CN111563954B - 一种车辆的星空图像投影方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆的星空图像投影方法及装置。该星空图像投影方法包括获取车辆的当前方位和当前时间，当前方位包括车辆的当前位置和车辆的当前行驶方向；获取与当前时间和车辆的当前位置对应的多个星体的天文位置数据；根据多个星体的天文位置数据绘制星空图像，星空图像包括多个单一星体和由多个星体组成的各星座；根据车辆的当前行驶方向和各星体的天文位置数据确定星空图像相对车辆的方位关系；根据方位关系将星空图像投影到车辆内。即使车辆行驶过程中不断的改变方位，也能根据星空图像与车辆的方位关系调整星空图像的位置，使星空图像投影到车辆上的位置随着车辆方位的变化而变化，提高了模拟星空的真实性。

Description

一种车辆的星空图像投影方法及装置

技术领域

本发明涉及车辆内饰技术领域，特别是涉及一种车辆的星空图像投影方法及装置。

背景技术

当前，很多车辆内设置了星空顶。现有的星空顶通过光纤将各色的光传递到星空顶的不同位置用于模拟天空繁星的效果。然而，光纤传递的模拟星光在星空顶的位置是固定的，无法根据车辆的位置和方向的变化做出适应性的位置调整，无法体现天空中繁星相对于车辆的位置变化关系，导致星光模拟效果缺乏真实感，降低了用户体验。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种车辆的星空图像投影方法及装置。

本发明的一个目的是要提供一种提高模拟天空星体效果真实性的车辆的星空图像投影方法。

特别地，本发明提供了一种车辆的星空图像投影方法，包括：

获取车辆的当前方位和当前时间，所述当前方位包括所述车辆的当前位置和所述车辆的当前行驶方向；

获取与所述当前时间和所述车辆的当前位置对应的多个星体的天文位置数据；

根据多个所述星体的天文位置数据绘制星空图像，所述星空图像包括多个单一星体和由多个星体组成的各星座；

根据所述车辆的当前行驶方向和各所述星体的天文位置数据确定所述星空图像相对所述车辆的方位关系；

根据所述方位关系将所述星空图像投影到所述车辆内。

可选地，所述获取与所述当前时间和所述车辆的当前位置对应的多个星体的天文位置数据包括：

通过访问设定网站数据库获取所述当前时间和所述车辆的当前位置能够观察到的多个星体的天文位置数据；或者

通过预先存储的星体天文数据中获取所述当前时间和所述车辆的当前位置能够观察到的多个所述星体的天文位置数据。

可选地，所述根据多个所述星体的天文位置数据绘制星空图像包括：

以地球为参考点，建立三维坐标系；

根据各所述星体的天文位置数据确定各所述星体在所述三维坐标系中的位置；

根据各所述星体在所述三维坐标系中的位置通过模型构建绘制出由多个星体中的若干星体可组成的各星座，剩余的其他星体作为单一星体；

对各所述星座和各所述单一星体进行渲染得到星空图像。

可选地，所述根据所述车辆的当前行驶方向和各所述星体的天文位置数据确定所述星空图像相对所述车辆的方位关系，包括：

基于所述星空图像中的各所述星体的天文位置数据和所述车辆的当前位置，确定所述车辆的当前位置相对各所述星体的相对方向；

根据所述车辆的行驶方向和所述相对方向确定所述星空图像相对所述车辆的方位关系。

可选地，所述获取当前时间和车辆的当前方位包括：

通过定位装置获取所述车辆的当前位置；

通过陀螺仪传感器获取所述车辆的当前行驶方向；

通过所述当前行驶方向或者所述当前位置中携带的时间戳获取所述当前时间。

基于同一构思，本发明还提供了一种车辆的星空图像投影装置，包括：

车辆信息获取模块，适于获取车辆的当前方位和当前时间，所述当前方位包括所述车辆的当前位置和所述车辆的当前行驶方向；

星体信息获取模块，适于获取与所述当前时间和所述车辆的当前位置对应的多个星体的天文位置数据；

图像绘制模块，适于根据多个所述星体的天文位置数据绘制星空图像，所述星空图像包括多个单一星体和由多个星体组成的各星座；

计算模块，适于根据所述车辆的当前行驶方向和各所述星体的天文位置数据确定所述星空图像相对所述车辆的方位关系；

投影模块，适于根据所述方位关系将所述星空图像投影到所述车辆内。

可选地，所述星体信息获取模块还适于通过访问设定网站数据库获取所述当前时间和所述车辆的当前位置能够观察到的多个星体的天文位置数据；或者

所述星体信息获取模块还适于通过预先存储的星体天文数据中获取所述当前时间和所述车辆的当前位置能够观察到的多个所述星体的天文位置数据。

可选地，所述图像绘制模块包括：

模型建立单元，适于以地球为参考点，建立三维坐标系，根据各所述星体的天文位置数据确定各所述星体在所述三维坐标系中的位置，根据各所述星体在所述三维坐标系中的位置构建模型；

图像绘制单元，通过所述模型绘制出由多个星体中的若干星体可组成的各星座，剩余的其他星体作为单一星体，对各所述星座和各所述单一星体进行渲染得到星空图像。

本发明还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序代码，当所述计算机程序代码在计算设备上运行时，导致所述计算设备执行上述任一项所述的车辆的星空图像投影方法。

本发明还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器内存储有控制程序，所述控制程序被所述处理器执行时用于实现上述任一项所述的车辆的星空图像投影方法。

本发明通过使星空图像投影到车辆上的位置随着车辆的位置和方向的改变而变化，从而体现星空图像对应的天空中的星体相对于车辆的方位变化关系，提高了模拟天空星体效果的真实性，提高了用户体验。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的车辆的星空图像投影方法的流程图；

图2是图1中步骤S108的具体步骤的流程图；

图3是根据本发明的一个星空图像中的星座对应的实际星座的位置示意图；

图4是图3中部分星座对应的星空图像投影到车辆内的示意图；

图5是图4中的星空图像调整后投影到车辆内的示意图；

图6是图4中的星空图像调整后投影到车辆内的示意图；

图7是图6中的星空图像调整后投影到车辆内的示意图；

图8是图3中部分星座对应的星空图像投影到车辆内的示意图；

图9是另一个实施例的星空图像相对车辆的方位关系的示意图；

图10是图9中的星空图像调整后投影到车辆内的位置示意图；

图11是星空图像相对车辆的方位关系的示意图；

图12是星空图像调整后投影到车辆内的位置示意图；

图13是根据本发明一个实施例的车辆的星空图像投影装置的结构示意图；

图14是根据本发明另一个实施例的车辆的星空图像投影装置的结构示意图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的一种车辆的星空图像投影方法的流程图。参见图1，车辆的星空图像投影方法可包括以下步骤：

步骤S102：获取车辆的当前方位和当前时间，当前方位包括车辆的当前位置和车辆的当前行驶方向。

步骤S104：获取与当前时间和车辆的当前位置对应的多个星体的天文位置数据。

步骤S106：根据多个星体的天文位置数据绘制星空图像，星空图像包括多个单一星体和由多个星体组成的各星座。

步骤S108：根据车辆的当前行驶方向和各星体的天文位置数据确定星空图像相对车辆的方位关系。

步骤S110：根据方位关系将星空图像投影到车辆内。

在本发明的车辆的星空图像投影方法实施例中，星体可包括月球、卫星、彗星、行星、恒星等。同一时刻，不同的位置观测到的星体可能是不同的，例如南半球的某些位置无法观测到北极星等。并且，由于地球的自转等因素，相同的位置在不同的时间观测到的星体的位置也可能是不同的。当前时间和车辆的当前位置对应的多个星体可以理解为当前时间下，车辆的当前位置能够观察到的星体。星体的天文位置数据可以包括星体相对于地球的位置和方向等信息。星空图像包括由多个星体组成的各星座和其他未组成星座的各单一星体。可以根据星空图像相对车辆的方位关系将星空图像投影到车辆内的车顶上或者车辆内的侧窗上等。

本发明通过获取与当前时间和车辆的当前位置对应的多个星体的天文位置数据，根据多个星体的天文位置数据绘制星空图像，根据车辆的当前行驶方向、车辆的当前位置和多个星体的天文位置数据确定星空图像相对车辆的方位关系，根据方位关系将星空图像投影到车辆内，能够根据星空图像与车辆的方位关系调整星空图像投影到车辆内的位置，使星空图像投影到车辆上的位置随着车辆方位的变化而变化，从而体现星空图像对应的天空中的星体相对于车辆的方位变化关系，提高了模拟星空效果的真实性，提高了用户的体验。

参见图2，在本发明一个实施例中，步骤S108可包括以下步骤：

步骤S1081：基于星空图像中的各星体的天文位置数据和车辆的当前位置，确定车辆的当前位置相对各星体的相对方向。

星空图像中各星体的天文数据例如包括各星体相对地球的位置和方向等，根据车辆的当前位置，例如车辆的经度和维度数据确定车辆当前位于某个半球，例如北半球、南半球、西半球或者东半球等，据此可以确定车辆相对各星体的相对方向，例如某个星体位于车辆的北面、南面、西面或者东面等。

步骤S1082：根据车辆的行驶方向和相对方向确定星空图像相对车辆的方位关系。

上述的相对方向是根据车辆的当前位置确定的，是相对固定的方向关系，而车辆的行驶方向为车辆向那个方向行驶，行驶方向可能随时发生变化，例如车辆当前向东行驶，车辆行驶一段时间掉头转弯后，当前行驶方向为向西行驶，此时，虽然车辆的位置发生变化，但是由于星体相对地球的位置变化不大，上述的相对方向并不会发生变化，但是由于车辆的行驶方向发生了变化，星空图像相对车辆的方位会发生变化，因此，需要根据车辆的行驶方向和上述相对方向进一步确定星空图像相对车辆的方位关系。

在本实施例中，举例来说，获取到的星体中包含了组成双鱼座、猎户座、飞马座以及天鹅座的星体的天文位置数据和其他未组成星座的其他单一星体。根据获取的星体的天文位置数据绘制双鱼座、猎户座、飞马座、天鹅座以及单一星体的星空图像。其中，双鱼座图像、猎户座图像、飞马座图像、天鹅座图像以及单一星体图像均属于星空图像。可以理解，星空图像既可以指某一个星座图像或者单一星体图像，也可以指多个星座图像和单一星体图像。

下面通过具体实例描述本方案：

某个时刻车辆的当前位置可以观察到的星空图像包括天鹅座、双鱼座、飞马座、猎户座和其他单一星体，下面为方便描述，以星空图像仅包括各星座描述。

对于车辆的当前位置而言，上述星座相对于车辆的方向为：天鹅座位于车辆的北面、飞马座位于车辆的南面、双鱼座位于车辆的西面以及猎户座位于车辆的东面。图3中包括了位于车辆北面的天鹅座、位于车辆南面的飞马座、位于车辆西面的双鱼座和位于车辆东面的猎户座。

之后，根据车辆的行驶方向和相对方向确定星空图像相对车辆的方位关系。具体地，例如，当车辆的当前行驶方向为朝向西方行驶时，双鱼座位于车辆的前方(即双鱼座相对车辆的当前行驶方向的方位关系)，猎户座位于车辆的后方(即猎户座相对车辆的当前行驶方向的方位关系)。

当车辆的当前行驶方向为朝向东方行驶时，双鱼座相对车辆的当前行驶方向的方位关系为位于车辆的后方，猎户座相对车辆的当前行驶方向的方位关系为位于车辆的前方。在确定出包含上述各星座和单一星体的星空图像相对车辆的方位关系后，执行步骤S110。在执行步骤S110的过程中，可以分为多种情况，下面将对各种情况进行详细介绍：

第一种情况：当车辆朝向西方行驶的时候，双鱼座相对车辆的方位关系为位于车辆前方，猎户座相对于车辆的方位关系为位于车辆后方。步骤S110根据这种方位关系可以将包括双鱼座、猎户座以及其他多个单一星体的星空图像投影到车顶上，投影效果参见图4，此时，星空图像中的双鱼座相对于猎户座更靠近车辆前方。

或者是，在车辆朝向西方行驶时，双鱼座位于车辆的前方，对于驾驶车辆的司机而言，其前上方视野范围内更容易观察到双鱼座，因此在投影星空图像时，根据车辆与星空图像的方位关系，可以只将星空图像中的双鱼座投影到车顶上，投影效果参见图5。

当车辆朝向东方行驶的时候，双鱼座位相对车辆的方位关系为位于车辆的后方，猎户座相对车辆的方位关系为位于车辆的前方。步骤S110根据这种方位关系可以将包括双鱼座、猎户座以及其他多个单一星体的星空图像投影到车顶上，投影效果参见图6，此时，星空图像中的猎户座相对于双鱼座更靠近车辆前方。

或者是，在车辆朝向东方行驶时，对于驾驶车辆的司机而言，其前上方视野范围内更容易观察到猎户座，因此在投影星空图像时，根据车辆与星空图像的方位关系，可以只将星空图像中的猎户座投影到车顶上，投影效果参见图7。

第二种情况：如果车辆的行驶方向是逐渐变化的，投影到车辆内的星空图像中的星座图像也是逐渐变化的。如果车辆的行驶方向从朝向西方逐渐改变为朝向东方，双鱼座图像会逐渐消失，其他图像会逐渐投影到车辆内。例如，当车辆从朝向西方改变为朝向西南方的时候，可以确定双鱼座的一部分和飞马座的一部分在车辆的前方。步骤S110根据这种方位关系可以将星空图像中双鱼座图像的一部分和飞马座图像的一部分投影到车顶上。投影效果参见图8。

另外，由于地球的自转等因素，即使车辆一直朝向同一个方向行驶，天空中的实际星座相对于车辆的方位关系也是变化的。因此，即使车辆朝着同一个方向行驶，投影到车辆内的星空图像也是随着星空图像对应的实际星座一起变化的。下面通过具体实例描述本方案：

某个第一时刻车辆的当前位置可以观察到的星空图像包括鲸鱼座、玉兔座和其他单一星体，下面为方便描述，以星空图像仅包括各星座描述。以星空图像包括：鲸鱼座和玉兔座为例进行介绍。

对于车辆的当前位置而言，上述星座相对于车辆的方向为：玉兔座位于车辆的北面、鲸鱼座位于车辆的西面。之后，根据车辆的行驶方向和相对方向确定星空图像相对车辆的方位关系。具体地，例如，参加图9所示，当车辆的当前行驶方向为朝向西方行驶时，鲸鱼座位于车辆的前方(即鲸鱼座相对车辆的当前行驶方向的方位关系)，玉兔座位于车辆的右方(即玉兔座相对车辆的当前行驶方向的方位关系)。在确定出包含上述玉兔星座、鲸鱼星座和单一星体的星空图像相对车辆的方位关系后，执行步骤S110。

在第一时刻，当车辆朝向西方行驶的时候，鲸鱼座相对车辆的方位关系为位于车辆前方，玉兔座相对于车辆的方位关系为位于车辆右方。步骤S110根据这种方位关系可以将包括玉兔座、鲸鱼座以及其他多个单一星体的星空图像投影到车顶上，此时，相对于车辆而言，车顶上的星空图像中的鲸鱼座位于靠近车辆前方位置处，玉兔座位于靠近车辆右方位置处。

或者是，在车辆朝向西方行驶时，对于驾驶车辆的司机而言，其前上方视野范围内更容易观察到鲸鱼座，因此在投影星空图像时，根据车辆与星空图像的方位关系，可以只将星空图像中的鲸鱼座投影到车顶上，投影效果参见图10。

经过若干小时的第二时刻，车辆继续向西行驶，由于地球的自转等因素，玉兔座位于车辆的西面，鲸鱼座位于车辆的南面。之后，根据车辆的行驶方向和相对方向确定星空图像相对车辆的方位关系。具体地，例如，参加图11所示，第二时刻当车辆的当前行驶方向为朝向西方行驶时，玉兔座位于车辆的前方(即玉兔座相对车辆的当前行驶方向的方位关系)，鲸鱼座位于车辆的左方(即鲸鱼座相对车辆的当前行驶方向的方位关系)。在确定出包含上述玉兔星座、鲸鱼星座和单一星体的星空图像相对车辆的方位关系后，执行步骤S110。

在第二时刻，当车辆朝向西方行驶的时候，鲸鱼座相对车辆的方位关系为位于车辆左方，玉兔座相对于车辆的方位关系为位于车辆前方。步骤S110根据这种方位关系可以将包括玉兔座、鲸鱼座以及其他多个单一星体的星空图像投影到车顶上，此时，相对于车辆而言，车顶上的星空图像中的玉兔座位于靠近车辆前方位置处，鲸鱼座位于靠近车辆左方位置处。

或者是，在车辆朝向西方行驶时，对于驾驶车辆的司机而言，其前上方视野范围内更容易观察到玉兔座，因此在投影星空图像时，根据车辆与星空图像的方位关系，可以只将星空图像中的玉兔座投影到车顶上，投影效果参见图12。

上述星空图像的投影方式仅为示例，当然，还可以包括其他星座的星空图像的投影，这里不再一一列举。通过上述示例，本领域的技术人员已能够理解本方案如何根据车辆当前的位置和行驶方向调整星空图像投影到车辆上的位置。

在本发明一个实施例中，步骤S104可包括以下方式：

通过访问设定网站数据库获取当前时间和车辆的当前位置能够观察到的多个星体的天文位置数据。或者通过预先存储的星体天文数据中获取当前时间和车辆的当前位置能够观察到的多个星体的天文位置数据。

在本实施例中，设定网站可包括美国宇航局网站或中国虚拟天文台网站等。具体地，例如，可以访问设定网站数据库中的星历表获取当前时间和车辆的当前位置能够观察到的多个星体的天文位置数据。另外，星体的天文位置数据是可以预测的。因此，可以获取星体的距离当前时间之后的预设时间段内的天文位置数据。具体地，例如，可以获取距离当前时间之后的10天或20天内的天文位置数据。当然，预设时间段还可以为其他时间段，本发明实施例对此不做具体的限定。之后，将获取的星体的天文位置数据进行存储。在车辆行驶的过程中，可以根据当前的时间从存储的星体的天文位置数据中获取车辆的当前时间和当前位置能够观察到的多个星体的天文位置数据。

在本发明一个实施例中，步骤S106可包括以下步骤：

以地球为参考点，建立三维坐标系。具体地，例如，以地球所在位置为原点(0,0,0)(X轴，Y轴，Z轴)，定位每个星体在该三维坐标系中的准确位置。然后，根据各星体的天文位置数据确定各星体在三维坐标系中的位置。星体的天文位置数据可以包括星体在不同的时间相对于地球的位置和方向等信息。

根据各星体在三维坐标系中的位置通过模型构建绘制出由多个星体中的若干星体可组成的各星座，剩余的其他星体作为单一星体。对各星座和各单一星体进行渲染得到星空图像。

在本实施例中，可以通过一些开源3D引擎进行3D模型构建。利用绘图工具根据构建的3D模型绘制出由多个星体中的若干星体组成的各星座，剩余的其他星体作为单一星体。还可以利用绘图工具对各星座和各单一星体进行渲染得到星空图像。具体地，例如，3D引擎可包括Ogre(Object-oriented Graphics Rendering Engine)、jMonkey等。绘图工具可以包括OpenGL(Open Graphics Library)等。对各星座和各单一星体进行渲染可包括渲染各星座和各单一星体的亮度、颜色等，也可以渲染星空图像的背景颜色。通过构建3D模型，并且对各星座和各单一星体进行渲染得到的星空图像，可以使星空图像更加接近真实的天空图像，从而提高用户的体验。

在本发明一个实施例中，步骤S102可包括以下步骤：

通过定位装置获取车辆的当前位置。通过陀螺仪传感器获取车辆的当前行驶方向。获取的当前位置和当前行驶方向中可以携带时间戳。通过当前行驶方向或者当前位置中携带的时间戳获取当前时间。定位装置可以为车载GPS(Global Positioning System，全球定位系统)定位器、车载BDS(BeiDou Navigation Satellite System，北斗卫星导航系统)定位器等。

在一些其他实施例中，还可以获取星体的亮度信息，如星体的光谱信息。在绘制星空图像的过程中，根据星体的亮度信息使星空图像中各个星体之间的亮度比更加接近其在星空中真实的亮度比，从而进一步提高模拟星空的真实性。

参见图13，基于同一构思，本发明还提供了一种车辆的星空图像投影装置。星空图像投影装置300可包括车辆信息获取模块302、星体信息获取模块304、图像绘制模块306、计算模块308和投影模块310。车辆信息获取模块302适于获取车辆的当前方位和当前时间。当前方位包括车辆的当前位置和车辆的当前行驶方向。星体信息获取模块304与车辆信息获取模块302连接，适于获取与当前时间和车辆的当前位置对应的多个星体的天文位置数据。图像绘制模块306与星体信息获取模块304连接，适于根据多个星体的天文位置数据绘制星空图像。星空图像包括多个单一星体和由多个星体组成的各星座。计算模块308与图像绘制模块306连接，适于根据车辆的当前行驶方向和各星体的天文位置数据确定星空图像相对车辆的方位关系。投影模块310与计算模块308连接，适于根据方位关系将星空图像投影到车辆内。

在本发明的车辆的星空图像投影装置300实施例中，星体可包括月球、卫星、彗星、行星、恒星等。同一时刻，不同的位置观测到的星体可能是不同的，例如南半球的某些位置无法观测到北极星等。并且，由于地球的自转等因素，相同的位置在不同的时间观测到的星体的位置也可能是不同的。当前时间和车辆的当前位置对应的多个星体可以理解为当前时间下，车辆的当前位置能够观察到的星体。星体的天文位置数据可以包括星体相对于地球的位置和方向等信息。星空图像包括由多个星体组成的各星座和其他未组成星座的各单一星体。投影模块310可以根据星空图像相对车辆的方位关系将星空图像投影到车辆内的车顶上或者车辆内的侧窗上等。星空图像投影装置300通过获取与当前时间和车辆的当前位置对应的多个星体的天文位置数据，根据多个星体的天文位置数据绘制星空图像，根据车辆的当前行驶方向、车辆的当前位置和多个星体的天文位置数据确定星空图像相对车辆的方位关系，根据方位关系将星空图像投影到车辆内，即使车辆在行驶过程中不断的改变方位，也能够根据星空图像与车辆的方位关系调整星空图像投影到车辆内的位置，使星空图像投影到车辆上的位置随着车辆位置和方向的变化而变化，从而体现星空图像对应的天空中的星体相对于车辆的位置变化关系，提高了模拟星空效果的真实性，提高了用户的体验。

参见图14，在本发明一个实施例中，计算模块308还可包括第一计算单元3081和第二计算单元3082。第一计算单元3081适于基于星空图像中的各星体的天文位置数据和车辆的当前位置，确定车辆的当前位置相对各星体的相对方向。星空图像中各星体的天文数据例如包括各星体相对地球的位置和方向等。第一计算单元3081根据车辆的当前位置，例如车辆的经度和维度数据确定车辆当前位于某个半球，例如北半球、南半球、西半球或者东半球等，据此可以确定车辆相对各星体的相对方向，例如某个星体位于车辆的北面、南面、西面或者东面等。第二计算单元3082适于根据车辆的行驶方向和相对方向确定星空图像相对车辆的方位关系。上述的相对方向是根据车辆的当前位置确定的，是相对固定的方向关系，而车辆的行驶方向为车辆向那个方向行驶，行驶方向可能随时发生变化，例如车辆当前向东行驶，车辆行驶一段时间掉头转弯后，当前行驶方向为向西行驶，此时，虽然车辆的位置发生变化，但是由于星体相对地球的位置变化不大，上述的相对方向并不会发生变化，但是由于车辆的行驶方向发生了变化，星空图像相对车辆的方位会发生变化，因此，第二计算单元3082需要根据车辆的行驶方向和上述相对方向进一步确定星空图像相对车辆的方位关系。在本实施例中，举例来说，获取到的星体中包含了组成双鱼座、猎户座、飞马座以及天鹅座的星体的天文位置数据和其他未组成星座的其他单一星体。根据获取的星体的天文位置数据绘制双鱼座、猎户座、飞马座、天鹅座以及单一星体的星空图像。其中，双鱼座图像、猎户座图像、飞马座图像、天鹅座图像以及单一星体图像均属于星空图像。可以理解，星空图像既可以指某一个星座图像或者单一星体图像，也可以指多个星座图像和单一星体图像。

下面通过具体实例描述本方案：

某个时刻车辆的当前位置可以观察到的星空图像包括天鹅座、双鱼座、飞马座、猎户座和其他单一星体，下面为方便描述，以星空图像仅包括各星座描述。

对于车辆的当前位置而言，第一计算单元3081确定上述星座相对于车辆的方向为：天鹅座位于车辆的北面、飞马座位于车辆的南面、双鱼座位于车辆的西面以及猎户座位于车辆的东面。图3中包括了位于车辆北面的天鹅座、位于车辆南面的飞马座、位于车辆西面的双鱼座和位于车辆东面的猎户座。之后，第二计算单元3082根据车辆的行驶方向和相对方向确定星空图像相对车辆的方位关系。具体地，例如，当车辆的当前行驶方向为朝向西方行驶时，双鱼座位于车辆的前方(即双鱼座相对车辆的当前行驶方向的方位关系)，猎户座位于车辆的后方(即猎户座相对车辆的当前行驶方向的方位关系)。

当车辆的当前行驶方向为朝向东方行驶时，双鱼座相对车辆的当前行驶方向的方位关系为位于车辆的后方，猎户座相对车辆的当前行驶方向的方位关系为位于车辆的前方。在确定出包含上述各星座和单一星体的星空图像相对车辆的方位关系后，投影模块310适于根据方位关系将星空图像投影到车辆内。投影模块310将星空图像投影的过程中，可以分为多种情况，下面将对各种情况进行详细介绍：

第一种情况：当车辆朝向西方行驶的时候，双鱼座相对车辆的方位关系为位于车辆前方，猎户座相对于车辆的方位关系为位于车辆后方。投影模块310根据这种方位关系可以将包括双鱼座、猎户座以及其他多个单一星体的星空图像投影到车顶上，投影效果参见图4。

进一步地，由于车辆的前方只能看到双鱼座，无法看到猎户座。投影模块310根据这种情况，调整星空图像和车辆的方位关系，可以只将星空图像中的双鱼座投影到车顶上，投影效果参见图5。

当车辆朝向东方行驶的时候，双鱼座位相对车辆的方位关系为于车辆的后方，猎户座相对车辆的方位关系为位于车辆的前方。投影模块310根据这种方位关系可以将包括双鱼座、猎户座以及其他多个单一星体的星空图像投影到车顶上，投影效果参见图6。

进一步地，由于车辆的前方只能看到猎户座，无法看到双鱼座。投影模块310根据这种情况，调整星空图像和车辆的方位关系，可以只将星空图像中的猎户座投影到车顶上，投影效果参见图7。

第二种情况：如果车辆的行驶方向是逐渐变化的，投影到车辆内的星空图像中的星座图像也是逐渐变化的。如果车辆的行驶方向从朝向西方逐渐改变为朝向东方，双鱼座图像会逐渐消失，其他图像会逐渐投影到车辆内。例如，当车辆从朝向西方改变为朝向西南方的时候，可以确定双鱼座的一部分和飞马座的一部分在车辆的前方。投影模块310根据这种方位关系可以将星空图像中双鱼座图像的一部分和飞马座图像的一部分投影到车顶上。投影效果参见图8。

另外，由于地球的自转等因素，即使车辆一直朝向同一个方向行驶，天空中的实际星座相对于车辆的方位关系也是变化的。因此，即使车辆朝着同一个方向行驶，投影到车辆内的星空图像也是随着星空图像对应的实际星座一起变化的。下面通过具体实例描述本方案：

某个第一时刻车辆的当前位置可以观察到的星空图像包括鲸鱼座、玉兔座和其他单一星体，下面为方便描述，以星空图像仅包括各星座描述。以星空图像包括：鲸鱼座图像和玉兔座图像为例进行介绍。

对于车辆的当前位置而言，上述星座相对于车辆的方向为：玉兔座位于车辆的北面、鲸鱼座位于车辆的西面。之后，第二计算单元3082根据车辆的行驶方向和相对方向确定星空图像相对车辆的方位关系。具体地，例如，当车辆的当前行驶方向为朝向西方行驶时，鲸鱼座位于车辆的前方(即鲸鱼座相对车辆的当前行驶方向的方位关系)，玉兔座位于车辆的右方(即玉兔座相对车辆的当前行驶方向的方位关系)。第二计算单元3082在确定出包含上述玉兔星座、鲸鱼星座和单一星体的星空图像相对车辆的方位关系后，投影模块310适于根据方位关系将星空图像投影到车辆内。

在第一时刻，当车辆朝向西方行驶的时候，鲸鱼座相对车辆的方位关系为位于车辆前方，玉兔座相对于车辆的方位关系为位于车辆右方。投影模块310根据这种方位关系可以将包括玉兔座、鲸鱼座以及其他多个单一星体的星空图像投影到车顶上，投影效果参见图9。

进一步地，由于车辆的前方只能看到鲸鱼座，无法看到玉兔座。投影模块310根据这种关系，调整星空图像和车辆的方位关系，可以只将星空图像中的鲸鱼座投影到车顶上，投影效果参见图10。

经过若干小时的第二时刻，车辆继续向西行驶，由于地球的自转等因素，玉兔座位于车辆的西面、鲸鱼座位于车辆的南面。之后，根据车辆的行驶方向和相对方向确定星空图像相对车辆的方位关系。具体地，例如，第二时刻当车辆的当前行驶方向为朝向西方行驶时，玉兔座位于车辆的前方(即玉兔座相对车辆的当前行驶方向的方位关系)，鲸鱼座位于车辆的左方(即鲸鱼座相对车辆的当前行驶方向的方位关系)。在确定出包含上述玉兔星座、鲸鱼星座和单一星体的星空图像相对车辆的方位关系后，投影模块310适于根据方位关系将星空图像投影到车辆内。

在第二时刻，当车辆朝向西方行驶的时候，鲸鱼座相对车辆的方位关系为位于车辆左方，玉兔座相对于车辆的方位关系为位于车辆前方。投影模块310根据这种方位关系可以将包括玉兔座、鲸鱼座以及其他多个单一星体的星空图像投影到车顶上，投影效果参见图11。

进一步地，由于车辆的前方只能看到玉兔座，无法看到鲸鱼座。投影模块310根据这种关系，调整星空图像和车辆的方位关系，可以只将星空图像中的玉兔座投影到车顶上，投影效果参见图12。

上述星空图像的投影方式仅为示例，当然，还可以包括其他星座的星空图像，这里不再一一列举。通过上述示例，本领域的技术人员已能够理解本方案如何根据车辆当前的位置和行驶方向调整星空图像投影到车辆上的位置。

在本发明一个实施例中，星体信息获取模块304还适于通过访问设定网站数据库获取当前时间和车辆的当前位置能够观察到的多个星体的天文位置数据。或者星体信息获取模块304还适于通过预先存储的星体天文数据中获取中当前时间和车辆的当前位置能够观察到的多个星体的天文位置数据。

在本实施例中，设定网站可包括美国宇航局网站或中国虚拟天文台网站等。具体地，例如，星体信息获取模块304可以访问设定网站数据库中的星历表获取当前时间和车辆的当前位置能够观察到的多个星体的天文位置数据。另外，星体的天文位置数据是可以预测的。因此，星体信息获取模块304可以获取星体的距离当前时间之后的预设时间段内的天文位置数据。具体地，例如，星体信息获取模块304可以获取距离当前时间之后的10天或20天内的天文位置数据。当然，预设时间段还可以为其他时间段，本发明实施例对此不做具体的限定。之后，星体信息获取模块304将获取的星体的天文位置数据进行存储。在车辆行驶的过程中，可以根据当前的时间从存储的星体的天文位置数据中获取车辆的当前位置能够观察到的多个星体的天文位置数据。

继续参见图14，在本发明一个实施例中，图像绘制模块306还可包括模型建立单元3062和图像绘制单元3064。模型建立单元3062适于以地球为参考点，建立三维坐标系。具体地，例如，模型建立单元3062以地球所在位置为原点(0,0,0)(X轴，Y轴，Z轴)，定位每个星体在该三维坐标系中的准确位置。然后，模型建立单元3062根据各星体的天文位置数据确定各星体在三维坐标系中的位置，根据各星体在三维坐标系中的位置构建模型。图像绘制单元3064适于通过模型绘制出由多个星体中的若干星体可组成的各星座，剩余的其他星体作为单一星体，对各星座和各单一星体进行渲染得到星空图像。

在本实施例中，模型建立单元3062可以为一些开源3D引擎。具体地，例如，3D引擎可包括Ogre(Object-oriented Graphics Rendering Engine)、jMonkey等。图像绘制单元3064可以包括OpenGL(Open Graphics Library)等。图像绘制单元3064对各星座和各单一星体进行渲染可包括渲染各星座和各单一星体的亮度、颜色等，也可以渲染星空图像的背景颜色。通过构建3D模型，并且对各星座和各单一星体进行渲染得到的星空图像，可以使星空图像更加接近真实的天空图像，从而提高用户的体验。

在本发明一个实施例中，车辆信息获取模块302可包括定位单元3022、行驶方向获取单元3024以及时间获取单元3026。定位单元3022适于获取车辆的当前位置。行驶方向获取单元3024与定位单元3022连接，适于获取车辆的当前行驶方向。其中，定位单元3022获取的当前位置和行驶方向获取单元3024获取的当前行驶方向中可以携带时间戳。时间获取单元3026与行驶方向获取单元3024连接，适于从当前行驶方向或者当前位置携带的时间戳中获取当前时间。定位单元3022可以为车载GPS(Global Positioning System，全球定位系统)定位器、车载BDS(BeiDou Navigation Satellite System，北斗卫星导航系统)定位器等。行驶方向获取单元3024可以为陀螺仪传感器。

基于同一构思，本发明还提供了一种计算机存储介质。计算机存储介质存储有计算机程序代码，当计算机程序代码在计算设备上运行时，导致计算设备执行上述任一项实施例的车辆的星空图像投影方法。

基于同一构思，本发明还提供了一种电子设备。电子设备包括存储器和处理器。存储器内存储有控制程序，控制程序被处理器执行时用于实现上述任一项的车辆的星空图像投影方法。

上述各个实施例可以任意组合，根据上述任意一个优选实施例或多个优选实施例的组合，本发明实施例能够达到如下有益效果：

即使车辆在行驶过程中不断的改变方向和位置，也能够根据星空图像中星体图案与车辆的位置关系调整星体图案的位置，使星图案体投影到车辆上的位置随着车辆位置和方向的变化而变化，从而体现天空中指定星体相对于车辆的位置变化关系，提高了模拟天空繁星效果的真实性，提高了用户的体验。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (9)

1.一种车辆的星空图像投影方法，包括：

获取车辆的当前方位和当前时间，所述当前方位包括所述车辆的当前位置和所述车辆的当前行驶方向；

获取与所述当前时间和所述车辆的当前位置对应的多个星体的天文位置数据；

根据多个所述星体的天文位置数据绘制星空图像，所述星空图像包括多个单一星体和由多个星体组成的各星座；

根据所述车辆的当前行驶方向和各所述星体的天文位置数据确定所述星空图像相对所述车辆的方位关系；

根据所述方位关系将所述星空图像投影到所述车辆内；

其中，所述根据所述车辆的当前行驶方向和各所述星体的天文位置数据确定所述星空图像相对所述车辆的方位关系，包括：

基于所述星空图像中的各所述星体的天文位置数据和所述车辆的当前位置，确定所述车辆的当前位置相对各所述星体的相对方向；

根据所述车辆的行驶方向和所述相对方向确定所述星空图像相对所述车辆的方位关系。

2.根据权利要求1所述的车辆的星空图像投影方法，其特征在于，所述获取与所述当前时间和所述车辆的当前位置对应的多个星体的天文位置数据包括：

通过访问设定网站数据库获取所述当前时间和所述车辆的当前位置能够观察到的多个星体的天文位置数据；或者

通过预先存储的星体天文数据中获取所述当前时间和所述车辆的当前位置能够观察到的多个所述星体的天文位置数据。

3.根据权利要求1所述的车辆的星空图像投影方法，其特征在于，所述根据多个所述星体的天文位置数据绘制星空图像包括：

以地球为参考点，建立三维坐标系；

根据各所述星体的天文位置数据确定各所述星体在所述三维坐标系中的位置；

根据各所述星体在所述三维坐标系中的位置通过模型构建绘制出由多个星体中的若干星体可组成的各星座，剩余的其他星体作为单一星体；

对各所述星座和各所述单一星体进行渲染得到星空图像。

4.根据权利要求1所述的车辆的星空图像投影方法，其特征在于，所述获取当前时间和车辆的当前方位包括：

通过定位装置获取所述车辆的当前位置；

通过陀螺仪传感器获取所述车辆的当前行驶方向；

通过所述当前行驶方向或者所述当前位置中携带的时间戳获取所述当前时间。

5.一种车辆的星空图像投影装置，包括：

车辆信息获取模块，适于获取车辆的当前方位和当前时间，所述当前方位包括所述车辆的当前位置和所述车辆的当前行驶方向；

星体信息获取模块，适于获取与所述当前时间和所述车辆的当前位置对应的多个星体的天文位置数据；

图像绘制模块，适于根据多个所述星体的天文位置数据绘制星空图像，所述星空图像包括多个单一星体和由多个星体组成的各星座；

计算模块，适于根据所述车辆的当前行驶方向和各所述星体的天文位置数据确定所述星空图像相对所述车辆的方位关系；

投影模块，适于根据所述方位关系将所述星空图像投影到所述车辆内；

其中，所述计算模块还包括第一计算单元和第二计算单元，

第一计算单元适于基于星空图像中的各星体的天文位置数据和车辆的当前位置，确定车辆的当前位置相对各星体的相对方向；

第二计算单元适于根据车辆的行驶方向和相对方向确定星空图像相对车辆的方位关系。

6.根据权利要求5所述的车辆的星空图像投影装置，其特征在于，

所述星体信息获取模块还适于通过访问设定网站数据库获取所述当前时间和所述车辆的当前位置能够观察到的多个星体的天文位置数据；或者

所述星体信息获取模块还适于通过预先存储的星体天文数据中获取所述当前时间和所述车辆的当前位置能够观察到的多个所述星体的天文位置数据。

7.根据权利要求5所述的车辆的星空图像投影装置，其特征在于，所述图像绘制模块包括：

模型建立单元，适于以地球为参考点，建立三维坐标系，根据各所述星体的天文位置数据确定各所述星体在所述三维坐标系中的位置，根据各所述星体在所述三维坐标系中的位置构建模型；

图像绘制单元，通过所述模型绘制出由多个星体中的若干星体可组成的各星座，剩余的其他星体作为单一星体，对各所述星座和各所述单一星体进行渲染得到星空图像。

8.一种计算机存储介质，其特征在于，

所述计算机存储介质存储有计算机程序代码，当所述计算机程序代码在计算设备上运行时，导致所述计算设备执行根据权利要求1-4中任一项所述的车辆的星空图像投影方法。

9.一种电子设备，其特征在于，

包括存储器和处理器，所述存储器内存储有控制程序，所述控制程序被所述处理器执行时用于实现根据权利要求1-4中任一项所述的车辆的星空图像投影方法。

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