CN110989886B - 基于空间地图的三维空间网格选取方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于空间地图的三维空间网格选取方法及装置，所述方法包括：获取通过终端屏幕对显示在终端屏幕上的显示区域进行位置指定的指示信息；根据指示信息，在位于显示区域中的空间地图上确定至少一个位置点；获取位置点在坐标面上的三维空间网格，将三维空间网格沿预设方向进行延伸，得到空间网格集合后，根据选取指令，从空间网格集合中获取目标三维空间网格。与现有技术相比，本申请通过在获取从终端屏幕的显示区域上确定的位置点时，根据该位置点的二维坐标来获取三维空间网格，并将通过该三维网格朝预设方向进行延伸后获得的空间网格集合显示在终端屏幕上以供选取的方式，实现可在屏幕上直接对三维空间网格进行选取操作。

Description

基于空间地图的三维空间网格选取方法及装置

技术领域

本申请涉及地理空间信息组织技术领域，尤其涉及一种基于空间地图的三维空间网格选取方法及装置。

背景技术

在由空间网格组成的北斗时空数字孪生城市中，常常需要对其空间网格进行操作，如选取某一空间网格作为起点与终点进行路线的规划，或选取某一空间网格进行此网格的历史数据查询、现有数据处理等操作。

现有的空间网格选取方法由于受到常规设备的交互模式约束，因此无法在二维平面的屏幕上直接对北斗时空数字孪生城市中的三维空间网格进行选取操作，导致在对空间网格进行选取时效率较慢。

发明内容

本申请实施例所要解决的技术问题在于，提供一种基于空间地图的三维空间网格选取方法及装置，可直接在屏幕上对三维空间网格进行选取操作，提高网格的选取效率。

为解决上述问题，本申请实施例提供一种基于空间地图的三维空间网格选取方法，至少包括如下步骤：

获取通过终端屏幕对显示在所述终端屏幕上的显示区域进行位置指定的指示信息；

根据所述指示信息，在位于所述显示区域中的空间地图上确定至少一个位置点；

根据所述空间地图在空间直角坐标系中所处的坐标面，确定所述位置点的二维坐标后，根据所述二维坐标，获取所述位置点在所述坐标面上的三维空间网格；

将所述三维空间网格沿预设方向进行延伸，以在所述预设方向上得到由N个所述三维空间网格组成的空间网格集合；其中N≥1；

获取通过所述终端屏幕对所述空间网格集合中i个所述三维空间网格进行选取的选取指令，根据所述选取指令，从所述空间网格集合中获取i个所述三维空间网格作为目标三维空间网格；其中，i≤N。

进一步的，所述根据所述指示信息，在位于所述显示区域中的空间地图上确定至少一个位置点，包括：

根据所述指示信息，在所述显示区域中获取与所述指示信息对应的至少一个当前点，并当所述当前点位于所述空间地图外时，根据光线投影算法，将所述当前点在所述空间地图上的映射点作为所述位置点。

进一步的，所述根据所述二维坐标，获取所述位置点在所述坐标面上的三维空间网格，包括：

对所述二维坐标进行网格编码换算，获取所述二维坐标对应的网格编码后，根据所述网格编码，确定所述位置点在所述坐标面上的三维空间网格；其中，所述网格编码由所述三维空间网格所属的X轴方向索引、Y轴方向索引和Z轴方向索引生成。

进一步的，所述网格编码的生成方式包括：

以所述三维空间网格所在的数字孪生城市空间的坐标系原点为起始位置，以所述三维空间网格的大小为间隔，沿坐标轴方向开始计数，获取所述数字孪生城市空间的X轴方向索引、Y轴方向索引和Z轴方向索引，并根据所述数字孪生城市空间的X轴方向索引、Y轴方向索引和Z轴方向索引，确定所述空间网格的X轴方向索引、Y轴方向索引和Z轴方向索引。

进一步的，所述网格编码为二进制编码。

进一步的，所述预设方向为垂直于所述空间地图所处的坐标面的坐标轴的延伸方向。

进一步的，所述三维空间网格为进行体素化后的空间网格。

进一步的，还提供一种基于空间地图的三维空间网格选取装置，包括：

指示信息获取模块，用于获取通过终端屏幕对显示在所述终端屏幕上的显示区域进行位置指定的指示信息；

位置信息确定模块，用于根据所述指示信息，在位于所述显示区域中的空间地图上确定至少一个位置点；

空间网格确定模块，用于根据所述空间地图在空间直角坐标系中所处的坐标面，确定所述位置点的二维坐标后，根据所述二维坐标，获取所述位置点在所述坐标面上的三维空间网格；

空间网格延伸模块，用于将所述三维空间网格沿预设方向进行延伸，以在所述预设方向上得到由N个所述三维空间网格组成的空间网格集合；其中N≥1；

目标网格选取模块，用于获取通过所述终端屏幕对所述空间网格集合中i个所述三维空间网格进行选取的选取指令，根据所述选取指令，从所述空间网格集合中获取i个所述三维空间网格作为目标三维空间网格；其中，i≤N。

进一步的，所述位置信息确定模块具体用于：

根据所述指示信息，在所述显示区域中获取与所述指示信息对应的至少一个当前点，并当所述当前点位于所述空间地图外时，根据光线投影算法，将所述当前点在所述空间地图上的映射点作为所述位置点。

进一步的，所述空间网格确定模块具体用于：

根据所述空间地图在空间直角坐标系中所处的坐标面，确定所述位置点的二维坐标后，对所述二维坐标进行网格编码换算，获取所述二维坐标对应的网格编码后，根据所述网格编码，确定所述位置点在所述坐标面上的三维空间网格；其中，所述网格编码由所述三维空间网格所属的X轴方向索引、Y轴方向索引和Z轴方向索引生成。

实施本申请实施例，具有如下有益效果：

本实施例通过在获取从终端屏幕的显示区域上确定的位置点时，根据该位置点的二维坐标来获取三维空间网格，并将通过该三维网格朝预设方向进行延伸后获得的空间网格集合显示在终端屏幕上以供选取的方式，从而实现可直接在屏幕上对三维空间网格进行选取操作，提高网格的选取效率。

附图说明

图1是本申请的实施例一提供的基于空间地图的三维空间网格选取方法的流程示意图；

图2是通过指示信息确定位置点的示意图；

图3是空间地图与空间直角坐标系的位置关系图；

图4是三维网格与空间地图的位置关系图；

图5是网格编码的格式图；

图6是三维网格进行延伸后的示意图；

图7是本申请的实施例二提供的基于空间地图的三维空间网格选取装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图1，是本申请的实施例一提供的基于空间地图的三维空间网格选取方法的流程示意图。包括：

步骤S11，获取通过终端屏幕对显示在终端屏幕上的显示区域进行位置指定的指示信息。

在本实施例中，指示信息生成的方式可以是用户通过鼠标在终端屏幕的显示区域上进行位置指定时生成，或用户通过触屏等其他本领域技术人员常用的屏幕控制方式在终端屏幕的显示区域上进行位置指定时生成。

步骤S12，根据指示信息，在位于显示区域中的空间地图上确定至少一个位置点。

在本实施例中，根据指示信息，在显示区域中获取与指示信息对应的至少一个当前点，并当当前点位于空间地图外时，根据光线投影算法，将当前点在空间地图上的映射点作为位置点。

在本实施例中，当用户进行位置指定时，将用户通过屏幕在显示区域中用鼠标或其他方式选择的点作为当前点。在当前点位于空间地图内或位于空间地图外时，利用光线投影算法，计算出鼠标与地图的重合点，从而在空间地图的平面上确定一个点作为位置点，如图2所示。

步骤S13，根据空间地图在空间直角坐标系中所处的坐标面，确定位置点的二维坐标后，根据二维坐标，获取位置点在坐标面上的三维空间网格。

需要说明的是，在本实施例中，三维空间网格为进行体素化后的空间网格，从而可供后续进行网格选取。

在本实施例中，如图3所示，空间地图位于空间直角坐标系中的XOZ平面，空间直角坐标系中的Y轴垂直于空间地图且方向朝上。由于空间地图位于空间直角坐标系中的XOZ平面，因此通过坐标系可获得位置点的二维坐标(x1，z1)。

在本实施例中，空间网格的获取方式具体为，对二维坐标进行网格编码换算，获取二维坐标对应的网格编码后，根据网格编码，确定位置点在坐标面上的三维空间网格。其中，网格编码由三维空间网格所属的X轴方向索引、Y轴方向索引和Z轴方向索引生成。

其中，网格编码为二进制编码。这样的编码方式易于计算机进行处理，具有很高的空间索引效率。同时，网格编码能够最大程度地压缩空间网格索引的字节大小，节省内存开销。以最小空间单元进行向上放大的方式，可保证所有层级的网格都是以整数表示其大小，避免浮点数的运算。

在本实施例中，网格编码的生成方式包括：

以所述三维空间网格所在的数字孪生城市空间的坐标系原点为起始位置，以所述三维空间网格的大小为间隔，沿坐标轴方向开始计数，获取所述数字孪生城市空间的X轴方向索引、Y轴方向索引和Z轴方向索引，并根据所述数字孪生城市空间的X轴方向索引、Y轴方向索引和Z轴方向索引，确定所述空间网格的X轴方向索引、Y轴方向索引和Z轴方向索引。

在本实施例中，空间网格编码规则包括32位编码法、64位编码法和128位编码法，其中32位编码法适用于单个建筑物内的米级空间网格划分；64位编码法适用于全国范围米级空间网格划分或省市范围内厘米级空间网格划分；128位编码法适用于全球范围厘米级空间网格划分。城市级一般采用64位编码法，编码的组合形式从高位到低位为：层级+空间网格Z轴索引+空间网格Y轴索引+空间网格X轴索引，四个参数组合为一个64位整数，该整数即为空间网格对应的网格编码。网格编码支持动态编码方式，即每个参数所占用的位数是不固定的，一般都是根据当前城市的地理范围与高度范围推算得到的。比如，一座城市经度方向的长度为100公里，纬度方向的长度为50公里，高程方向上的高差为300米。如果以最小单元为1米的网格进行划分，那么在高程方向上，至少是29(512>300)才能满足划分要求，同理，纬度方向上至少是216(65536>50000)才能满足划分要求，经度方向上至少是217(131072>100000)才能满足划分要求。根据上面的推算可知，高程方向，即Z轴方向的索引至少需要9位，纬度方向，即Y轴方向的索引至少需要16位，经度方向，即X轴方向的索引至少需要17位，同时可推算出网格需要划分18个层级(三个方向上最大位数加1)，所以层级至少需要25(32>18)才能满足记录所有层级数值。然后统计总位数为5+9+16+17＝47位，相比于64位有很大的空余，这时候可以将多余的空位放在64位整数的最高位；或分配到各个参数中，增加各个参数的占位以填满64位。如图5所示，就是采用将多余空位分配到各个参数中，其中层级占有5位，高程方向索引占有11位，经度方向和纬度方向各占有24位，总位数刚好64位，按照从高位到低位依次是层级、高程索引(即Z轴方向索引)、纬度索引(即Y轴方向索引)、经度索引(即X轴方向索引)的方式按位分配。

由于在三维空间上计算一个空间点与空间对象的位置关系是非常复杂的，空间对象可能是一个建筑物，建筑物整个轮廓会非常复杂，从而导致判断空间点与空间对象的位置关系变得很困难。因此在本实施例中，通过将位置点换算成网格编码的方式，来确定位置点在坐标面上的三维空间网格，从而能够更快地确定空间点与空间对象的关系。

步骤S14，将二维坐标三维空间网格沿预设方向进行延伸，以在二维坐标预设方向上得到由N个二维坐标三维空间网格组成的空间网格集合。

其中N≥1，预设方向为垂直于空间地图所处的坐标面的坐标轴的延伸方向。

在本实施例中，如图6所示，预设方向为沿Y轴向上的方向。将空间网格沿着Y轴向上拓展延伸，从而得到一列由N个三维空间网格组成的空间网格集合。其中，拓展延伸的方式可以是无限延伸或者定量延伸其中任意一种，即N的个数可以是无数个，也可以是指定个。考虑到实际使用场景与操作交互，一般使用5～20个空间网格的定量延伸，即N的个数优选为5～20个。

步骤S15，获取通过终端屏幕对空间网格集合中i个三维空间网格进行选取的选取指令，根据选取指令，从空间网格集合中获取i个三维空间网格作为目标三维空间网格。

其中，i≤N。

在本实施例中，选取指令为用户通过终端屏幕对空间网格集合进行网格选取操作时生成，该选取操作可以是滑动选取操作，也可以是点击选取操作或其他本领域技术人员常用的选取操作。

本实施例通过在获取从终端屏幕的显示区域上确定的位置点时，根据该位置点的二维坐标来获取三维空间网格，并将通过该三维网格朝预设方向进行延伸后获得的空间网格集合显示在终端屏幕上以供选取的方式，从而实现可直接在屏幕上对三维空间网格进行选取操作，提高网格的选取效率。

进一步的，参见图7，是本申请的实施例二提供的基于空间地图的三维空间网格选取装置的结构示意图，包括：

指示信息获取模块101，用于获取通过终端屏幕对显示在终端屏幕上的显示区域进行位置指定的指示信息。

位置信息确定模块102，用于根据指示信息，在位于显示区域中的空间地图上确定至少一个位置点。

空间网格确定模块103，用于根据空间地图在空间直角坐标系中所处的坐标面，确定位置点的二维坐标后，根据二维坐标，获取位置点在坐标面上的三维空间网格。

空间网格延伸模块104，用于将三维空间网格沿预设方向进行延伸，以在预设方向上得到由N个三维空间网格组成的空间网格集合。

其中N≥1。

目标网格选取模块105，用于获取通过终端屏幕对空间网格集合中i个三维空间网格进行选取的选取指令，根据选取指令，从空间网格集合中获取i个三维空间网格作为目标三维空间网格。

其中，i≤N。

在本实施例中，位置信息确定模块102具体用于：

根据指示信息，在显示区域中获取与指示信息对应的至少一个当前点，并当当前点位于空间地图外时，根据光线投影算法，将当前点在空间地图上的映射点作为位置点。

在本实施例中，空间网格确定模块103具体用于：

根据空间地图在空间直角坐标系中所处的坐标面，确定位置点的二维坐标后，对二维坐标进行网格编码换算，获取二维坐标对应的网格编码后，根据网格编码，确定位置点在坐标面上的三维空间网格。

其中，网格编码由三维空间网格所属的X轴方向索引、Y轴方向索引和Z轴方向索引生成。

本实施例通过在获取从终端屏幕的显示区域上确定的位置点时，根据该位置点的二维坐标来获取三维空间网格，并将通过该三维网格朝预设方向进行延伸后获得的空间网格集合显示在终端屏幕上以供选取的方式，从而实现可直接在屏幕上对三维空间网格进行选取操作，提高网格的选取效率。

以上所述是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。

Claims (9)

1.一种基于空间地图的三维空间网格选取方法，其特征在于，包括：

获取通过终端屏幕对显示在所述终端屏幕上的显示区域进行位置指定的指示信息；

根据所述指示信息，在位于所述显示区域中的空间地图上确定至少一个位置点；

根据所述空间地图在空间直角坐标系中所处的坐标面，确定所述位置点的二维坐标后，根据所述二维坐标，获取所述位置点在所述坐标面上的三维空间网格；

将所述三维空间网格沿预设方向进行延伸，以在所述预设方向上得到由N个所述三维空间网格组成的空间网格集合，并将所述空间网络集合显示在所述终端屏幕上；其中N≥1；所述预设方向为垂直于所述空间地图所处的坐标面的坐标轴的延伸方向；

获取通过所述终端屏幕对所述空间网格集合中i个所述三维空间网格进行选取的选取指令，根据所述选取指令，从所述空间网格集合中获取i个所述三维空间网格作为目标三维空间网格；其中，i≤N。

2.根据权利要求1所述的基于空间地图的三维空间网格选取方法，其特征在于，所述根据所述指示信息，在位于所述显示区域中的空间地图上确定至少一个位置点，包括：

根据所述指示信息，在所述显示区域中获取与所述指示信息对应的至少一个当前点，并当所述当前点位于所述空间地图外时，根据光线投影算法，将所述当前点在所述空间地图上的映射点作为所述位置点。

3.根据权利要求1所述的基于空间地图的三维空间网格选取方法，其特征在于，所述根据所述二维坐标，获取所述位置点在所述坐标面上的三维空间网格，包括：

对所述二维坐标进行网格编码换算，获取所述二维坐标对应的网格编码后，根据所述网格编码，确定所述位置点在所述坐标面上的三维空间网格；其中，所述网格编码由所述三维空间网格所属的X轴方向索引、Y轴方向索引和Z轴方向索引生成。

4.根据权利要求3所述的基于空间地图的三维空间网格选取方法，其特征在于，所述网格编码的生成方式包括：

以所述三维空间网格所在的数字孪生城市空间的坐标系原点为起始位置，以所述三维空间网格的大小为间隔，沿坐标轴方向开始计数，获取所述数字孪生城市空间的X轴方向索引、Y轴方向索引和Z轴方向索引，并根据所述数字孪生城市空间的X轴方向索引、Y轴方向索引和Z轴方向索引，确定所述空间网格的X轴方向索引、Y轴方向索引和Z轴方向索引。

5.根据权利要求3所述的基于空间地图的三维空间网格选取方法，其特征在于，所述网格编码为二进制编码。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的基于空间地图的三维空间网格选取方法，其特征在于，所述三维空间网格为进行体素化后的空间网格。

7.一种基于空间地图的三维空间网格选取装置，其特征在于，包括：

指示信息获取模块，用于获取通过终端屏幕对显示在所述终端屏幕上的显示区域进行位置指定的指示信息；

位置信息确定模块，用于根据所述指示信息，在位于所述显示区域中的空间地图上确定至少一个位置点；

空间网格确定模块，用于根据所述空间地图在空间直角坐标系中所处的坐标面，确定所述位置点的二维坐标后，根据所述二维坐标，获取所述位置点在所述坐标面上的三维空间网格；

空间网格延伸模块，用于将所述三维空间网格沿预设方向进行延伸，以在所述预设方向上得到由N个所述三维空间网格组成的空间网格集合，并将所述空间网络集合显示在所述终端屏幕上；其中N≥1；所述预设方向为垂直于所述空间地图所处的坐标面的坐标轴的延伸方向；

目标网格选取模块，用于获取通过所述终端屏幕对所述空间网格集合中i个所述三维空间网格进行选取的选取指令，根据所述选取指令，从所述空间网格集合中获取i个所述三维空间网格作为目标三维空间网格；其中，i≤N。

8.根据权利要求7所述的基于空间地图的三维空间网格选取装置，其特征在于，所述位置信息确定模块具体用于：

根据所述指示信息，在所述显示区域中获取与所述指示信息对应的至少一个当前点，并当所述当前点位于所述空间地图外时，根据光线投影算法，将所述当前点在所述空间地图上的映射点作为所述位置点。

9.根据权利要求7所述的基于空间地图的三维空间网格选取装置，其特征在于，所述空间网格确定模块具体用于：

根据所述空间地图在空间直角坐标系中所处的坐标面，确定所述位置点的二维坐标后，对所述二维坐标进行网格编码换算，获取所述二维坐标对应的网格编码后，根据所述网格编码，确定所述位置点在所述坐标面上的三维空间网格；其中，所述网格编码由所述三维空间网格所属的X轴方向索引、Y轴方向索引和Z轴方向索引生成。

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