[发明专利]基于视线中心线的三维空间中复杂场景路径选址导航方法

摘要

本发明公开了一种基于视线中心线的三维空间中复杂场景路径选址导航方法，包括以下步骤：确定输入的三维空间复杂场景；确定漫游起始点、终止点、移动速度、漫游时间；选取各条路径的中心线状通道；对各条中心线状通道按照等距离进行间隔分段分割；确定瞬时间后漫游摄像机实时空间姿态位置、行进方向和下一段直线段及其相应节点；判断摄像机的位置是否跳出当前直线段，若否，则根据直线匀速运动原理确定下一个时刻位置，若是，则按照漫游角度转换最小的原则确定下一段的行进方向；摄像机三维空间姿态在行进中实时调整和更新；实现瞬时漫游和导航。本发明通过结合网络拓扑、视线中心线、摄像机动态转换等的关联，以实现三维空间无缝漫游和导航。

主权项

1.一种基于视线中心线的三维空间中复杂场景路径选址导航方法，包括以下步骤：(1)确定输入的三维空间复杂场景，三维空间复杂场景包括多条线状路径网络；(2)确定输入的三维场景漫游起始点、终止点、移动速度、漫游时间或临时操作输入移动方向；(3)在三维空间复杂场景中，根据线状路径网络的空间拓扑关系，选取各条路径的中心线状通道；(4)在各条中心线状通道上，按照等距离进行间隔分段分割，得到分段的直线段集合，任一条直线段l_i具有起始端点A_i、终止端点B_i、间隔分割节点P_j属性；(5)在各分段的直线段中，根据漫游摄像机的三维空间位置Q及其当前直线段l_i对应节点P_j、空间姿态方向夹角θ、速度υ，确定瞬时间τ后漫游摄像机新的实时三维空间位置Q′、空间姿态行进方向夹角θ′和下一段直线段l_i+1及其相应节点P′_j；(6)判断瞬时间τ后摄像机的位置Q′是否跳出当前直线段l_i进入下一直线段l_i+1，若否，则根据直线匀速运动原理确定下一个时刻位置，若是，则进入下一步骤；(7)针对实时摄像机位置Q′跳出直线段l_i而进入下一直线段l_i+1的情况，按照漫游角度转换最小的原则确定下一段的行进方向θ′；(8)重复步骤(5)至步骤(7)，摄像机三维空间姿态在行进中实时调整和更新，即涉及到三维空间中摄像机位置的偏航、翻滚和俯仰，对应于以三维坐标空间中Yaw轴、Roll轴、Pitch轴为对称轴的旋转运动；(9)根据调整后的摄像机的三维空间姿态实现瞬时漫游和导航。