[发明专利]一种基于对象的多粒度编队运动可视化方法

权利要求书

1.一种基于对象的多粒度编队运动可视化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，选择具有运动行为的子对象组成编队，确定被选中子对象的基本信息，包括对象名称、ID、当前位置、运动速度和方向；根据编队中心确定出该编队的父对象，建立子对象和父对象的关系信息，包括关系创建时间、关系消亡时间、关系名称、关联起对象ID、关联终对象ID；

步骤二，计算编队队形，编队的队形信息包括：各子对象的ID，子对象距离编队中心的距离，子对象在编队中的相对角度；步骤三，获取编队运行的轨迹，该轨迹由若干个轨迹点依次连接的线段轨迹构成，结合步骤二确定的各个子对象的队形，计算每个子对象的位置，生成各个子对象的轨迹坐标；

步骤四，根据整个编队的运动速度，和步骤三得到各子对象的轨迹坐标，计算每段轨迹所需要的时间，进而得到每个子对象完整的时空轨迹；

步骤五，将编队中各子对象的基本信息、队形信息和时空轨迹，作为该编队的对象数据集，存储在数据库中；

步骤六，根据当前的时间点，从数据库中调取编队中各子对象的相关信息，并根据所需粒度进行动态显示，实现不同粒度的编队运动可视化；

步骤二中，子对象在编队中的相对角度的确定步骤如下：

(1)获取编队中各子对象的当前位置和运动方向；由所有子对象的空间位置，计算出当前时刻编队的中心坐标，再根据所有子对象的运动方向，得到编队运动的方向向量；

(2)根据当前时刻编队的中心坐标和各对象的坐标，计算出各子对象在编队中的方向向量，结合编队运动的方向向量，计算出各个子对象与编队运动方向之间的夹角θi，子对象在编队中的相对角度。

2.根据权利要求1所述的基于对象的多粒度编队运动可视化方法，其特征在于，所述的基本信息、队形信息和时空轨迹分别以基本信息和关系数据表、队形表和轨迹表，存储在数据库中。

3.根据权利要求1所述的基于对象的多粒度编队运动可视化方法，其特征在于，子对象与编队运动方向之间的夹角θ_i的计算式如下：

式中，为编队运动的方向向量，为子对象在编队中的方向向量。

4.根据权利要求1所述的基于对象的多粒度编队运动可视化方法，其特征在于，步骤二中，子对象距离编队中心的距离的确定步骤如下：

获取编队中各子对象的当前位置和运动方向；由所有子对象的空间位置，计算出当前时刻编队的中心坐标(x_c，y_c，h_c)，再计算每个子对象相对与编队中心C的距离d_i，计算式如下：

式中，x_i、y_i为子对象的当前位置坐标。

5.根据权利要求1或4所述的基于对象的多粒度编队运动可视化方法，其特征在于，当前时刻编队的中心坐标的计算式如下：

式中，(x_c，y_c，h_c)为当前时刻编队的中心坐标，x_i、y_i、h_i为子对象的当前位置坐标，n为编队中的子对象个数。

6.根据权利要求1所述的基于对象的多粒度编队运动可视化方法，其特征在于，步骤三中，各个子对象的轨迹坐标的具体步骤如下：

根据前两个轨迹点组成的第一段轨迹，计算编队轨迹的绝对方向，将该绝对方向加上各子对象相对编队运动方向之间的夹角θ_i，得到对应子对象的绝对角度，再根据各子对象到编队中心的距离d_i，结合第一段轨迹的首尾两个轨迹点，即可求得对应子对象在第一段轨迹首尾两点的轨迹坐标；

按照上述步骤，根据编队队形轨迹上各个线段轨迹的连接顺序，依次计算其余每一段轨迹上的各子对象的绝对坐标，此时每个子对象在相邻轨迹段的交点处有两个坐标，取坐标连线的中点作为该子对象的轨迹坐标。