一种在三维空间中建立电子围栏的方法
【专利摘要】本发明开发了一种在三维空间中建立电子围栏的方法，通过输入需要建立电子围栏索引的多边形，网格化多边形数据，遍历网格，建立网格与多边形之间的索引关系，最终对点数据所在的围栏进行判断，然后以点依据，根据电子围栏索引来判断电子围栏的边界。所述的建立三维电子围栏的方法由于加入了电子围栏索引建立方法，生成网格索引，三维电子围栏边界判断，实现了点数据所在围栏判断，以及电子围栏边界的建立，可以在三维空间中建立符合用户要求的电子围栏。
【专利说明】
一种在三维空间中建立电子围栏的方法
技术领域
[0001]本发明涉及建立电子围栏的方法，特别是一种在三维空间中建立电子围栏的方法。
【背景技术】
[0002]地理电子围栏是在空间中构建一个虚拟的地理边界。目前，传统的地理电子围栏技术，都是在二维空间中构建一个虚拟的地理边界，并且都基于二维的地图平台来生成围栏的生成和进行分析。在具备高程变化的三维环境中，电子围栏不仅要考虑二维的地理环境，还要考虑地理高程的变化对地理位置的影响。在二维空间中，电子围栏是通过二维多边形的绘制来建立的，二维展示方式不能很好地表达真实三维空间中建筑环境、空间地形等因素对于二维地理围栏边界的影响。对于复杂地理环境下的电子围栏来说，传统的二维地理围栏创建过程中容易引起边界位置的错位，而且在二维场景中不能表达真实的三维空间中的高程起伏变化。在三维空间中，需要通过用户识别用户输入的多边形来建立电子围栏索引，然后按照电子围栏索引来判断空间点数据所在的位置是否处于围栏之内，来建立空间中的电子围栏。
【发明内容】
[0003]本发明一种在三维空间中建立电子围栏的方法旨在提供一种在三维空间中建立地理围栏的方法，使传统的电子围栏可以延伸到三维空间中，建立空间电子围栏索引，并在空间中确定点数据所在的围栏。为真实三维空间建立电子围栏提供可靠的方法。
[0004]本发明一种在三维空间中建立电子围栏的方法技术方案如下:
[0005]本发明先通过建立电子围栏索引来判断空间中的点数据所在范围，然后建立电子围栏边界判定索引来检测三维空间地理围栏边界，来最终建立三维空间电子围栏
[0006]通过建立电子围栏索引来判断空间中的点数据所在围栏来建立三维空间电子围栏，一共包含10个步骤，其中包括了电子围栏索引建立和点数据所在围栏判断。
[0007]电子围栏索引建立的流程包括:
[0008]步骤1:在三维空间中按照用户需求构建索引的多边形，并对多边形数据按照网格化来进行划分，得到多边形对应的多个空间网格；
[0009]步骤2:在三维场景中，取得第一步空间网格对应的网格，并遍历网格内所有的点，便于下一步对其建立索引；
[0010]步骤3:在建立的三维场景中，按照网格与多边形之间的对应关系，建立索引文件；
[0011]步骤4:在三维场景中，将建立好的索引文件应用到下一步的电子围栏判断中；
[0012]点数据所在围栏判断的流程包括:
[0013]步骤5:在三维场景中，按照需要查询的空间点的三维坐标数据，来对网格进行计算。在计算中，根据第三步中建立的索引文件，来查询网格对应的多边形；
[0014]步骤6:通过查询来取得网格对应的多边形中的一个，采用遍历的方式来执行这个操作；
[0015]步骤7:通过高程来判定三维场景中的点是否处于多边形的高程范围之内，如果在之内则跳转至第八步，如果不在多边形之内，则继续执行第九步；
[0016]步骤8通过射线算法来判定三维场景中的点是否位于多边形的高程范围之内。如果在之内则，则继续执行第九步，如果不在多边形范围之内，则跳转执行第十步；
[0017]步骤9:通过判断空间中的点是否位于多边形内，可以添加次多边形到返回的结果集；
[0018]步骤10:判断多边形范围内是否还存在还未查询到的点，如果还有则返回至第三步，并重复上述的几个步骤。如果没有，则将返回的结果集输出，作为三维空间中的电子围栏。
[0019]通过建立电子围栏边界判定索引来检测三维空间地理围栏边界，一共包含四个步骤:
[0020]步骤11:通过图形方式来绘制一个多边形A，该多边形形状由用户决定；
[0021]步骤12:对此多边形A左右双向分别以距离为Δ (判断误差)进行偏移，得到不同的2个偏移距离都为△的多边形；
[0022]步骤13:将步骤12得到的2个多边形合并成一个多边形；
[0023]步骤14:对步骤12得到的最终多边形按照前述的电子围栏索引建立的流程来创建空间网格索引。最终通过空间网格索引，可以在空间中检测到多边形A的地理围栏边界。
[0024]本发明一种在三维空间中建立电子围栏的方法相对于以往技术的优势在于:通过在空间中建立电子围栏索引来判断点数据所在围栏，进而建立三维空间中的电子围栏，实现了电子围栏在三维空间中的建立和使用的基础。通过创建空间网格索引来对三维空间中地理围栏边界范围进行检测，简化了用户的输入，实现了对于三维地理围栏的边界的准确检测。
【附图说明】
[0025]图1是本发明实施例的电子围栏索引建立流程图。
[0026]图2是本发明实施例的点数据所在围栏判断的流程图
[0027]图3是本发明实施例的检测地理围栏边界流程图。
【具体实施方式】
[0028]附图1为本发明实施例的电子围栏索引建立流程图，共包含6个步骤，现详述如下:
[0029]步骤100，输入需要建立索引的多边形；
[0030]步骤101，对多边形数据进行网格化处理，得到该多边形对应的多个空间网格；
[0031]步骤102，取得该多边形对应的网格(遍历网格)，以便下一步对其建立索引；
[0032]步骤103，建立网格与多边形之间的索引关系；
[0033]步骤104，判断是否轮询完该多边形对应的网格，如果还有网格存在，跳转到步骤102，如果网格已遍历完成，跳转到步骤105 ;
[0034]步骤105，对步骤100输入的多边形建立网格索引结束。
[0035]附图2为本发明实施例的点数据所在围栏判断的流程图，共包含8个步骤。现详述如下:
[0036]步骤200，输入需要查询的空间坐标点P (X，y，z)；
[0037]步骤201，根据P(x，y，z)计算网格，根据附图1中步骤103建立的索引，查询网格对应的多边形；
[0038]步骤202，取得对应多边形中的一个多边形(遍历多边形)；
[0039]步骤203，通过高程判定点P是否在多边形的高程范围之内。如果否，跳转到步骤206 ;如果是，继续下一个步骤204 ；
[0040]步骤204，通过射线算法判定点P是否在多边形范围之内。如果否，跳转到步骤206，:如果是，继续下一个步骤205 ;
[0041]步骤205，判定点P是在该多边形内，添加此多边形到返回的结果集。
[0042]步骤206，判断是否还存在轮询完网格内多边形未轮询到。如果是，跳转到步骤202 ;如果否，继续下一个步骤207 ；
[0043]步骤207，返回步骤205得到的结果集。
[0044]附图3为本发明实施例的检测三维空间地理围栏边界的方法的流程图
[0045]为本发明实施例的电子围栏边界判定索引建立流程图，共包含四个步骤，现详述如下:
[0046]步骤300:用户输入指定的多边形(示例中以矩形为例);
[0047]步骤301:对此多边形左右双向实施距离为Δ (判断误差)的偏移操作，得到2个偏移距离为A的多边形(虚线部分)；
[0048]步骤302:将步骤301得到的2个多边形(虚线部分)合并成一个多边形；
[0049]步骤303:对步骤302得到的最终多边形建立空间网格索引。最终通过空间网格索引，利用前述的电子围栏索引建立方法(步骤100至步骤207)，可以在空间中检测到多边形的地理围栏边界。
【主权项】
1.一种在三维空间中建立电子围栏的方法，其特征在于本发明一种在三维空间中建立电子围栏的方法旨在提供一种在三维空间中建立地理围栏的方法，使传统的电子围栏可以延伸到三维空间中，建立空间电子围栏索引，并在空间中确定点数据所在的围栏；为真实三维空间建立电子围栏提供可靠的方法；包括以下步骤: 步骤1:在三维空间中按照用户需求构建索引的多边形，并对多边形数据按照网格化来进行划分，得到多边形对应的多个空间网格； 步骤2:在三维场景中，取得第一步空间网格对应的网格，并遍历网格内所有的点，便于下一步对其建立索引； 步骤3:在建立的三维场景中，按照网格与多边形之间的对应关系，建立索引文件； 步骤4:在三维场景中，将建立好的索引文件应用到下一步的电子围栏判断中； 点数据所在围栏判断的流程包括: 步骤5:在三维场景中，按照需要查询的空间点的三维坐标数据，来对网格进行计算 步骤6:通过查询来取得网格对应的多边形中的一个，采用遍历的方式来执行这个操作； 步骤7:通过高程来判定三维场景中的点是否处于多边形的高程范围之内，如果在之内则跳转至第八步，如果不在多边形之内，则继续执行第九步； 步骤8:通过射线算法来判定三维场景中的点是否位于多边形的高程范围之内；如果在之内则，则继续执行第九步，如果不在多边形范围之内，则跳转执行第十步； 步骤9:通过判断空间中的点是否位于多边形内，可以添加次多边形到返回的结果集；步骤10:判断多边形范围内是否还存在还未查询到的点，如果还有则返回至第三步，并重复上述的几个步骤；如果没有，则将返回的结果集输出，作为三维空间中的电子围栏；步骤11:通过图形方式来绘制一个多边形A，该多边形形状由用户决定； 步骤12:对此多边形A左右双向分别以距离为Δ (判断误差)进行偏移，得到不同的2个偏移距离都为A的多边形； 步骤13:将步骤12得到的2个多边形合并成一个多边形； 步骤14:对步骤12得到的最终多边形按照前述的电子围栏索引建立的流程来创建空间网格索引；最终通过空间网格索引，可以在空间中检测到多边形A的地理围栏边界。2.根据权利要求1所述的检测三维空间地理围栏边界的方法，其特征在于:所述的第3步中，在建立的三维场景中，按照网格与多边形之间的对应关系，建立索引文件；所述的第5步中，在三维场景中，按照需要查询的空间点的三维坐标数据，来对网格进行计算；在计算中，根据第3步中建立的索引文件，来查询网格对应的多边形；最终进而建立三维空间中的电子围栏，实现了电子围栏在三维空间中的建立和使用的基础；所述的第14步中，多边形按照前述的电子围栏索引建立的流程来创建空间网格索引，最终通过空间网格索引，可以在空间中检测到多边形的地理围栏边界。
【文档编号】G06F17/30GK105893384SQ201410837584
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年12月30日
【发明人】刘俊伟, 黄栋, 唐莉萍, 李同高, 宋伟
【申请人】泰瑞数创科技(北京)有限公司