CN113436253B - 地图的定位显示方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种地图的定位显示方法、装置、计算机设备和存储介质，所述方法包括：获取二维空间地图以及根据所述二维空间地图构建的三维场景地图；根据所述二维空间地图和所述三维场景地图，得到所述二维空间地图与所述三维场景地图的空间坐标转换关系；根据所述二维空间地图的搜索目标和所述空间坐标转换关系，获取到所述搜索目标在所述三维场景地图中的定位目标；控制虚拟摄像机对所述定位目标进行图像采集，得到并显示所述定位目标的三维场景图像；本发明解决了现有技术不能二维地图的搜索目标定位显示到三维地图中的问题，本发明可以将二维地图的搜索目标定位显示到三维地图中，提高了两个空间地图的联动性。

Description

地图的定位显示方法、装置、计算机设备和存储介质

技术领域

本发明涉及坐标转换技术领域，具体涉及一种地图的定位显示方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

随着生活水平的提高，基于位置的服务已成为大众日常生活中必不可少的一部分，电子地图作为基于位置服务的基石，为大众提供直观的位置信息；电子地图包括二维空间地图和三维空间地图，但是二维空间地图的坐标系统中只有X坐标和Y坐标，而三维空间地图中还有Z坐标，导致二维空间地图的坐标无法结合到三维空间中进行使用。

因此，如何将二维地图的搜索目标定位显示到三维地图中是目前亟需解决的问题。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供的地图的定位显示方法、装置、计算机设备和存储介质，解决了现有技术不能二维地图的搜索目标定位显示到三维地图中的问题，通过本发明的空间坐标转换关系和定位显示方法，不仅可以将二维空间地图中的坐标系转换到相对应的三维空间坐标系中，还可以将二维地图的搜索目标定位显示到三维地图中，提高了两个空间地图的联动性。

第一方面，本发明提供一种地图的定位显示方法，所述方法包括：获取二维空间地图以及根据所述二维空间地图构建的三维场景地图；根据所述二维空间地图和所述三维场景地图，得到所述二维空间地图与所述三维场景地图的空间坐标转换关系；根据所述二维空间地图的搜索目标和所述空间坐标转换关系，获取到所述搜索目标在所述三维场景地图中的定位目标；控制虚拟摄像机对所述定位目标进行图像采集，得到并显示所述定位目标的三维场景图像。

第二方面，本发明提供一种地图的定位显示装置，所述装置包括：地图获取模块，用于获取二维空间地图以及根据所述二维空间地图构建的三维场景地图；坐标转换模块，用于根据所述二维空间地图和所述三维场景地图，得到所述二维空间地图与所述三维场景地图的空间坐标转换关系；定位目标获取模块，用于根据所述二维空间地图的搜索目标和所述空间坐标转换关系，获取到所述搜索目标在所述三维场景地图中的定位目标；控制模块，用于控制虚拟摄像机对所述定位目标进行图像采集，得到并显示所述定位目标的三维场景图像。

第三方面，本发明提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：获取二维空间地图以及根据所述二维空间地图构建的三维场景地图；根据所述二维空间地图和所述三维场景地图，得到所述二维空间地图与所述三维场景地图的空间坐标转换关系；根据所述二维空间地图的搜索目标和所述空间坐标转换关系，获取到所述搜索目标在所述三维场景地图中的定位目标；控制虚拟摄像机对所述定位目标进行图像采集，得到并显示所述定位目标的三维场景图像。

第四方面，本发明提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：获取二维空间地图以及根据所述二维空间地图构建的三维场景地图；根据所述二维空间地图和所述三维场景地图，得到所述二维空间地图与所述三维场景地图的空间坐标转换关系；根据所述二维空间地图的搜索目标和所述空间坐标转换关系，获取到所述搜索目标在所述三维场景地图中的定位目标；控制虚拟摄像机对所述定位目标进行图像采集，得到并显示所述定位目标的三维场景图像。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明根据二维空间地图按比例构建三维场景地图，通过对所述二维空间地图中的二维坐标和所述三维场景地图中对应的三维坐标进行坐标换算，得到二维坐标转三维坐标的空间转换关系，然后通过所述空间转换关系将在二维空间地图的搜索目标转换到三维场景地图中，得到与所述搜索目标相匹配的定位目标，最后控制虚拟摄像机对所述定位目标进行图像采集，得到并显示所述定位目标的三维场景图像；本发明解决了现有技术不能将二维地图的搜索目标定位显示到三维地图中的问题，通过本发明的空间坐标转换关系和定位显示方法，不仅可以将二维空间地图中的坐标系转换到相对应的三维空间坐标系中，还可以将二维地图的搜索目标定位显示到三维地图中，提高了两个空间地图的联动性。

附图说明

图1所示为本发明实施例提供的一种地图的定位显示方法的流程示意图；

图2所示为本发明实施例提供的另一种地图的定位显示方法的流程示意图；

图3所示为图1中步骤S104的具体流程示意图；

图4所示为本发明实施例提供的一种地图的定位显示装置的结构框图。

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，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，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的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。

图1所示为本发明实施例提供的一种地图的定位显示方法的流程示意图；如图1所示，所述地图的定位显示方法具体包括以下步骤：

步骤S101，获取二维空间地图以及根据所述二维空间地图构建的三维场景地图。

在本实施例中，所述二维空间地图可以是现有技术中的百度地图或者高德地图等，也可以是根据特定场景的平面图纸生成的二维空间地图；其中，所述二维空间地图可以按照预设边界设计地图范围，即所述二维空间地图为有边界的地图。

在本实施例中，根据所述二维空间地图构建三维场景地图，包括：采集所述二维空间地图中的建模基础数据；根据所述二维空间地图的实景图对所述建模基础数据进行立体物标记，得到每个立体物的垂直高度；根据所述建模基础数据和所述每个立体物的垂直高度，通过建模软件构建出所述三维场景地图。

需要说明的是，所述建模基础数据包括道路和建筑物的经纬度数据，根据所述建模基础数据在三维建模软件中按比例生成二维平面单元；再根据所述二维空间地图所对应的实景图进行立体物标记，得到每个立体物设置垂直高度，生成二维平面单元的垂直高度，将所述二维平面单元与所述二维平面单元的垂直高度进行叠加，构建出所述三维场景地图。

步骤S102，根据所述二维空间地图和所述三维场景地图，得到所述二维空间地图与所述三维场景地图的空间坐标转换关系。

在本实施例中，根据所述二维空间地图和所述三维场景地图，得到所述二维空间地图与所述三维场景地图的空间坐标转换关系，包括：获取两个不同目标点在所述二维空间地图中的二维坐标和在所述三维场景地图中对应的三维坐标；根据所述二维坐标和所述三维坐标，获取所述三维场景地图中的三维零点在所述二维空间地图中的拟合零点；根据所述拟合零点和待转换的二维坐标，获取所述待转换的二维坐标对应的目标三维坐标。

如图2所示，在本实施例中根据所述二维坐标和所述三维坐标，获取所述三维场景地图中的三维零点在所述二维空间地图中的拟合零点具体包括以下步骤：

步骤S201，根据所述二维坐标和所述三维坐标，获取两个不同目标点在二维空间地图上的第一差距和所述两个不同目标点在三维场景地图的第二差距；

步骤S202，根据所述第二差距，获取目标点到三维场景地图中三维零点的差距比；

步骤S203，根据所述差距比和所述第一差距，获取所述目标点到二维空间地图中二维零点的拟合距离；

步骤S204，根据所述拟合距离，获取所述三维零点在所述二维空间地图中的拟合零点。

在本实施例中，根据所述拟合零点和待转换的二维坐标，获取所述待转换的二维坐标对应的目标三维坐标包括:获取所述待转换的二维坐标到所述拟合零点的二维距离差；根据所述二维距离差、所述第一差距和所述第二差距，得到所述待转换的二维坐标在所述三维场景地图中对应的转换坐标；按照预设规则在所述转换坐标中增加垂直高度，得到所述目标三维坐标。

需要说明的是，当所述两个不同目标点为第一目标点和第二目标点时，所述两个不同目标点在所述二维空间地图中的二维坐标包括第一目标点的二维坐标和第二目标点的二维坐标；所述两个不同目标点在所述三维场景地图中的三维坐标包括第一目标点的三维坐标和第二目标点的三维坐标。

举例说明，第一目标点的二维坐标为(jfb_real_x,jfb_real_y)，第一目标但的三维坐标为(jfb_ue_x,jfb_ue_y,jfb_ue_z)，第二目标点的二维坐标为(lfs_real_x,lfs_real_y)，第一目标但的三维坐标为(lfs_ue_x,lfs_ue_y,lfs_ue_z)，待转换的二维坐标为(lat_x,lat_y)，将待转换的二维坐标进行空间转换后得到的目标三维坐标设为(hat_t_x,hat_t_y,hat_t_z)。

本实施例中，目标三维坐标中的X坐标和Y坐标的转换关系相同，本实施例以计算目标三维坐标的Y坐标为例进行距离说明，具体转换步骤为：

(1)获取第一目标点和第二目标点在二维空间地图上的第一差距dis_real_y，其计算公式为：

dis_real_y＝lfs_real_y-jfb_real_y

获取第一目标点和第二目标点在三维空间地图上的第二差距dis_ue_y，其计算公式为：

dis_ue_y＝lfs_ue_y-jfb_ue_y

(2)获取目标点到三维场景地图中三维零点的差距比rate_ue_y，其计算公式为：

(3)获取所述第一目标点到二维空间地图中二维零点的拟合距离dis_jfb，其计算公式为：

dis_jfb_ue＝rate_ue_y*dis_real_y

(4)获取所述三维零点在所述二维空间地图中的拟合零点zero_real_y，其计算公式为：

zero_real_y＝jfb_real_y-dis_jfb_ue

(5)获取所述待转换的二维坐标到所述拟合零点的二维距离差dis_to_zero_y，其计算公式为：

dis_to_zero_y＝lat_y-zero_real_y

(6)所述待转换的二维坐标在所述三维场景地图中对应的转换坐标hat_t_y，其计算公式为：

由此可知，通过上述步骤得到目标三维坐标的Y坐标，按照同样的转换过程可得到目标三维坐标的X坐标，根据所述目标三维坐标的X坐标和Y坐标可以在三维场景地图中进行平面定位，再根据平面定位中的目标地点的垂直高度得到所述目标三维坐标的Z坐标，因此，根据所述X坐标、Y坐标和Z坐标即可得到所述待转换的二维坐标的目标三维坐标。

步骤S103，根据所述二维空间地图的搜索目标和所述空间坐标转换关系，获取到所述搜索目标在所述三维场景地图中的定位目标。

需要说明的是，在本实施例中的搜索目标包括搜索地名，根据所述空间坐标转换关系将所述搜索目标的二维坐标转换成三维坐标，并根据所述三维坐标得到所述搜索目标在所述三维场景地图中相对应的定位目标。

步骤S104，控制虚拟摄像机对所述定位目标进行图像采集，得到并显示所述定位目标的三维场景图像。

如图3所示，在本实施例中，控制虚拟摄像机对所述定位目标进行图像采集，得到并显示所述定位目标的三维场景图像具体包括以下步骤：

步骤S301，获取所述定位目标的定位三维坐标；

步骤S302，根据所述定位三维坐标，移动所述虚拟摄像机到目标位置；

步骤S303，按照预设视角控制所述虚拟摄像机在所述目标位置进行图像采集，得到所述定位目标的三维场景图像；

步骤S304，获取显示终端中地图显示区域的尺寸信息；

步骤S305，根据所述尺寸信息对所述三维场景图像进行调整，得到目标三维场景图像；

步骤S306，在所述地图显示区域中显示所述目标三维场景图像。

需要说明的是，所述虚拟摄像机是在虚幻引擎中使用的摄像机，用于在不同的位置和不同的视角对三维场景地图进行图像采集，得到不同的三维场景图像，且将得到不同的三维场景图像在地图显示区别进行切换，从而实现三维场景地图的不同目标点的定位显示。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明根据二维空间地图按比例构建三维场景地图，通过对所述二维空间地图中的二维坐标和所述三维场景地图中对应的三维坐标进行坐标换算，得到二维坐标转三维坐标的空间转换关系，然后通过所述空间转换关系将在二维空间地图的搜索目标转换到三维场景地图中，得到与所述搜索目标相匹配的定位目标，最后控制虚拟摄像机对所述定位目标进行图像采集，得到并显示所述定位目标的三维场景图像；本发明解决了现有技术不能将二维地图的搜索目标定位显示到三维地图中的问题，通过本发明的空间坐标转换关系和定位显示方法，不仅可以将二维空间地图中的坐标系转换到相对应的三维空间坐标系中，还可以将二维地图的搜索目标定位显示到三维地图中，提高了两个空间地图的联动性。

在本发明的实施例中，所述二维空间地图与所述三维场景地图的地图的定位显示公式为：

其中，P表示待转换的二维坐标，P′表示空间转换后的三维坐标，M表示第一目标点的二维坐标，M′表示第一目标点的三维坐标，N表示第二目标点的二维坐标，N′表示第二目标点的三维坐标。

需要说的是，上述公式中涉及的二维坐标和三维坐标仅包括X轴坐标或Y轴坐标，通过上述公式分别进行X轴坐标和Y轴坐标的计算。

在本发明的实施例中，在所述二维空间地图中获取第三目标点的二维坐标，和所述第三目标点再所述三维场景地图中对应的校准三维坐标，将所述第三目标点的二维坐标带入上述公式转换成目标三维坐标，获取所述目标三维坐标与所述校准三维坐标的误差值，当所述误差值大于预设误差时，对上述不同的两个目标点的坐标进行校准，知道所述误差值小于或等于所述预设误差为止。

在本实施例中，所述地图的定位显示的步骤还包括：(1)大屏可视化三维地图接入服务器坐标系统，显示构建任意电子地图(三维电子地图，或3D电子地图，就是以三维电子地图数据库为基础，按照一定比例对现实世界或其中一部分的一个或多个方面的三维、抽象的描述。)服务器坐标系统为空间直角坐标系统。可视化三维地图和服务器坐标系统相同，相当于外部真实场景坐标通过和比例构建的三维地图场景，在构建相对应的坐标转换方式，可以通过服务器来实现换算；(2)三维地图中搜索地点名称发送给服务器；(3)服务器获取到地点通过算法转换为XYZ三维坐标并发送给大屏系统，公开地图接口有百度、高德等二维地图；(4)大屏三维地图接收服务器发送的坐标；(5)进行视角的切换至搜索地名，可以在三维地图场景中直接切换，也可以通过真实场景中搜索兴趣点，来切换到虚拟构建场景的位置。

在本实施例中，通过现实地图按比例构建虚拟三维场景地图，然后建立现实地图到虚拟地图的对应关系和坐标转换方法，利用公开地图接口如百度、高德等二维地图的兴趣点搜索，搜索出相对应的经纬度，然后通过真实经经纬度转换到虚拟三维地图的坐标，利用转换后虚拟场景坐标实现虚拟地图中镜头的跳转。

图4所示为本发明实施例提供的一种地图的定位显示装置的结构框图；如图4所示，所述地图的定位显示装置包括：

地图获取模块110，用于获取二维空间地图以及根据所述二维空间地图构建的三维场景地图；

坐标转换模块120，用于根据所述二维空间地图和所述三维场景地图，得到所述二维空间地图与所述三维场景地图的空间坐标转换关系；

定位目标获取模块130，用于根据所述二维空间地图的搜索目标和所述空间坐标转换关系，获取到所述搜索目标在所述三维场景地图中的定位目标；

控制模块140，用于控制虚拟摄像机对所述定位目标进行图像采集，得到并显示所述定位目标的三维场景图像。

在本发明的另一个实施例中，提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：获取二维空间地图以及根据所述二维空间地图构建的三维场景地图；根据所述二维空间地图和所述三维场景地图，得到所述二维空间地图与所述三维场景地图的空间坐标转换关系；根据所述二维空间地图的搜索目标和所述空间坐标转换关系，获取到所述搜索目标在所述三维场景地图中的定位目标；控制虚拟摄像机对所述定位目标进行图像采集，得到并显示所述定位目标的三维场景图像。

在本发明的又一个实施例中，提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现实现以下步骤：获取二维空间地图以及根据所述二维空间地图构建的三维场景地图；根据所述二维空间地图和所述三维场景地图，得到所述二维空间地图与所述三维场景地图的空间坐标转换关系；根据所述二维空间地图的搜索目标和所述空间坐标转换关系，获取到所述搜索目标在所述三维场景地图中的定位目标；控制虚拟摄像机对所述定位目标进行图像采集，得到并显示所述定位目标的三维场景图像。

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非易失性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，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (7)

1.一种地图的定位显示方法，其特征在于，所述方法包括：

获取二维空间地图以及根据所述二维空间地图构建的三维场景地图；

根据所述二维空间地图和所述三维场景地图，得到所述二维空间地图与所述三维场景地图的空间坐标转换关系；

根据所述二维空间地图的搜索目标和所述空间坐标转换关系，获取到所述搜索目标在所述三维场景地图中的定位目标；

控制虚拟摄像机对所述定位目标进行图像采集，得到并显示所述定位目标的三维场景图像；

其中，根据所述二维空间地图和所述三维场景地图，得到所述二维空间地图与所述三维场景地图的空间坐标转换关系包括：获取两个不同目标点在所述二维空间地图中的二维坐标和在所述三维场景地图中对应的三维坐标；根据所述二维坐标和所述三维坐标，获取两个不同目标点在二维空间地图上的第一差距和所述两个不同目标点在三维场景地图的第二差距；根据所述第二差距，获取目标点到三维场景地图中三维零点的差距比；根据所述差距比和所述第一差距，获取所述目标点到二维空间地图中二维零点的拟合距离；根据所述拟合距离，获取所述三维零点在所述二维空间地图中的拟合零点；获取待转换的二维坐标到所述拟合零点的二维距离差；根据所述二维距离差、所述第一差距和所述第二差距，得到所述待转换的二维坐标在所述三维场景地图中对应的转换坐标；按照预设规则在所述转换坐标中增加垂直高度，得到目标三维坐标；

其中，所述二维零点为所述二维空间地图的零点，所述三维零点为所述三维场景地图的零点，所述拟合零点为所述三维零点在所述二维空间地图中对应的零点，所述差距比为目标点的坐标与所述第二差距的比值，所述二维距离差为待转换的二维坐标到拟合零点的距离。

2.如权利要求1所述的地图的定位显示方法，其特征在于，控制虚拟摄像机对所述定位目标进行图像采集，得到所述定位目标的三维场景图像，包括：

获取所述定位目标的定位三维坐标；

根据所述定位三维坐标，移动所述虚拟摄像机到目标位置；

按照预设视角控制所述虚拟摄像机在所述目标位置进行图像采集，得到所述定位目标的三维场景图像。

3.如权利要求1所述的地图的定位显示方法，其特征在于，所述控制虚拟摄像机对所述定位目标进行图像采集，显示所述定位目标的三维场景图像，包括：

获取显示终端中地图显示区域的尺寸信息；

根据所述尺寸信息对所述三维场景图像进行调整，得到目标三维场景图像；

在所述地图显示区域中显示所述目标三维场景图像。

4.如权利要求1所述的地图的定位显示方法，其特征在于，根据所述二维空间地图构建三维场景地图，包括：

采集所述二维空间地图中的建模基础数据；

根据所述二维空间地图的实景图对所述建模基础数据进行立体物标记，得到每个立体物的垂直高度；

根据所述建模基础数据和所述每个立体物的垂直高度，通过建模软件构建出所述三维场景地图。

5.一种实现权利要求1所述的地图定位显示方法的装置，其特征在于，所述装置包括：

地图获取模块，用于获取二维空间地图以及根据所述二维空间地图构建的三维场景地图；

坐标转换模块，用于根据所述二维空间地图和所述三维场景地图，得到所述二维空间地图与所述三维场景地图的空间坐标转换关系；

定位目标获取模块，用于根据所述二维空间地图的搜索目标和所述空间坐标转换关系，获取到所述搜索目标在所述三维场景地图中的定位目标；

控制模块，用于控制虚拟摄像机对所述定位目标进行图像采集，得到并显示所述定位目标的三维场景图像。

6.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4中任一项方法的步骤。

7.一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项方法的步骤。

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