专利名称：基于Google Earth的三维仿真模拟驾驶装置的构建方法
技术领域：
本发明属于仿真装置的构建方法，特别是一种基于Google Earth的三维仿真模拟驾驶装置的构建方法。
背景技术：
目前对列车或机动车等的模拟驾驶仅仅是提供给定的公路或铁路，在给定的公路或铁路的图像或者实际道路中存在以下缺陷:给定的图像中只有公路的图像，没有公路周围环境的图像；给定的实际公路中只能够模拟单一的公路环境(城市公路、高速公路、山路等)，不能够对所有的公路环境进行模拟。
发明内容
本发明的目的是提供一种与各种实际道路相同并且包括道路周边环境的基于Google Earth的三维仿真模拟驾驶装置的构建方法，以克服现有技术的不足。为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是:一种基于Google Earth的三维仿真模拟驾驶装置的构建方法，包括以下步骤:步骤1:基于Google Earth通过计算机程序针对铁路或公路线位方案进行以标准横断面构建的线路三维模型，该模型包括由路堤、路堑、桥梁及隧道等要素，三维模型生成以KMZ文件格式输出，能够在Google Earth上加载查看，完成数据准备阶段；步骤2:针对所述线位方案，制定列车、汽车或其它机动模型沿线位漫游驾驶软件，通过该软件，能够使模拟驾驶者驱动机动模型进行线性运行及设置漫游方位与角度。本发明结合Google Earth强大的外部三维模型加载表达能力，通过辅助加入更多的路边要素，如树、房屋、电线杆等，构建一个直观三维线路仿真模拟驾驶的场景，以实现交通工程的直观演示与模拟。本发明具有以下有益效果:1、三维模拟仿真实施快捷，零成本，对给定线位方案可以瞬时生成线路三维模型，避免了人工建模的大量人力、物力、财力消耗与时间延误；2、三维线路模型成果文件易发布，易传播，高加密，可以直接发送给工程有关各方在Google Earth上直观查看与分析,保障工程建设与运营的顺利进行；3、模拟驾驶漫游可操作性强，能够全方位、各角度地操控目标体的运行速度与摄录状态，非常适合工程方案的运营、规划预演及决策汇报；4、同时针对Google Earth的桌面版与网页插件版模拟驾驶技术的实现，能够满足各种不同场合的不同模拟需要。
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。本发明源于在Google Earth上模拟驾驶一列列车或一辆机动车沿着给定路线进行有走有动、可快可慢的漫游期望。为了实现这个期望，其核心的技术实现就是要实现给定目标体(列车或机动车等)的动态位移控制，同时引入了导航线的概念来指定物体移动的路线，包括移动的高度。除此之外，为了使得漫游场景更加真实、自然直观，可以往GoogleEarth中加入线路三维模型、站房及道路两边景观模型从而实现一种仿真的驾驶模拟。本发明的构建包括一个线位方案数据库，线位方案数据库主要包括了平面线位交点表(交点坐标，交点半径与缓长配置)、坡度表、桥隧插旗表等，通过这些线位方案数据与Google Earth中给定的方案平面坐标参数，程序自动将方案的线路三维模型建立起来，并将最终顶点坐标转换为全球大地坐标，输出三维线位模型到KMZ文件中，如此同时，依据平面线位与坡度表，程序也会生成一条带高度值的导航线路作为可解析的KML要素输出，数据准备阶段完成。在漫游模拟阶段，可以一并加载三维线位模型、列车/汽车模型、其它建筑物模型或点缀模型到Google Earth中，指定目标模型与导航线，既完成了三维场景数据的加载准备，可以通过操作控制面板启动与驾驶目标体模型沿导航线进行加速、匀速、减速行驶，行驶同时可以通过调整摄录相机视点、视向与视角改变漫游画面角度，从而达到既可控运动速度，也可以进行灵活设置视察角度的目的。由于在Google Earth桌面版与插件版中，对目标体的驱动模式实现完全不同，操作控制面板也不相同(虽然功能是相同的，但一个是HTML页面控件，一个是WinForm控件)。本说明书中未做详细描述的内容属于本领域中专业技术人员公知的现有技术。
权利要求
1.一种基于Google Earth的三维仿真模拟驾驶装置的构建方法，包括以下步骤: 步骤1:基于Google Earth通过计算机程序针对铁路或公路线位方案进行以标准横断面构建的线路三维模型，该模型包括所述线位周边环境，三维模型生成以KMZ文件格式输出，能够在Google Earth上加载查看,完成数据准备阶段； 步骤2:针对所述线位方案，制定列车、汽车或其它机动模型沿所述线位漫游模拟驾驶软件，通过该软件，能够使模拟驾驶者驱动机动模型在所述线位上进行线性运行及设置漫游方位与角度。
2.如权利要求1所述的基于GoogleEarth的三维仿真模拟驾驶装置的构建方法，其特征在于:所述步骤I的计算机程序中包括一个线位方案数据库，所述线位方案数据库包括了平面线位交点表、坡度表以及桥隧插旗表参数，通过所述线位方案数据与Google Earth中给定的方案平面坐标参数，计算机程序自动将方案的线路三维模型建立起来，并将最终顶点坐标转换为全球大地坐标，输出三维线位模型到KMZ文件中，如此同时，依据平面线位与坡度表，计算机程序也会生成一条带高度值的导航线路作为可解析的KML要素输出，数据准备阶段完成。
3.如权利要求1所述的基于GoogleEarth的三维仿真模拟驾驶装置的构建方法，其特征在于:所述步骤2在漫游模拟阶段，可以一并加载其它建筑物模型或点缀模型到GoogleEarth中，指定目标模型与导航线，既完成了三维场景数据的加载准备，通过操作控制面板启动与驾驶目标体模型沿导航线进行加速、匀速、减速行驶，行驶同时通过调整设置在仿真模拟驾驶装置中摄录相机视点、视向与视角改变漫游画面角度，从而达到既可控运动速度，也可以进行灵活设置视察角度的目的。
全文摘要
本发明涉及一种基于Google Earth的三维仿真模拟驾驶装置的构建方法，包括以下步骤基于Google Earth通过计算机程序针对铁路或公路线位方案进行以标准横断面构建包括所述线位周边环境的线位三维模型；针对所述线位方案，制定机动模型沿所述线位漫游模拟驾驶软件，通过该软件，能够使模拟驾驶者驱动机动模型在所述线位上进行线性运行及设置漫游方位与角度。本发明结合Google Earth强大的外部三维模型加载表达能力，通过辅助加入更多的路边要素，如树、房屋、电线杆等，构建一个直观三维线路仿真模拟驾驶的场景，以实现交通工程的直观演示与模拟。
文档编号G09B9/04GK103106683SQ20121059478
公开日2013年5月15日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者韩元利, 俞添, 姚中华, 陈燕平, 梁旺 申请人:中铁第四勘察设计院集团有限公司