CN110523082A - 基于虚拟环境的虚拟道路计算方法、装置、设备及介质 - Google Patents

基于虚拟环境的虚拟道路计算方法、装置、设备及介质 Download PDF

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CN110523082A CN201910812298.9A CN201910812298A CN110523082A CN 110523082 A CN110523082 A CN 110523082A CN 201910812298 A CN201910812298 A CN 201910812298A CN 110523082 A CN110523082 A CN 110523082A
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Abstract

本申请提供了一种基于虚拟环境的虚拟道路计算方法、装置、设备及介质，涉及虚拟环境领域，应用于运行有虚拟环境引擎的服务器中，所述虚拟环境引擎用于提供所述虚拟环境，所述方法包括：获取虚拟车辆在所述虚拟环境中的车辆坐标；获取所述虚拟道路的里程线描述信息，所述里程线描述信息是采用至少一条里程线对所述虚拟道路的结构进行描述的信息，所述里程线是在所述虚拟环境中具有左右端点的线段；根据所述车辆坐标和所述里程线描述信息，确定所述虚拟车辆和所述虚拟道路的空间位置关系。

Description

基于虚拟环境的虚拟道路计算方法、装置、设备及介质
技术领域
本申请实施例涉及虚拟环境领域，特别涉及一种基于三维虚拟环境的虚拟道路计算方法、装置、设备及介质。
背景技术
基于三维虚拟环境的赛车游戏是主流的游戏种类之一。在赛车类游戏中需要实现与赛道相关的功能，比如，定位赛车在赛道中的位置、计算不同赛车之间的排名情况、统计赛车的圈数、重置赛车的位置等。
相关技术中采用路点方案来描述赛道在虚拟环境中的结构。路点方案是采用一系列的路点来对赛道进行描述的方案。比如在三维虚拟环境中的道路中，按照道路中线的位置离散的排列多个路点，按照前进方向将多个路点进行连接，从而对赛道在三维虚拟环境中的结构进行描述。
但是由于三维虚拟环境中的赛道存在各类弯路、岔路以及上下层等复杂结构，上述路点方案所描述的赛道结构较为粗糙，容易导致后续与赛道相关的功能出现计算误差。
发明内容
本申请实施例提供了一种基于三维虚拟环境的道路计算方法、装置、设备及介质，可以解决相关技术中的路点方案所描述的赛道结构较为粗糙，容易导致后续与赛道相关的功能出现计算误差的问题。所述技术方案如下：
根据本申请的一个方面，提供了一种基于虚拟环境的虚拟道路计算方法，应用于运行有虚拟环境引擎的服务器中，所述虚拟环境引擎用于提供所述虚拟环境，所述方法包括：
获取虚拟车辆在所述虚拟环境中的车辆坐标；
获取所述虚拟道路的里程线描述信息，所述里程线描述信息是采用至少一条里程线对所述虚拟道路的结构进行描述的信息，所述里程线是在所述虚拟环境中具有左右端点的线段；
根据所述车辆坐标和所述里程线描述信息，确定所述虚拟车辆和所述虚拟道路的空间位置关系。
根据本申请的一个方面，提供了一种基于虚拟环境的虚拟道路计算装置，所述装置运行有虚拟环境引擎，所述虚拟环境引擎用于提供所述虚拟环境，所述装置包括：
获取模块，用于获取虚拟车辆在所述虚拟环境中的车辆坐标；
所述获取模块，还用于获取所述虚拟道路的里程线描述信息，所述里程线描述信息是采用至少一条里程线对所述虚拟道路的结构进行描述的信息，所述里程线是在所述虚拟环境中具有左右端点的线段；
确定模块，用于根据所述车辆坐标和所述里程线描述信息，确定所述虚拟车辆和所述虚拟道路的空间位置关系。
根据本申请的另一方面，提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器；所述存储器存储有至少一条程序，所述至少一条程序由所述处理器加载并执行以实现如上所述的基于虚拟环境的虚拟道路计算方法。
根据本申请的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条程序，所述至少一条程序由处理器加载并执行以实现如上所述的基于虚拟环境的虚拟道路计算方法。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
通过采用里程线描述信息来对虚拟道路的结构进行描述，由于里程线描述信息能够对虚拟道路的道路宽度、弯道情况、层级情况、前进方向等属性均进行准确表征，相比于路点方案仅能够对虚拟道路进行较为粗糙的表示，根据车辆坐标和里程线描述信息所确定的虚拟车辆相对于虚拟道路的空间位置更加准确，从而实现更为准确的车辆定位、排名计算、圈数计算等功能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中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申请的一些实施例，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是采用路点方案对虚拟道路的结构进行描述的原理示意图；
图2是本申请一个示例性实施例提供的计算机系统的框图；
图3和图4是采用里程线方案对虚拟道路的结构进行描述的原理示意图；
图5是本申请一个示例性实施例提供的基于虚拟环境的虚拟道路计算方法的流程图；
图6是本申请一个示例性实施例提供的基于虚拟环境的虚拟道路计算方法的流程图；
图7是图6所示虚拟道路计算方法在实施时的示意图；
图8是图6所示虚拟道路计算方法在实施时的示意图；
图9是图6所示虚拟道路计算方法在实施时的示意图；
图10是本申请一个示例性实施例提供的基于虚拟环境的虚拟道路计算方法的流程图；
图11是图10所示虚拟道路计算方法在实施时的示意图；
图12是本申请一个示例性实施例提供的基于虚拟环境的虚拟道路计算方法的流程图；
图13是图12所示虚拟道路计算方法在实施时的示意图；
图14是本申请一个示例性实施例提供的基于虚拟环境的虚拟道路计算方法的流程图；
图15是本申请一个示例性实施例提供的基于虚拟环境的虚拟道路计算装置的框图；
图16是本申请一个示意性实施例提供的计算机设备的框图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
尽管以下描述使用术语第一、第二等来描述各种元素，但这些元素不应受术语的限制。这些术语只是用于将一元素与另一元素区域分开。例如，在不脱离各种所述示例的范围的情况下，第一图像可以被称为第二图像，并且类似地，第二图像可以被称为第一图像。第一图像和第二图像都可以是图像，并且在某些情况下，可以是单独且不同的图像。
在本文中对各种所述示例的描述中所使用的术语只是为了描述特定示例，而并非旨在进行限制。如在对各种所述示例的描述和所附权利要求书中所使用的那样，单数形式“一个(“a”“,an”)”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另外明确地指示。还将理解的是，本文中所使用的术语“和/或”是指并且涵盖相关联的所列出的项目中的一个或多个项目的任何和全部可能的组合。还将理解的是，术语“包括”(“inCludes”“inCluding”“Comprises”和/或“Comprising”)当在本说明书中使用时指定存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元素、和/或部件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、部件、和/或其分组。
根据上下文，术语“如果”可被解释为意指“当...时”(“when”或“upon”)或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，根据上下文，短语“如果确定...”或“如果检测到[所陈述的条件或事件]”可被解释为意指“在确定...时”或“响应于确定...”或“在检测到[所陈述的条件或事件]时”或“响应于检测到[所陈述的条件或事件]”。
首先对本申请涉及的几个名词进行介绍和解释：
虚拟环境：是应用程序在终端上运行时显示(或提供)的虚拟环境。该虚拟环境可以是对真实世界的仿真环境，也可以是半仿真半虚构的三维环境，还可以是纯虚构的三维环境。虚拟环境可以是二维虚拟环境、2.5维虚拟环境和三维虚拟环境中的任意一种。
虚拟道路：是在虚拟环境中搭建的道路。虚拟道路在虚拟环境中具有道路宽度、道路形状、道路方向、弯道情况、前进方向、上下层信息、道路位置、道路领空中的至少一种属性。
虚拟车辆：是在虚拟环境中能够行驶的可活动对象。可选地，当虚拟世界为三维虚拟世界时，虚拟车辆可以是三维立体模型，每个虚拟车辆在三维虚拟世界中具有自身的形状和体积，占据三维虚拟世界中的一部分空间。可选地，虚拟车辆是基于三维骨骼技术构建的三维车辆，该虚拟车辆通过穿戴不同的涂鸦皮肤来实现不同的外在形象，或者搭配不同的车辆部件(比如轮胎、尾翼、避震、车顶部件)来实现不同的外在形象。在一些实现方式中，虚拟车辆也可以采用2.5维或2维模型来实现，本申请实施例对此不加以限定。在本申请的一些实施例中，虚拟车辆是指在虚拟环境中能够被用户控制的虚拟车辆。
赛车游戏：由多个客户端控制不同的虚拟车辆接入至同一个虚拟环境中，在该虚拟环境中的虚拟道路上进行竞速比赛的游戏。
点乘：向量的乘法，用·表示，如：A·B。
序列化：将对象状态转换为字节流的过程。
对于虚拟环境中的虚拟道路可以采用路点方案来进行描述。图1示出了采用路点来描述虚拟道路时的示意图。对于一段道路11，采用多个路点所形成的路点序列12来描述。该路点序列12的数据结构可以如下所示：
路点1(x1，y1)；
路点2(x2，y2)；
路点3(x3，y3)；
路点4(x4，y4)；
路点5(x5，y5)；
…；
路点n(xn，yn)。
上述示例以路点坐标为二维坐标来进行举例，但在三维虚拟环境中，该路点坐标也可以表示为三维坐标。示例性的，相邻路点之间的连线可以用于表示前进方向。该路点方案可能会有如下问题：
问题1：定位虚拟车辆在虚拟道路中的位置时，较粗糙甚至错误；
问题2：计算两个虚拟车辆之间的排名情况时，较粗糙甚至错误；
问题3：统计虚拟车辆已经行驶的圈数时，可能错误；
问题4：不能支持行为树的AI实现。
因此，路点方案不能满足高品质或高精度的业务需求。
图2示出了本申请一个示例性实施例提供的计算机系统的结构框图。该计算机系统100包括：第一终端110、服务器集群120、第二终端130。
第一终端110安装和运行有支持虚拟环境的客户端111，该客户端111可以是赛车程序。当第一终端运行客户端111时，第一终端110的屏幕上显示客户端111的用户界面。第一终端110是第一用户101使用的终端，第一用户101使用第一终端110控制位于虚拟环境中的第一虚拟车辆进行活动，第一虚拟车辆可以称为第一用户101的主控虚拟车辆。
第二终端130安装和运行有支持虚拟环境的客户端131，该客户端131可以是赛车程序。当第二终端130运行客户端131时，第二终端130的屏幕上显示客户端131的用户界面。第二终端130是第二用户102使用的终端，第二用户102使用第二终端130控制位于虚拟环境中的第二虚拟车辆进行活动，第二虚拟车辆可以称为第二用户102的主控虚拟车辆。
可选地，第一虚拟车辆和第二虚拟车辆处于同一虚拟环境中。可选地，第一虚拟车辆和第二虚拟车辆可以属于同一个阵营、同一个队伍、同一个组织、具有好友关系或具有临时性的通讯权限。可选的，第一虚拟车辆和第二虚拟车辆可以属于不同的阵营、不同的队伍、不同的组织或具有敌对关系。
可选地，第一终端110和第二终端130上安装的客户端是相同的，或两个终端上安装的客户端是不同操作系统平台(安卓或IOS)上的同一类型客户端。第一终端110可以泛指多个终端中的一个，第二终端130可以泛指多个终端中的另一个，本实施例仅以第一终端110和第二终端130来举例说明。第一终端110和第二终端130的设备类型相同或不同，该设备类型包括：智能手机、平板电脑、电子书阅读器、MP3播放器、MP4播放器、膝上型便携计算机和台式计算机中的至少一种。
图1中仅示出了两个终端，但在不同实施例中存在多个其它终端140可以接入服务器集群120。可选地，还存在一个或多个终端140是开发者对应的终端，在终端140上安装有虚拟环境的客户端的开发和编辑平台，开发者可在终端140上对客户端进行编辑和更新，并将更新后的客户端安装包通过有线或无线网络传输至服务器集群120，第一终端110和第二终端110可从服务器集群120下载客户端安装包实现对客户端的更新。
第一终端110、第二终端130以及其它终端140通过无线网络或有线网络与服务器集群120相连。
服务器集群120包括一台服务器、多台服务器、云计算平台和虚拟化中心中的至少一种。服务器集群120用于为支持三维虚拟环境的客户端提供后台服务。可选地，服务器集群120承担主要计算工作，终端承担次要计算工作；或者，服务器集群120承担次要计算工作，终端承担主要计算工作；或者，服务器集群120和终端(第一终端110和第二终端130)之间采用分布式计算架构进行协同计算。
在一个示意性的例子中，服务器集群120包括服务器121和服务器126，服务器121包括处理器122、用户帐号数据库123、对战服务模块124、面向用户的输入/输出接口(Input/Output Interface，I/O接口)125。其中，处理器122用于加载服务器121中存储的指令，处理用户帐号数据库121和对战服务模块124中的数据；用户帐号数据库121用于存储第一终端110、第二终端130以及其它终端140所使用的用户帐号的数据，比如用户帐号的头像、用户帐号的昵称、用户帐号的战斗力指数，用户帐号所在的服务区；对战服务模块124用于提供多个对战房间供用户进行对战，比如1V1对战、3V3对战、5V5对战等；面向用户的I/O接口125用于通过无线网络或有线网络和第一终端110和/或第二终端130建立通信交换数据。可选地，服务器126内设置有赛道管理模块127，该赛道管理模块127用于实现下述实施例中提供的方法。
本申请实施例提供了一种基于里程线对虚拟道路(比如赛道)进行描述的技术方案，从而实现对虚拟道路的更高精度的描述。里程线是垂直于前进方向且宽度等于道路宽度的线段。示例性的参考图3，对于一段道路11，采用多个里程线所形成的里程线序列30来描述。该里程线序列30包括多个按序排列的里程线，该里程线的数据结构可以表示为：里程线序号，左端点坐标、右端点坐标。在一些示例中，里程线的数据结构中还包括：法线向量和领空高度。
其中，里程线序号用于标识里程线在整个里程线序列中的排序位置。可选地，该序号在里程线序列中是唯一的。左端点坐标用于表示里程线上位于沿虚拟道路的前进方向的左侧端点的坐标，右端点坐标用于表示里程线上位于沿虚拟道路的前进方向的右侧端点的坐标。法线向量用于表示里程线所对应的前进方向，法线向量的起点为里程线的中点且垂直于里程线。领空高度用于表示里程线在虚拟环境中的上方领空的高度，当虚拟道路上方存在障碍物(桥底或招牌)时，领空高度为里程线和障碍物之间的垂直距离；当虚拟道路上方不存在障碍物时，领空高度为默认值。
示例性的，里程线序列30的数据结构可以如下所示：
里程线1：左端点坐标L1，右端点坐标R1，法线向量N1，领空高度H1；
里程线2：左端点坐标L2，右端点坐标R2，法线向量N2，领空高度H2；
里程线3：左端点坐标L3，右端点坐标R3，法线向量N3，领空高度H3；
…；
里程线n：左端点坐标Ln，右端点坐标Rn，法线向量Nn，领空高度Hn。
其中，左端点坐标和右端点坐标可以为二维坐标或三维坐标。本实施例中，以左端点坐标和右端点坐标为三维坐标来举例说明。在一些实施例中，如图4所示，基于里程线30的左端点坐标、右端点坐标和领空高度，还可以绘制出与该里程线30对应的领空线32。领空线32的左端点坐标与里程线30的左端点坐标的水平分量相同且高度分量差值等于领空高度，领空线32的右端点坐标与里程线30的右端点坐标的水平分量相同且高度分量差值等于领空高度。其中，里程线30和领空线32之间的空间是虚拟车辆的可行驶空间。
图5示出了一种基于虚拟环境的虚拟道路计算方法的流程图。应用于运行有虚拟环境引擎的服务器中，虚拟环境引擎用于提供虚拟环境，所述方法包括：
步骤501，获取虚拟车辆在虚拟环境中的车辆坐标；
虚拟车辆在虚拟环境中的位置可以采用车辆坐标来表示。当虚拟环境为二维虚拟环境时，虚拟车辆的车辆坐标采用二维坐标来表示；当虚拟环境为三维虚拟环境时，虚拟车辆的车辆坐标采用二维坐标或三维坐标来表示。
本实施例中，以虚拟车辆的车辆坐标采用三维坐标来表示。
步骤502，获取虚拟道路的里程线描述信息，里程线描述信息是采用至少一条里程线对虚拟道路的结构进行描述的信息，里程线是在虚拟环境中具有左右端点的线段；
服务器中存在有虚拟道路的里程线描述信息(或称里程线描述数据)。该里程线描述信息包括：至少一条里程线的描述数据，每条里程线的描述数据至少包括：里程线的序号、里程线的左端点坐标和里程线的右端点坐标。可选地，存在至少一条里程线的描述数据还包括：里程线的法线向量。可选地，存在至少一条里程线的描述数据还包括：里程线的领空高度。
可选地，该里程线描述信息存储为二进制文件。
步骤503，根据车辆坐标和里程线描述信息，确定虚拟车辆和虚拟道路的空间位置关系。
由于里程线描述信息能够对虚拟道路的道路宽度、弯道情况、层级情况、前进方向等属性均进行准确表征，因此能够基于车辆坐标和里程线描述信息，确定虚拟车辆和虚拟道路之间的空间位置关系。
本实施例对步骤501和502的执行先后顺序不加以限定，步骤502可以在步骤501之前、同时或之后执行。
综上所述，本实施例提供的方法，通过采用里程线描述信息来对虚拟道路的结构进行描述，由于里程线描述信息能够对虚拟道路的道路宽度、弯道情况、层级情况、前进方向等属性均进行准确表征，相比于路点方案仅能够对虚拟道路进行较为粗糙的表示，根据车辆坐标和里程线描述信息所确定的虚拟车辆相对于虚拟道路的空间位置更加准确，从而实现更为准确的车辆定位、排名计算、圈数计算等功能。
图6示出了本申请另一个示例性实施例提供的基于虚拟环境的虚拟道路计算方法的流程图。应用于运行有虚拟环境引擎的服务器中，虚拟环境引擎用于提供虚拟环境，所述方法包括：
步骤501，获取虚拟车辆在虚拟环境中的车辆坐标；
虚拟车辆在虚拟环境中的位置可以采用车辆坐标来表示。当虚拟环境为二维虚拟环境时，虚拟车辆的车辆坐标采用二维坐标来表示；当虚拟环境为三维虚拟环境时，虚拟车辆的车辆坐标采用二维坐标或三维坐标来表示。
本实施例中，以虚拟车辆的车辆坐标采用三维坐标来表示。虚拟车辆的车辆坐标在虚拟环境中是可变的。比如，用户控制虚拟车辆在虚拟道路上进行竞速。
步骤502，获取虚拟道路的里程线描述信息，里程线描述信息是采用至少一条里程线对虚拟道路的结构进行描述的信息，里程线是在虚拟环境中具有左右端点的线段；
服务器中存在有虚拟道路的里程线描述信息(或称里程线描述数据)。该里程线描述信息包括：至少一条里程线的描述数据，每条里程线的描述数据至少包括：里程线的序号、里程线的左端点坐标和里程线的右端点坐标。可选地，存在至少一条里程线的描述数据还包括：里程线的法线向量。可选地，存在至少一条里程线的描述数据还包括：里程线的领空高度。
步骤5031，根据车辆坐标确定出虚拟环境中的至少一条候选里程线；
当虚拟道路较长时，虚拟环境中所包含的里程线数量会非常巨大。因此预先将虚拟环境的地图划分为多个地图区块(比如10米*10米的方格区块)，地图区块可以为正方形、长方形、六边形或不规则形状。该地图区块的边长可以大于里程线的宽度。对于每个地图区块，将属于该地图区块上方的里程线与该地图区块建立对应关系。一个地图区块对应0至多条里程线，每条里程线对应至少一个地图区块。也即，当某一条里程线同时跨越了不止一个地图区块时，可以属于该不止一个地图区块。
表一：地图区块和里程线的示例性的对应关系。
地图区块 里程线
地图区块A 无
地图区块B 里程线01、里程线02、里程线03
地图区块C 无
地图区块D 里程线04、里程线05、里程线06
示例性的，本步骤包括如下子步骤：
一、确定车辆坐标在虚拟环境中所处的目标地图区块，虚拟环境中包括至少两个地图区块，目标地图区块是至少两个地图区块中的一个；
在得到虚拟车辆的车辆坐标后，在虚拟环境中的多个地图区块中，确定出车辆坐标所处的目标地图区块。示例性的参考图7，当获取虚拟车辆00的车辆坐标后，确定出车辆坐标所处的目标地图区块B。
二、根据对应关系确定与目标地图区块对应的候选里程线；对应关系是地图区块和属于地图区块的候选里程线之间的关系。
示例性的，根据如表一所示的对应关系确定与目标地图区块B对应的里程线01、里程线02和里程线03为候选里程线。也即，将属于目标地图区块的里程线确定为候选里程线。
步骤5032，根据车辆坐标和候选里程线的左端点坐标和右端点坐标，计算离车辆坐标最近的候选里程线，作为目标里程线；
根据候选里程线的左端点坐标和右端点坐标，确定出候选里程线在虚拟环境中所对应的线段。计算车辆坐标和每条候选里程线之间的距离，将与车辆坐标之间的距离最短的候选里程线，作为目标里程线。
在一个示例中，里程线描述信息还包括：候选里程线的法线方向；
服务器根据车辆坐标和候选里程线的左端点坐标和右端点坐标，计算每条候选里程线与车辆坐标之间的距离；当候选里程线与车辆坐标之间的距离最短，且车辆坐标位于候选里程线的法线方向一侧(也即虚拟车辆行驶过了该候选里程线)时，确定候选里程线为目标里程线。比如，虚拟车辆位于候选里程线02和候选里程线03之间，即便虚拟车辆离候选里程线03的距离更近，但虚拟车辆位于候选里程线02的法线方向一侧，而未位于候选里程线03的法线方向一侧，则代表虚拟车辆行驶超过了候选里程线02的位置，还未行驶至候选里程线03的位置，应当将候选里程线02作为目标里程线。换句话说，对于车辆坐标位于法线方向一侧的多个候选里程线中，距离最短的候选里程线作为目标里程线。
在一个示例中，里程线描述信息还包括：候选里程线的领空高度；
服务器根据车辆坐标和候选里程线的左端点坐标和右端点坐标，计算每条候选里程线与车辆坐标之间的距离；当候选里程线与车辆坐标之间的距离最短、车辆坐标位于候选里程线的法线方向一侧、且车辆坐标的高度坐标分量位于候选里程线的领空高度内时，确定候选里程线为目标里程线。比如，三维坐标的z坐标分量为高度坐标分量，则车辆坐标的z坐标大于候选里程线的z坐标且小于(z+领空高度h)坐标时，确定虚拟车辆属于该候选里程线的领空范围内。
步骤5033，使用目标里程线表示虚拟车辆在虚拟道路上的空间位置。
在一个示例中，直接使用目标里程线表示虚拟车辆在虚拟道路上的空间位置，比如，虚拟车辆00对应的目标里程线为02，其它虚拟车辆对应的目标里程线为04，则其它虚拟车辆领先于虚拟车辆00。
在一个示例中，使用“目标里程线+距离”表示虚拟车辆在虚拟道路上的空间位置，该距离是车辆坐标与目标里程线之间的距离。此时，若两个虚拟车辆对应的目标里程线为同一里程线时，距离较大的虚拟车辆位于距离较小的虚拟车辆的前方。
由于虚拟车辆可能会偏离虚拟道路，因此服务器还会对虚拟车辆是否位于虚拟道路的有效区域进行判断。当虚拟车辆位于目标里程线和下一里程线之间的有效区域时，使用目标里程线表示虚拟车辆在虚拟道路上的空间位置；或，当虚拟车辆位于目标里程线和下一里程线之间的有效区域时，使用目标里程线和距离表示虚拟车辆在虚拟道路上的空间位置。下一里程线是位于目标里程线的前进方向的最近一条里程线。
该有效区域可以是四边形区域或扇形区域。结合参考图8，目标里程线71和下一里程线72之间的有效区域为四边形区域；结合参考图9，目标里程线71和下一里程线72之间的有效区域为扇形区域。
综上所述，本实施例提供的方法，通过采用里程线描述信息来对虚拟道路的结构进行描述，由于里程线描述信息能够对虚拟道路的道路宽度、弯道情况、层级情况、前进方向等属性均进行准确表征，相比于路点方案仅能够对虚拟道路进行较为粗糙的表示，根据车辆坐标和里程线描述信息所确定的虚拟车辆相对于虚拟道路的空间位置更加准确，从而实现更为准确的车辆定位、排名计算、圈数计算等功能。
本实施例提供的方法，通过预先建立地图区块和里程线之间的对应关系，能够根据车辆坐标来选择出合理的候选里程线，从而减少服务器在计算距离时的计算量，有效节省服务器的计算资源。
本实施例提供的方法，通过利用法线方向来确定虚拟车辆的目标里程线，能够将虚拟车辆已经行驶过的最近一条里程线确定为目标里程线，从而使得目标里程线的定位更准确，实现更高精度的车辆位置定位。
本实施例提供的方法，通过利用领空高度来确定虚拟车辆的目标里程线，能够在存在多层虚拟道路(比如立交桥)时，准确判定出虚拟车辆在三维虚拟环境中真实所处的虚拟道路层级，实现更高精度的车辆位置定位。
虚拟道路上可能会存在很多个虚拟车辆在同时竞速，对于多个虚拟车辆中任意两个虚拟车辆，需要判断各个虚拟车辆之前的前后顺序，以决定竞速的名次。上述里程线序号是按照虚拟道路的前进方向由小到大排序的编号(反之亦可)。当第一虚拟车辆和第二虚拟车辆位于虚拟道路的同一道路分支上时，根据第一虚拟车辆的目标里程线和第二虚拟车辆的目标里程线之间的序号大小关系，确定第一虚拟车辆和第二虚拟车辆的前后顺序；当第一虚拟车辆和第二虚拟车辆位于虚拟道路的不同道路分支上时，根据第一虚拟车辆的目标里程线和第二虚拟车辆的目标里程线计算离最近公共汇合点之间的距离，根据离最近公共汇合点之间的距离确定第一虚拟车辆和第二虚拟车辆的前后顺序。
图10是本申请另一示例性实施例提供的基于虚拟环境的虚拟道路计算方法的流程图。应用于运行有虚拟环境引擎的服务器中，虚拟环境引擎用于提供虚拟环境，所述方法包括：
步骤504，判断第一虚拟车辆的目标里程线和第二虚拟车辆的目标里程线是否为同一里程线；
若两个目标里程线是同一里程线，则进入步骤505；若两个目标里程线不是同一里程线，则进入步骤506。
步骤505，将离目标里程线的距离较大的一个，确定为排序在前的虚拟车辆；
当两个目标里程线是同一里程线时，表明第一虚拟车辆和第二虚拟车辆位于虚拟道路的同一道路分支上，将第一虚拟车辆和第二虚拟车辆离目标里程线中距离较大的一个，确定为排序在前的虚拟车辆。
步骤506，判断第一虚拟车辆的目标里程线和第二虚拟车辆的目标里程线是否属于虚拟道路的不同道路分支；
若属于虚拟道路的同一道路分支时，则进入步骤507；若属于虚拟道路的不同道路分支时，则进入步骤508。
步骤507，将具有较大的里程线序号的一个，确定为排序在前的虚拟车辆；
当第一虚拟车辆的目标里程线和第二虚拟车辆的目标里程线的序号不同，且属于同一道路分支时，将第一虚拟车辆和第二虚拟车辆中具有较大的里程线序号的一个，确定为排序在前的虚拟车辆；
步骤508，根据离最近公共汇合点之间的距离确定前后顺序。
当第一虚拟车辆和第二虚拟车辆位于虚拟道路的不同道路分支上时，根据第一虚拟车辆的目标里程线和第二虚拟车辆的目标里程线计算离最近公共汇合点之间的距离，根据离最近公共汇合点之间的距离确定第一虚拟车辆和第二虚拟车辆的前后顺序。
最近公共汇合点是位于前进方向上，第一虚拟车辆和第二虚拟车辆将要汇合的最近一个道路路线点。将离最近公共汇合点之间的距离较小的一个，确定为排序在前的虚拟车辆。
示例性的参考图11，对于虚拟车辆A和虚拟车辆B，两个虚拟车辆的目标里程线均为里程线111，因此离里程线111较远的虚拟车辆B为排序在前的虚拟车辆。对于虚拟车辆B和虚拟车辆C，由于虚拟车辆C的目标里程线114的序号大于虚拟车辆B的目标里程线111的序号，因此虚拟车辆C为排序在前的虚拟车辆。对于虚拟车辆C和虚拟车辆D，由于两个虚拟车辆属于不同的道路分支，离最近公共汇合点(里程线118的中点)距离较小的虚拟车辆C为排序在前的虚拟车辆。
其中，不同道路分支上的里程线序号可以不同，比如，下方分叉路上的里程线序号可以为103、104、106等。
上述里程线描述信息还可以支持人工智能模型(比如行为树Ai)的实现；示例性的，存在一个或多个虚拟车辆是服务器中的人工智能模型所控制的车辆，所述方法还包括如下步骤，如图12所示：
步骤509，根据里程线描述信息计算虚拟车辆的前方路况，前方路况包括：前进方向、弯路情况、道路宽度、道路分支、道路层级中的至少一种；
步骤510，通过人工智能模型根据虚拟车辆的前方路况，对虚拟车辆进行控制。
示例性的，当前方路况包括弯路情况时，人工智能模型根据弯路的弯曲度来提前控制虚拟车辆的车速，如图13所示存在有不同弯度的弯道；当前方路况包括道路分支时，人工智能模型根据道路分支来提前控制虚拟车辆向近道方向行驶；当前方路况包括道路层级时，人工智能模型根据道路层级来提前控制虚拟车辆向具有道具奖励的层级行驶。
上述里程线可以由工作人员事先在虚拟世界中自由搭建。示例性的参考图14，搭建过程如下：
步骤1401，工作人员先在虚拟世界中选定地图场景；
以赛车程序为例，虚拟世界中存在一个或多个地图场景，比如秋名山地图、夏威夷地图、洛杉矶地图等。工作人员可以选择其中一个地图场景作为本次编辑的地图场景。每个地图场景包括一个或多个赛道。
步骤1402，工作人员使用铺设工具铺设里程线；
工作人员使用铺设工具(计算机程序)在地图场景中铺设里程线。
步骤1403，铺设工具检测铺设合理性；
铺设合理性包括但不限于：里程线所在位置是否为可行驶区域、里程线的序号是否连续、里程线的法线向量是否缺失、里程线的领空高度是否缺失中的至少一个。
如果合理，则进入步骤1404；如果不合理，则进入1402；
步骤1404，将里程线描述信息保存成二进制文件；
在工作人员铺设里程线完毕后，将里程线描述信息保存成二进制文件，以供后续的车辆定位功能、多车排名功能、行为树AI的实现。
图15示出了本申请一个示例性实施例提供的基于虚拟环境的虚拟道路计算装置的框图。该装置运行有虚拟环境引擎，所述虚拟环境引擎用于提供所述虚拟环境，所述装置包括：
获取模块1520，用于获取虚拟车辆在所述虚拟环境中的车辆坐标；
所述获取模块1520，还用于获取所述虚拟道路的里程线描述信息，所述里程线描述信息是采用至少一条里程线对所述虚拟道路的结构进行描述的信息，所述里程线是在所述虚拟环境中具有左右端点的线段；
确定模块1540，用于根据所述车辆坐标和所述里程线描述信息，确定所述虚拟车辆和所述虚拟道路的空间位置关系。
在一个可选的实施例中，所述里程线描述信息包括：所述里程线的左端点坐标和右端点坐标；
所述确定模块1540，用于根据所述车辆坐标确定出所述虚拟环境中的至少一条候选里程线；根据所述车辆坐标和所述候选里程线的左端点坐标和右端点坐标，计算离所述车辆坐标最近的候选里程线，作为目标里程线；使用所述目标里程线表示所述虚拟车辆在所述虚拟道路上的空间位置。
在一个可选的实施例中，所述确定模块1540，用于确定所述车辆坐标在所述虚拟环境中所处的目标地图区块，所述虚拟环境中包括至少两个地图区块，所述目标地图区块是所述至少两个地图区块中的一个；根据对应关系确定与所述目标地图区块对应的候选里程线；所述对应关系是所述地图区块和属于所述地图区块的候选里程线之间的关系。
在一个可选的实施例中，所述里程线描述信息还包括：所述候选里程线的法线方向；
所述确定模块1540，用于根据所述车辆坐标和所述候选里程线的左端点坐标和右端点坐标，计算每条所述候选里程线与所述车辆坐标之间的距离；当所述候选里程线与所述车辆坐标之间的距离最短，且所述车辆坐标位于所述候选里程线的法线方向一侧时，确定所述候选里程线为所述目标里程线。
在一个可选的实施例中，所述里程线描述信息还包括：所述候选里程线的领空高度；
所述确定模块1540，用于当所述候选里程线与所述车辆坐标之间的距离最短、所述车辆坐标位于所述候选里程线的法线方向一侧、且所述车辆坐标的高度坐标分量位于所述候选里程线的领空高度内时，确定所述候选里程线为所述目标里程线。
在一个可选的实施例中，所述确定模块1540，用于当所述虚拟车辆位于所述目标里程线和下一里程线之间的有效区域时，使用所述目标里程线表示所述虚拟车辆在所述虚拟道路上的空间位置；或，所述确定模块1540，用于当所述虚拟车辆位于所述目标里程线和下一里程线之间的有效区域时，使用所述目标里程线和所述距离表示所述虚拟车辆在所述虚拟道路上的空间位置；
其中，所述下一里程线是位于所述目标里程线的前进方向的最近一条里程线。
在一个可选的实施例中，所述虚拟车辆包括第一虚拟车辆和第二虚拟车辆；所述里程线描述信息还包括：里程线序号。
所述装置还包括：排序模块1560；
所述排序模块1560，用于当所述第一虚拟车辆和所述第二虚拟车辆位于所述虚拟道路的同一道路分支上时，根据所述第一虚拟车辆的目标里程线和所述第二虚拟车辆的目标里程线之间的序号大小关系，确定所述第一虚拟车辆和所述第二虚拟车辆的前后顺序。
在一个可选的实施例中，所述里程线序号是按照所述虚拟道路的前进方向由小到大排序的编号；
所述排序模块1560，用于当所述第一虚拟车辆的目标里程线和所述第二虚拟车辆的目标里程线的序号不同时，将所述第一虚拟车辆和所述第二虚拟车辆中具有较大的里程线序号的一个，确定为排序在前的虚拟车辆；当所述第一虚拟车辆的目标里程线和所述第二虚拟车辆的目标里程线的序号相同时，将所述第一虚拟车辆和所述第二虚拟车辆中离所述目标里程线的距离较大的一个，确定为排序在前的虚拟车辆。
在一个可选的实施例中，所述虚拟车辆包括第一虚拟车辆和第二虚拟车辆；所述里程线描述信息还包括：里程线序号。
所述排序模块1560，用于当所述第一虚拟车辆和所述第二虚拟车辆位于所述虚拟道路的不同道路分支上时，根据所述第一虚拟车辆的目标里程线和所述第二虚拟车辆的目标里程线计算离最近公共汇合点之间的距离，根据离所述最近公共汇合点之间的距离确定所述第一虚拟车辆和所述第二虚拟车辆的前后顺序。
在一个可选的实施例中，所述虚拟车辆是人工智能模型所控制的车辆，所述装置还包括：人工智能模块1580；
所述人工智能模块1580，用于根据所述里程线描述信息计算所述虚拟车辆的前方路况，所述前方路况包括：前进方向、弯路情况、道路宽度、道路分支、道路层级中的至少一种；
所述人工智能模块1580，用于通过所述人工智能模型根据所述虚拟车辆的前方路况，对所述虚拟车辆进行控制。
图16示出了本申请一个示例性实施例提供的计算机设备的结构示意图。示意性的，计算机设备1600包括中央处理单元(Central Processing Unit，简称：CPU)1601、包括随机存取存储器(random access memory，简称：RAM)1602和只读存储器(read-onlymemory，简称：ROM)1603的系统存储器1604，以及连接系统存储器1604和中央处理单元1601的系统总线1605。所述计算机设备1600还包括帮助计算机内的各个器件之间传输信息的基本输入/输出系统(I/O系统)1606，和用于存储操作系统1613、客户端1614和其他程序模块1615的大容量存储设备1607。
所述基本输入/输出系统1606包括有用于显示信息的显示器1608和用于用户输入信息的诸如鼠标、键盘之类的输入设备1609。其中所述显示器1608和输入设备1609都通过连接到系统总线1605的输入/输出控制器1160连接到中央处理单元1601。所述基本输入/输出系统1606还可以包括输入/输出控制器1160以用于接收和处理来自键盘、鼠标、或电子触控笔等多个其他设备的输入。类似地，输入/输出控制器1160还提供输出到显示屏、打印机或其他类型的输出设备。
所述大容量存储设备1607通过连接到系统总线1605的大容量存储控制器(未示出)连接到中央处理单元1601。所述大容量存储设备1607及其相关联的计算机可读介质为计算机设备1600提供非易失性存储。也就是说，所述大容量存储设备1607可以包括诸如硬盘或者只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，简称：CD-ROM)驱动器之类的计算机可读介质(未示出)。
不失一般性，所述计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据等信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质。计算机存储介质包括RAM、ROM、可擦除可编程只读存储器(erasable programmable read-only memory，简称：EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-onlymemory，简称：EEPROM)、闪存或其他固态存储其技术，CD-ROM、数字通用光盘(DigitalVersatile Disc，简称：DVD)或其他光学存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁性存储设备。当然，本领域技术人员可知所述计算机存储介质不局限于上述几种。上述的系统存储器1604和大容量存储设备1607可以统称为存储器。
根据本申请的各种实施例，所述计算机设备1600还可以通过诸如因特网等网络连接到网络上的远程计算机运行。也即计算机设备1600可以通过连接在所述系统总线1605上的网络接口单元1611连接到网络1612，或者说，也可以使用网络接口单元1611来连接到其他类型的网络或远程计算机系统(未示出)。
本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现上述方法实施例提供的基于虚拟环境的虚拟道路计算方法。
可选地，本申请还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机设备上运行时，使得计算机设备执行上述各个方法实施例所提供的基于虚拟环境的虚拟道路计算方法。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种基于虚拟环境的虚拟道路计算方法，其特征在于，应用于运行有虚拟环境引擎的服务器中，所述虚拟环境引擎用于提供所述虚拟环境，所述方法包括：
获取虚拟车辆在所述虚拟环境中的车辆坐标；
获取所述虚拟道路的里程线描述信息，所述里程线描述信息是采用至少一条里程线对所述虚拟道路的结构进行描述的信息，所述里程线是在所述虚拟环境中具有左右端点的线段；
根据所述车辆坐标和所述里程线描述信息，确定所述虚拟车辆和所述虚拟道路的空间位置关系。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述里程线描述信息包括：所述里程线的左端点坐标和右端点坐标；
所述根据所述车辆坐标和所述里程线描述信息，确定所述虚拟车辆和所述虚拟道路的空间位置关系，包括：
根据所述车辆坐标确定出所述虚拟环境中的至少一条候选里程线；
根据所述车辆坐标和所述候选里程线的左端点坐标和右端点坐标，计算离所述车辆坐标最近的候选里程线，作为目标里程线；
使用所述目标里程线表示所述虚拟车辆在所述虚拟道路上的空间位置。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述车辆坐标确定出所述虚拟环境中的至少一条候选里程线，包括：
确定所述车辆坐标在所述虚拟环境中所处的目标地图区块，所述虚拟环境中包括至少两个地图区块，所述目标地图区块是所述至少两个地图区块中的一个；
根据对应关系确定与所述目标地图区块对应的候选里程线；所述对应关系是所述地图区块和属于所述地图区块的候选里程线之间的关系。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述里程线描述信息还包括：所述候选里程线的法线方向；
所述根据所述车辆坐标和所述候选里程线的左端点坐标和右端点坐标，计算离所述车辆坐标最近的候选里程线，作为目标里程线，包括：
根据所述车辆坐标和所述候选里程线的左端点坐标和右端点坐标，计算每条所述候选里程线与所述车辆坐标之间的距离；
当所述候选里程线与所述车辆坐标之间的距离最短，且所述车辆坐标位于所述候选里程线的法线方向一侧时，确定所述候选里程线为所述目标里程线。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述里程线描述信息还包括：所述候选里程线的领空高度；
所述当所述候选里程线与所述车辆坐标之间的距离最短，且所述车辆坐标位于所述候选里程线的法线方向一侧时，确定所述候选里程线为所述目标里程线，包括：
当所述候选里程线与所述车辆坐标之间的距离最短、所述车辆坐标位于所述候选里程线的法线方向一侧、且所述车辆坐标的高度坐标分量位于所述候选里程线的领空高度内时，确定所述候选里程线为所述目标里程线。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述使用所述目标里程线表示所述虚拟车辆在所述虚拟道路上的空间位置，包括：
当所述虚拟车辆位于所述目标里程线和下一里程线之间的有效区域时，使用所述目标里程线表示所述虚拟车辆在所述虚拟道路上的空间位置；
或，
当所述虚拟车辆位于所述目标里程线和下一里程线之间的有效区域时，使用所述目标里程线和所述距离表示所述虚拟车辆在所述虚拟道路上的空间位置；
其中，所述下一里程线是位于所述目标里程线的前进方向的最近一条里程线。
7.根据权利要求1至6任一所述的方法，其特征在于，所述虚拟车辆包括第一虚拟车辆和第二虚拟车辆；所述里程线描述信息还包括：里程线序号。
所述方法还包括：
当所述第一虚拟车辆和所述第二虚拟车辆位于所述虚拟道路的同一道路分支上时，根据所述第一虚拟车辆的目标里程线和所述第二虚拟车辆的目标里程线之间的序号大小关系，确定所述第一虚拟车辆和所述第二虚拟车辆的前后顺序。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述里程线序号是按照所述虚拟道路的前进方向由小到大排序的编号；
所述根据所述第一虚拟车辆的目标里程线和所述第二虚拟车辆的目标里程线之间的序号大小关系，确定所述第一虚拟车辆和所述第二虚拟车辆的前后顺序，包括：
当所述第一虚拟车辆的目标里程线和所述第二虚拟车辆的目标里程线的序号不同时，将所述第一虚拟车辆和所述第二虚拟车辆中具有较大的里程线序号的一个，确定为排序在前的虚拟车辆；
当所述第一虚拟车辆的目标里程线和所述第二虚拟车辆的目标里程线的序号相同时，将所述第一虚拟车辆和所述第二虚拟车辆中离所述目标里程线的距离较大的一个，确定为排序在前的虚拟车辆。
9.根据权利要求1至6任一所述的方法，其特征在于，所述虚拟车辆包括第一虚拟车辆和第二虚拟车辆；所述里程线描述信息还包括：里程线序号。
所述方法还包括：
当所述第一虚拟车辆和所述第二虚拟车辆位于所述虚拟道路的不同道路分支上时，根据所述第一虚拟车辆的目标里程线和所述第二虚拟车辆的目标里程线计算离最近公共汇合点之间的距离，根据离所述最近公共汇合点之间的距离确定所述第一虚拟车辆和所述第二虚拟车辆的前后顺序。
10.根据权利要求1至6任一所述的方法，其特征在于，所述虚拟车辆是人工智能模型所控制的车辆，所述方法还包括：
根据所述里程线描述信息计算所述虚拟车辆的前方路况，所述前方路况包括：前进方向、弯路情况、道路宽度、道路分支、道路层级中的至少一种；
通过所述人工智能模型根据所述虚拟车辆的前方路况，对所述虚拟车辆进行控制。
11.一种基于虚拟环境的虚拟道路计算装置，其特征在于，所述装置运行有虚拟环境引擎，所述虚拟环境引擎用于提供所述虚拟环境，所述装置包括：
获取模块，用于获取虚拟车辆在所述虚拟环境中的车辆坐标；
所述获取模块，还用于获取所述虚拟道路的里程线描述信息，所述里程线描述信息是采用至少一条里程线对所述虚拟道路的结构进行描述的信息，所述里程线是在所述虚拟环境中具有左右端点的线段；
确定模块，用于根据所述车辆坐标和所述里程线描述信息，确定所述虚拟车辆和所述虚拟道路的空间位置关系。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述里程线描述信息包括：所述里程线的左端点坐标和右端点坐标；
所述确定模块，用于根据所述车辆坐标确定出所述虚拟环境中的至少一条候选里程线；根据所述车辆坐标和所述候选里程线的左端点坐标和右端点坐标，计算离所述车辆坐标最近的候选里程线，作为目标里程线；使用所述目标里程线表示所述虚拟车辆在所述虚拟道路上的空间位置。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，
所述确定模块，用于确定所述车辆坐标在所述虚拟环境中所处的目标地图区块，所述虚拟环境中包括至少两个地图区块，所述目标地图区块是所述至少两个地图区块中的一个；根据对应关系确定与所述目标地图区块对应的候选里程线；所述对应关系是所述地图区块和属于所述地图区块的候选里程线之间的关系。
14.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器；所述存储器存储有至少一条程序，所述至少一条程序由所述处理器加载并执行以实现如上权利要求1至10任一所述的基于虚拟环境的虚拟道路计算方法。
15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有至少一条程序，所述至少一条程序由处理器加载并执行以实现如上权利要求1至10任一所述的基于虚拟环境的虚拟道路计算方法。
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