[发明专利]一种基于现实增强系统实时绘制船舶距离线的方法

说明书

本发明提供一种基于现实增强系统实时绘制船舶距离线的方法，通过3D建模建立模型；用经纬度数据转换为三维坐标并在显示范围内摆放模型；将三维坐标简化为二维坐标，以目标船舶为中心建立一个绘线区，在外轮廓上选择多个代表点，绘出分别穿过代表点且平行于X轴的校准线；以其它船舶的外轮廓为基准绘出四条测量线，求出其它船舶进入绘线区后校准线和测量线的交点坐标，将二维坐标转换为三维坐标并通过三维地图的绘线函数绘出连接代表点和交点的各距离线。本发明实现实时绘制，无需在三维地图中手动选取两点，具备跟随性和实时性，通过对AIS信息的解析和船舶尺寸的精确变换，距离线的绘制精度也更高，与电子海图中的船舶表示相比，绘制精确度更高。

技术领域

本发明涉及智能船舶辅助驾驶领域，具体地涉及一种基于现实增强系统实时绘制船舶距离线的方法。

背景技术

智能化是现代船舶发展的趋势，现代船舶在信息感知、通信导航、能效控制、状态监测与故障诊断、遇险预警救助等多个方面都朝向智能化、高效化方向发展。

现有的电子海图可以通过手动选取目标点的方式测量两点间的距离，在实际航行中船舶位置是不断变化的，手动选取两点测得的距离并不能够准确反映两点间的实时距离，且现有距离测量的方式基本都是通过在二维地图上选取目标点来实现的。

而且在二维地图上使用的测量方法在三维界面中并不适用，对于大中型船舶而言，现实航行过程中存在较多的视野盲区，这在二维地图中不能得到表现，而三维地图虽然能够立体呈献船舶的状态，但又不能实时表示出与其它船舶的距离，因此需要一种能够在三维地图中实时表现出船舶与其它船舶之间实际距离的方法，以便能够既提供直观的视觉效果，同时能够实时了解本船当前与其它船舶之间的距离值。

发明内容

本文发明的目的是提供一种利用已知经纬度进行三维转换从而在三维地图中实时绘制出船舶之间距离线的方法。

具体地，本发明提供一种基于现实增强系统实时绘制船舶距离线的方法，包括如下步骤：

步骤100，通过3D建模以真实比例建立现有各种船舶的模型，然后保存为通用调取格式；

步骤200，获取目标船舶和其它船舶的经纬度数据，然后转换为三维坐标形成三维地图，以目标船舶作为三维地图的原点划出一个显示范围，调取位于显示范围内的其它船舶的模型，按其它船舶的实际状态在三维地图上摆放模型；

步骤300，先将三维地图中的三维坐标简化为二维坐标，再以目标船舶为中心建立一个计算外轮廓各处与其它船舶实际距离的绘线区，在外轮廓上选择多个代表点，绘出分别穿过代表点且平行于X轴的校准线，两者的交点作为距离的起点；

步骤400，以其它船舶的外轮廓为基准绘出四条垂直相交的测量线，在其它船舶进入绘线区后，求出校准线和测量线的表达式并以它们之间的交点作为距离的终点，然后将二维坐标转换为三维坐标并通过三维地图的绘线函数绘出连接起点和终点的各距离线，从而在三维地图上显示出其它船舶与目标船舶各处的实际距离值。

在本发明的一个实施方式中，所述的通用调取格式是指能够被OpenGL调取的obj格式文件。

在本发明的一个实施方式中，所述步骤200中，所述经纬度数据是从目标船舶的AIS系统中或电子海图中获取的。

在本发明的一个实施方式中，所述步骤200中，经纬度数据转换为三维坐标的过程为：

将经纬度中的经度值转为x值，纬度值转为z值，以对应模型的高度值转为y值。

在本发明的一个实施方式中，所述步骤300中，将三维地图中的三维坐标简化为二维坐标的过程为：

放弃三维坐标中的y值，直接以x值作为二维坐标中的x值，以z值作为二维坐标中的y值。