一种构建虚拟街景地图的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于三维建模技术和街景地图技术构建虚拟街景地图的方法。
【背景技术】
[0002]街景地图是一种结合了电子地图技术和三维全景技术的实景地图服务。通过街景车在行驶过程中每隔一定距离(通常为10米)进行拍摄，获得以拍摄点为中心的三维全景图像，同时记录采集时的GPS信息，通过时间戳关系，计算出每张全景图的坐标信息，根据这些坐标信息，将三维全景整合到电子地图上对外提供街景地图服务，供访问者浏览。街景地图的三维表现形式，与2D平面地图形成了强烈的对比，使原本无聊的地图更加生动，更有可读性和娱乐性。使用者就仿佛身临其境浏览城市、街道或其他环境的高清真实影像，真正实现了“人视角”的地图浏览体验。
[0003]街景地图技术，最先由上海杰图软件技术有限公司发明，并在2006年7月推出的城市吧(city8.com)网站中使用，相关技术见申请日期为2006年4月29日，专利申请号为CN200610026274，专利名称为:《构建全景电子地图服务的方法》的专利。2007年7月，美国谷歌公司运用了同样的技术推出了Google Street View服务，由于谷歌公司的强大技术和市场影响力，街景技术迅速在全球引起了巨大反响，2011年和2013年，国内腾讯公司和百度公司都相继推出了街景地图服务。
[0004]目前的街景技术的实现原理是:通过摄像设备对现实环境进行采集，并使用图像拼接技术生成三维全景图像，因此，现有街景技术还只能对已经存在的真实环境进行图像记录和再现。对于不存在的目标空间，或者规划实施过程中的场景，主要通过三维建模技术进行构造，再通过专门的三维展现软件进行展现，但是由于网络安全性和用户使用习惯，需要下载插件进行数据读取的方式越来越不被用户接受，以至于花费巨资生产的精细、精美的建模成果，由于展现技术的瓶颈，却无法进入用户的视野，因此，需要一种新的技术手段和展现方法，解决三维建模数据的展示问题。考虑到全景图是一种球面展开或者立方体面投影变换的变形图，只需要用全景播放器做透视变化即可能实现正常人眼看到的效果，而现有浏览器均支持HTML5和FLASH技术，对全景图进行完美解析，全景技术便成为一种非常好的三维影像展示手段，可以实现跨平台，跨终端的显示效果。本发明正是根据三维模型和三维全景的技术特点，提出一种新的技术方法和实现，将三维模型数据转换为序列化的虚拟街景图像，再以街景地图的形式，从而解决三维模型数据的网络显示问题。
【发明内容】
[0005]本发明旨在提供一种构建虚拟街景地图的方法，该方法结合三维建模技术、三维全景技术和电子地图技术，构建一种新的虚拟街景地图形式，实现三维建模数据在互联网的跨平台跨终端的无障碍传播。
[0006]本发明所要解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:
[0007]—种构建虚拟街景地图的方法，包括以下步骤:
[0008]步骤SI，构建目标空间的三维模型；
[0009]步骤S2，构建目标空间的电子地图；
[0010]步骤S3，基于目标空间的三维模型，制作生成序列化的、前后信息连续的、具有坐标信息的虚拟三维全景图像集；
[0011]步骤S4，将步骤S3中的虚拟三维全景图像集关联到步骤S2中的电子地图上，并基于浏览器进行网络发布。
[0012]在本发明的一个优选实施例中，在所述步骤SI中，所述目标空间包括现实存在的真实环境、规划中或建设中的城市、园区以及消失的城市和虚构的场景。
[0013]在本发明的一个优选实施例中，在所述步骤SI中，构建目标空间的三维模型，是指在对目标空间的建筑施工运用建筑信息模型技术的前提下，将建筑信息模型数据导入三维模型制作工具软件，进行三维模型设计及三维模型渲染。
[0014]在本发明的一个优选实施例中，在所述步骤SI中，构建目标空间的三维模型，是指根据目标空间的规划设计数据中所含的CAD图纸或草图等，通过三维模型制作工具软件对所述目标空间进行三维模型设计及三维模型渲染。
[0015]在本发明的一个优选实施例中，在所述步骤S2中，所述电子地图为简单示意图、多层示意图、2维GIS地图或者2.5维透视地图中的一种。
[0016]在本发明的一个优选实施例中，在所述步骤S2中，构建目标空间的电子地图，是指目标空间的三维模型严格按照CAD规划图进行建模的前提下，直接对CAD规划图纸进行加工制作，提取线面、距离和重要属性等信息，生成目标空间的电子地图。
[0017]在本发明的一个优选实施例中，在所述步骤S2中，构建目标空间的电子地图，是指运用三维模型软件生成目标空间的三维模型的二维平面图，并在此基础上提取线面、距离和重要属性信息，生成电子地图。
[0018]在本发明的一个优选实施例中，在所述步骤S3中，基于目标空间的三维模型，制作生成序列化的、前后信息连续的、具有坐标信息的虚拟三维全景图像集，是指在目标空间的三维模型的场景中设定序列化的、前后相邻的取景点，并以取景点为中心，制作生成虚拟三维全景图像。
[0019]在本发明的一个优选实施例中，所述序列化的、前后相邻的取景点，是指三维模型的空间中一系列的空间位置相邻的点位，其空间中的一部分场景在相邻取景点都能看得至IJ，即空间中的一部分场景既能映射到相邻的前取景点的全景球面或立方体面上，也能映射到相邻的后取景点的全景球面或立方体面上。
[0020]在本发明的一个优选实施例中，所述以取景点为中心，制作生成虚拟三维全景图像，是指通过三维模型制作工具软件中自带的全景生成工具，生成该取景点的虚拟三维全景图像。
[0021]在本发明的一个优选实施例中，所述以取景点为中心，制作生成虚拟三维全景图像，是指将三维模型的场景映射到以取景点为中心的球面或立方体的六个面上，并通过三维全景制作工具软件生成虚拟三维全景图像。
[0022]在本发明的一个优选实施例中，在步骤S3中，具有坐标信息的虚拟三维全景图像，是指虚拟三维全景图像的取景点坐标信息，即该取景点在三维模型空间中相对位置信息。
[0023]在本发明的一个优选实施例中，在所述步骤S4中，将步骤S3中的虚拟三维全景图像集关联到步骤S2中的电子地图上，是指根据虚拟三维全景图像的取景点和目标空间的相对位置关系，将虚拟三维图像集关联到目标空间的电子地图上。
[0024]在本发明的一个优选实施例中，在所述步骤S4中，基于浏览器进行网络发布，是指将关联后的虚拟三维全景图像集和电子地图所形成的数据，按照html格式标准进行处理，并转化为针对多终端基于浏览器可以加载的格式，用户打开浏览器软件，输入URL地址，无须加载浏览器以外的第三方插件即可浏览虚拟街景及地图数据。
[0025]由于采用了上述的技术方案，本发明实现了一种新的虚拟街景地图的生成方法，实现了三维模型数据的跨平台、跨终端无障碍传播，极大提升了目标空间的信息传播性和用户到达率。
【附图说明】
[0026]图1为本发明一种虚拟街景的构建方法的一个具体实施例的流程图。
[0027]图2为本发明一种虚拟街景的构建方法中的虚拟三维全景图像集生成示意图。
[0028]图3为本发明一种虚拟街景的构建方法的一个具体实施例所利用的系统结构框图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述。
[0030]本发明，即一种虚拟街景的构建方法，包括以下步骤:
[0031]步骤SI，构建目标空间三维模型；
[0032]步骤S2，构建目标空间电子地图；
[0033]步骤S3，基于目标空间三维模型，制作生成序列化的、前后信息连续的、具有坐标信息的虚拟三维全景图像集；
[0034]步骤S4，将步骤S3中的虚拟三维全景图像集关联到步骤S2中的电子地图上，并基于浏览器进行网络发布。
[0035]首先，对本发明中的下列概念进行解释:
[0036]1、目标空间包括但不限于:现实存在的真实环境、规划中或建设中的城市、园区、消失的城市和虚构的场景等。例如，对现实中存在外滩风景，除了采用街景车采集的方式，也可以采用三维建模的方式生成比现实更美更炫的场景;对建设中的迪斯尼园区进行三维建模，预先向用户进行展示;对历史中存在的楼兰古镇，通过三维建模进行重现;对游戏中的魔幻场景，通过三维建模进行构建。(在本发明中，“目标空间”可包括上述实例，但并不仅限于此)。
[0037]2、电子地图，是指用于描绘目标空间中所关注属性信息的位置关系图，其包括但不限于:数字化的互联网电子地图、Gis电子地图、遥感地图等用地理信息系统储存和传送数据的电子地图，使用位图式存储数据的电子地图，使用矢量式图像存储数据的电子地