一种基于增强现实ip地图的导航方法
【专利摘要】本发明一种基于增强现实IP地图的导航方法，以互联网作为导航平台，以网络特征作为导航标识，尤其适合近距离与建筑物内部查找；通过增强现实技术，将网络地图投影到其现实空间，开展“虚拟-现实”一体化的真实感、沉浸感导航，所见即所找；将网络元素与实际位置绑定，动态显示，有效穿透建筑物遮挡，不受普通视觉约束。
【专利说明】一种基于増强现实IP地图的导航方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于增强现实IP地图的导航方法。
【背景技术】
[0002]增强现实(Augmented Reality，简称AR)，是在虚拟现实的基础上发展起来的新技术。是通过计算机系统提供的信息增加用户对现实世界感知的技术，将虚拟的信息应用到真实世界，并将计算机生成的虚拟物体、场景或系统提示信息叠加到真实场景中，从而实现对现实的增强。AR通常是以透过式头盔显示系统和注册(AR系统中用户观察点和计算机生成的虚拟物体的定位)系统相结合的形式来实现的。
[0003]申请号2013100071800.8提供了一种基于互联网“虚拟-现实”复合空间定位系统；申请号201410299650.0提供了虚拟-现实一体化的三维显示方法及系统。
[0004]在导航过程，尤其是城市导航过程中，最大困难之一，是近距离定位(一般是最后200米)问题。经常发生已经到了目的地附近却仍然无法准确到达，无法发现目标微观、精确位置，例如路口、楼号、门牌、房号等，上述信息往往被各种建筑物遮挡，通过视觉难以发现。
[0005]目前，尚未有一种将增强现实技术与IP地图相结合的导航方法或者系统。对于近距离导航依然缺乏有效手段，只能依赖于当地人询问或者对方迎接等传统手段，有很大局限性。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，有必要提供一种基于增强现实IP地图的导航方法。
[0007]本发明提供一种基于增强现实IP地图的导航方法，该方法包括如下步骤:
[0008]构建互联网IP三维地图；
[0009]在所述互联网IP三维地图的数据库中对目标地点进行基于网络元素的条件搜索；
[0010]基于所述网络元素，通过增强现实系统，在所述互联网IP三维地图中对所述目标地点进行定位，并结合搜索者自身所在位置，在现实环境中进行导航。
[0011]其中，建立互联网IP三维地图，包括下述步骤:
[0012]定位网络元素，得到网络元素的空间位置信息；
[0013]将所述网络元素显示于地理信息系统之中形成互联网IP三维地图。
[0014]其中，定位网络元素，得到网络元素的空间位置信息，包括下述步骤:
[0015]采集所述移动设备、计算机、服务器、交换机或路由器的IP空间位置信息；
[0016]在所述路由器、所述交换机及所述服务器中存储本机及子节点的空间位置信息；
[0017]将上述空间位置的信息数据纳入到IP通讯协议中，根据所述IP地址得到所述网络元素的空间位置信息。
[0018]其中，所述网络元素包括网络中拥有IP地址的物理设备、网站及用户，所述空间位置信息包括经玮度与高程，所述物理设备包括移动设备、计算机、服务器、交换机或路由器
[0019]其中，通过增强GPS或LBS采集所述移动设备、计算机、服务器、交换机或路由器的IP空间位置信息。
[0020]其中，将所述网络元素显示于地理信息系统之中形成互联网IP三维地图，包括下述步骤:
[0021]预设所述网络元素的层级规则，并将所述网络元素逐层分级，其中，所述层级包括物理层、网站层及用户层中的一种或多种；
[0022]根据所述空间位置信息将所述网络元素的IP映射到所述三维电子地图的对应的经玮度与高程上，以形成所述网络元素的三维空间坐标，显示于所述三维地理信息统中。
[0023]其中，所述高程的值为所述网络元素IP的海拔高度。
[0024]其中，基于所述网络元素，通过增强现实系统，在所述互联网IP三维地图中对所述目标地点进行定位，并结合搜索者自身所在位置，在现实环境中进行导航，包括下述步骤:
[0025]通过摄像头捕捉现实场景；
[0026]建立虚拟空间坐标系与现实空间坐标系的转换关系，使得虚拟物体合并到现实世界的正确位置上，并根据搜索者的位置不断变化，重建虚拟空间坐标系与现实空间坐标系的转换关系；
[0027]将所述网络元素以经玮度与高程为坐标叠加于所述三维现实场景中以形成增强现实视图；
[0028]通过交互工具实现搜索者与所述增强现实视图自然交互，在现实环境中查询、观察相关位置周边的互联网用户，动态显示其网络元素；
[0029]通过所述网络元素的相关属性，在所述互联网IP三维地图的数据库中对目标地点进行条件搜索，结合搜索者的位置进行距离判断，在增强现实系统内进行提示，实现现实环境中进行近距离导航。
[0030]本发明一种基于增强现实IP地图的导航方法，以互联网作为导航平台，以网络特征作为导航标识，尤其适合近距离与建筑物内部查找；通过增强现实技术，将网络地图投影到其现实空间，开展“虚拟-现实”一体化的真实感、沉浸感导航，所见即所找；将网络元素与实际位置绑定，动态显示，有效穿透建筑物遮挡，不受普通视觉约束。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1是本发明提供的基于增强现实IP地图的导航方法的步骤流程图。
[0032]图2是本发明提供的建立互联网IP三维地图的步骤流程图。
[0033]图3是本发明提供的定位网络元素，得到网络元素的空间位置信息的步骤流程图。
[0034]图4是本发明提供的将所述网络元素显示于地理信息系统之中形成互联网IP三维地图的步骤流程图。
[0035]图5是本发明提供的基于所述网络元素，通过增强现实系统，在所述互联网IP三维地图中对所述目标地点进行定位，并结合搜索者自身所在位置，在现实环境中进行导航的步骤流程图。
【具体实施方式】
[0036]下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
[0037]请参阅图1，为本发明提供的基于增强现实IP地图的导航方法100的步骤流程图，包括:
[0038]步骤SllO:建立互联网IP三维地图；
[0039]步骤S120:在所述互联网IP三维地图的数据库中对目标地点进行基于网络元素的条件搜索；
[0040]步骤S130:基于所述网络元素，通过增强现实系统，在所述互联网IP三维地图中对所述目标地点进行定位，并结合搜索者自身所在位置，在现实环境中进行导航。
[0041]其中:
[0042]请参阅图2，步骤SllO中建立互联网IP三维地图包括下述步骤:
[0043]步骤Slll:定位网络元素，得到网络元素的空间位置信息，在本发明中，网络元素，是指在网络中拥有IP地址的物理设备、网站、及用户的网络身份(如包括名称、IP、网页、域名等单位信息，博客、IP、信箱以及微信、QQ等各种账号等个人信息)等，当其与网络进行连接时，会被暂时或永久性分配IP地址的元素。其中，网络元素的属性，通常是指网络元素中的功能、用途、产品类别等属性。可以理解，所述物理设备包括但不限于计算机、服务器、交换机、路由器等具有独立运算功能与记忆存储功能并且可接入互联网的装置。
[0044]请参阅图3，步骤Slll中定位网络元素，得到网络元素的空间位置信息，包括下述步骤:
[0045]步骤Sllla:采集所述移动设备、计算机、服务器、交换机或路由器的IP空间位置信息；
[0046]步骤Slllb:在所述路由器、所述交换机及所述服务器中存储本机及子节点的空间位置信息；
[0047]步骤Slllc:将上述空间位置的信息数据纳入到IP通讯协议中，根据所述IP地址得到所述网络元素的空间位置信息。
[0048]可以理解，采集所述移动设备、计算机、服务器、交换机或路由器的IP空间位置信息(经玮度及高程)，具体采集方式可通过室内增强GPS及LBS (手机基站定位)加以实现；再在所述路由器、所述交换机及所述服务器中，存储本机及子节点的空间位置信息；最后将上述空间位置的信息数据纳入到IP通讯协议中，从而可根据所述IP地址得到所述网络元素的空间位置信息。其中，上述空间位置信息包括经玮度及高程。可以理解，空间位置信息表明物理设备所处的位置。
[0049]步骤S112:将所述网络元素显示于地理信息系统之中形成互联网IP三维地图。
[0050]请参阅图4，步骤S112:将所述网络元素显示于地理信息系统之中形成互联网IP三维地图，包括下述步骤:
[0051]步骤S112a:预设所述网络元素的层级规则，并将所述网络元素逐层分级，其中，所述层级包括物理层、网站层及用户层中的一种或多种；
[0052]步骤S112b:根据所述空间位置信息将所述网络元素的IP映射到所述三维电子地图的对应的经玮度与高程上，以形成所述网络元素的三维空间坐标，显示于所述三维地理信息统中。
[0053]优选地，所述高程的值为所述网络元素IP的海拔高度。
[0054]请参阅图5，步骤S130中:基于所述网络元素，通过增强现实系统，在所述互联网IP三维地图中对所述目标地点进行定位，并结合搜索者自身所在位置，在现实环境中进行导航，包括下述步骤:
[0055]步骤S131:通过摄像头捕捉现实场景；
[0056]优选地，通过头盔、立体眼镜、投影显示器、移动显示器或电脑显示器的摄像头捕捉现实场景。
[0057]步骤S132:建立虚拟空间坐标系与现实空间坐标系的转换关系，使得虚拟物体合并到现实世界的正确位置上，并根据搜索者的位置不断变化，重建虚拟空间坐标系与现实空间坐标系的转换关系；
[0058]步骤S133:将所述网络元素以经玮度与高程为坐标叠加于所述三维现实场景中以形成增强现实视图；
[0059]可以理解，投射图像必须在空间定位上与用户相关，当用户视野变动时，计算机产生的增强信息随之相应变化，通过叠加实时检测用户视线方向，为计算机提供添加虚拟信息在投影平面中映射位置的依据，并将这些信息实时显示在荧光屏的正确位置。
[0060]步骤S134:通过交互工具实现搜索者与所述增强现实视图自然交互，在现实环境中查询、观察相关位置周边的互联网用户，动态显示其网络元素。
[0061]其中，交互方式有硬件方式，如数据手套等；有基于视频处理方式，如在标识物上生成按钮菜单等，也有采用手势识别。
[0062]步骤S135:通过所述网络元素的相关属性，在所述互联网IP三维地图的数据库中对目标地点进行条件搜索，结合搜索者的位置进行距离判断，在增强现实系统内进行提示，实现现实环境中进行近距离导航。
[0063]可以理解，通过上述网络相关属性，在地图数据库中对目标地点进行定位，再结合搜索者自身所在位置进行距离判断，一旦进入搜索半径，则以闪烁、震动、鸣响等方式在增强现实系统中进行提示，进一步计算到达路径，在现实环境中进行近距离导航提示。
[0064]本发明一种基于增强现实IP地图的导航方法，以互联网作为导航平台，以网络特征作为导航标识，尤其适合近距离与建筑物内部查找；通过增强现实技术，将网络地图投影到其现实空间，开展“虚拟-现实”一体化的真实感、沉浸感导航，所见即所找；将网络元素与实际位置绑定，动态显示，有效穿透建筑物遮挡，不受普通视觉约束。
[0065]需要说明的是:在上述各实施例中，各实施例的描述都有所侧重，每个实施例中没有详述的部分，可以参照说明书全文的详细描述，此处不再赘述。
[0066]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
[0067]虽然本发明参照当前的较佳实施方式进行了描述，但本领域的技术人员应能理解，上述较佳实施方式仅用来说明本发明，并非用来限定本发明的保护范围，任何在本发明的精神和原则范围之内，所做的任何修饰、等效替换、改进等，均应包含在本发明的权利保护范围之内。
【权利要求】
1.一种基于增强现实IP地图的导航方法，其特征在于，该方法包括如下步骤: 构建互联网IP三维地图； 在所述互联网IP三维地图的数据库中对目标地点进行基于网络元素的条件搜索； 基于所述网络元素，通过增强现实系统，在所述互联网IP三维地图中对所述目标地点进行定位，并结合搜索者自身所在位置，在现实环境中进行导航。
2.如权利要求1所述的基于增强现实IP地图的导航方法，其特征在于，其中，建立互联网IP三维地图，包括下述步骤: 定位网络元素，得到网络元素的空间位置信息； 将所述网络元素显示于地理信息系统之中形成互联网IP三维地图。
3.如权利要求2所述的基于增强现实IP地图的导航方法，其特征在于，其中，定位网络元素，得到网络元素的空间位置信息，包括下述步骤: 采集所述移动设备、计算机、服务器、交换机或路由器的IP空间位置信息； 在所述路由器、所述交换机及所述服务器中存储本机及子节点的空间位置信息； 将上述空间位置的信息数据纳入到IP通讯协议中，根据所述IP地址得到所述网络元素的空间位置信息。
4.如权利要求1或2或3所述的基于增强现实IP地图的导航方法，其特征在于，所述网络元素包括网络中拥有IP地址的物理设备、网站及用户，所述空间位置信息包括经玮度与高程，所述物理设备包括移动设备、计算机、服务器、交换机或路由器。
5.如权利要求3所述的基于增强现实IP地图的导航方法，其特征在于，通过增强GPS或LBS采集所述移动设备、计算机、服务器、交换机或路由器的IP空间位置信息。
6.如权利要求2所述的基于增强现实IP地图的导航方法，其特征在于，其中，将所述网络元素显示于地理信息系统之中形成互联网IP三维地图，包括下述步骤: 预设所述网络元素的层级规则，并将所述网络元素逐层分级，其中，所述层级包括物理层、网站层及用户层中的一种或多种； 根据所述空间位置信息将所述网络元素的IP映射到所述三维电子地图的对应的经玮度与高程上，以形成所述网络元素的三维空间坐标，显示于所述三维地理信息统中。
7.如权利要求6所述的基于增强现实IP地图的导航方法，其特征在于，所述高程的值为所述网络元素IP的海拔高度。
8.如权利要求1所述的基于增强现实IP地图的导航方法，其特征在于，基于所述网络元素，通过增强现实系统，在所述互联网IP三维地图中对所述目标地点进行定位，并结合搜索者自身所在位置，在现实环境中进行导航，包括下述步骤: 通过摄像头捕捉现实场景； 建立虚拟空间坐标系与现实空间坐标系的转换关系，使得虚拟物体合并到现实世界的正确位置上，并根据搜索者的位置不断变化，重建虚拟空间坐标系与现实空间坐标系的转换关系； 将所述网络元素以经玮度与高程为坐标叠加于所述三维现实场景中以形成增强现实视图； 通过交互工具实现搜索者与所述增强现实视图自然交互，在现实环境中查询、观察相关位置周边的互联网用户，动态显示其网络元素； 通过所述网络元素的相关属性，在所述互联网IP三维地图的数据库中对目标地点进行条件搜索，结合搜索者的位置进行距离判断，在增强现实系统内进行提示，实现现实环境中进行近距离导航。
【文档编号】G06F17/30GK104501797SQ201410794679
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月18日 优先权日:2014年12月18日
【发明者】修文群 申请人:深圳先进技术研究院