一种模拟驾驶环境和道路的生成系统，其特征在于，所述的道路生成模块(7)还包括元素生成模块(16)，所述的元素生成模块(16)用于在道路模型(9)上生成标志线。
5.根据权利要求1所述的一种模拟驾驶环境和道路的生成系统，其特征在于，所述的道路生成模块(7)还包括路面生成模块(17)，所述的路面生成模块(17)用于在道路模型(9)上生成路面的外观。
6.根据权利要求1所述的一种模拟驾驶环境和道路的生成系统，其特征在于，所述的道路结点还包括桥梁结点或隧道结点，所述的道路生成模块(7)还包括桥梁生成模块(18)或/和隧道生成模块(19)，所述的桥梁生成模块(18)用于读取桥梁结点并生成桥梁模型，所述的隧道生成模块(19)用于读取隧道结点并生成隧道模型。
7.根据权利要求1所述的一种模拟驾驶环境和道路的生成系统，其特征在于，所述的道路结点还含有地形数据，所述的道路生成模块(7)读取地形数据并生成带有地形的道路模型(9)。
8.根据权利要求1所述的一种模拟驾驶环境和道路的生成系统，其特征在于，所述的道路生成模块(7)还包括交通模拟模块(20)，所述的交通模拟模块(20)用于在道路模型(9)上模拟车辆、红绿灯、行人中的一种或任意组合。
9.根据权利要求1所述的一种模拟驾驶环境和道路的生成系统，其特征在于，所述的世界生成模块(2)还包括天气模块(21)，所述的天气模块(21)用于生成天气模型(22)并发送至显示模块(3)，所述的显示模块(3)读取天气模型(22)并与道路模型(9)、环境模型(10)叠加显示。
10.根据权利要求1所述的一种模拟驾驶环境和道路的生成系统，其特征在于，还包括语义模块(23)，所述的语义模块(23)预存有语言信息，所述的地图结点还包括语义信息，所述的地图结点被读取时，匹配相对应的语言信息并播报。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20181106 |