[发明专利]一种基于移动终端的三维虚拟地球交互方法

摘要

本发明提供的一种基于移动终端的三维虚拟地球交互方法，使用多种视角和多种变换手段进行场景的漫游操作，能够满足当前三维虚拟地球多尺度、多视角展示的目的，能够适应当前用户浏览三维场景规模逐步变大的需求。设计了一种允许用户通过二维操作调整空间方位的三维交互技术，在三维虚拟地球中，用户需要操作的是大范围地形、影像等数据构建的虚拟地球模型，虚拟球中心能够很好地与地球模型中心重合，给用户带来的交互体验好。设计了基于移动终端的三维虚拟地球用户浏览的滑动、旋转、缩放功能，通过手势操控方式使得整个交互方式更加新颖、生动，增强了用户的交互体验。

主权项

一种基于移动终端的三维虚拟地球交互方法，其特征在于，包括三维交互方法和手势交互方法；所述三维交互方法通过二维操作调整空间方位，将用户在屏幕上的二维移动映射为操控点在三维空间的运动，具体包括构建虚拟单位球、将屏幕坐标映射到空间三维坐标系中、结合虚拟球计算空间坐标Z值和旋转响应，通过用户二维平移操作A点到B点，使得物体按照自身中心的虚拟球旋转θ角度，实现二维方向到三维立体空间操作的转换；所述手势交互方法依托移动终端的触屏设计，通过与触屏的接触、移动实现长按、轻触、滑动、拖动、旋转、缩放基本手势操作方法，实现对三维虚拟地球的多尺度、全方位浏览，基于移动终端的三维虚拟地球手势交互方法包括滑动操作方法、旋转操作方法、缩放操作方法，所述滑动操作方法将有效触控操作点的屏幕坐标投影到地球模型上，通过起始和终止点的位置计算地球模型需要旋转的角度，所述旋转操作方法使用远视点滑动操作方法实现地球模型绕地心旋转，使得用户能够浏览大范围且经纬跨度大的全球比例尺地理数据，使用以某一个局部点为中心的旋转操作方法，使得用户能够以倾斜视角浏览局部地理数据，所述缩放操作方法以视点的缩进与远移实现对地物不同尺度的观察，视点的缩放决定三维虚拟地球系统需要显示的地理数据金字塔的层级，虚拟相机与地球表面的距离决定多级地理数据的动态调度，移动终端的三维虚拟地球设定两点触控为用户的视点距离缩放操作。