【技术实现步骤摘要】
基于CAD图生成三维模型的室内定位系统及方法
本专利技术属于室内定位领域,尤其是一种基于CAD图生成三维模型的室内定位系统及方法。
技术介绍
现有的基于图像的建模技术中传统的方法是通过一些建模软件,比如3dsMax、Maya等建模软件实现建模,以及使用三维扫描仪扫描物体从而得到三维模型,这种传统的方法虽然建模效果良好,但是可操作性高,复杂度高,自动化性低。同时现在比较流行的三维重建技术,但是其也存在很多缺点,基于图像的三维重建技术需要若干幅基于真实的三维物体或者场景的真实感知的图像,场景中图像都是二维信息,用户很难获取二维图像中获取重要信息。总之现有的基于图像的建模技术或多或少有其一定的缺点。同时,现在的定位系统一般都是将定位信息显示在二维的地图上,可视性效果并不好,真实感也不足,同时基于卫星的定位技术也不能准确的定位到室内的具体位置。
技术实现思路
针对上述问题,本专利技术提供了一种基于CAD图生成三维模型的室内定位系统,包括:室内定位模块,定位追踪模块,系统显示模块,2D平面图转3D模块;室内定位模块:采用RSSI定位方法,在室内区域设置采样点,并通过离线训练划分室内区域网格,再通过wifi接收采样点所包含的信息,同时将所得采样点信息进行处理储存;当用户持手机在场景中移动时,通过wifi获取用户实时信息,通过神经网络将用户实时信息与采样点信息进行数据匹配,获取用户的位置信息,并将过的位置信息与用户相应的ID上传至服务器;定位追踪模块:从服务器上获取用户的位置信息与ID,将用户的位置信息通过数学建模和三维模型的坐标系统统一起来,将统一后的坐标带入三维模型中, ...
【技术保护点】
1.一种基于CAD图生成三维模型的室内定位系统,其特征在于,包括:室内定位模块,定位追踪模块,系统显示模块,2D平面图转3D模块;室内定位模块:在室内区域设置采样点,划分室内区域网格,通过wifi接收采样点所包含的信息,同时将所得采样点信息进行处理储存;当用户持手机在场景中移动时,通过wifi获取用户实时信息,通过神经网络将用户实时信息与采样点信息进行数据匹配,获取用户的位置信息,并将过的位置信息与用户相应的ID上传至服务器;定位追踪模块:从服务器上获取用户的位置信息与ID,将用户的位置信息通过数学建模和三维模型的坐标系统统一起来,将统一后的坐标带入三维模型中,通过实时获取用户位置信息,得到用户在三维模型中的运动轨迹,再对用户的运动轨迹进行平滑处理和储存,通过系统显示模块进行显示;系统显示模块:对用户轨迹进行实施显示及回放,同时对三维模型进行控制,对三维模型的视角进行切换;2D平面图转3D模块:解析AutoCAD提供的2D平面图,生成三维模型,并传送至系统显示模块,对模型进行显示。
【技术特征摘要】
1.一种基于CAD图生成三维模型的室内定位系统,其特征在于,包括:室内定位模块,定位追踪模块,系统显示模块,2D平面图转3D模块;室内定位模块:在室内区域设置采样点,划分室内区域网格,通过wifi接收采样点所包含的信息,同时将所得采样点信息进行处理储存;当用户持手机在场景中移动时,通过wifi获取用户实时信息,通过神经网络将用户实时信息与采样点信息进行数据匹配,获取用户的位置信息,并将过的位置信息与用户相应的ID上传至服务器;定位追踪模块:从服务器上获取用户的位置信息与ID,将用户的位置信息通过数学建模和三维模型的坐标系统统一起来,将统一后的坐标带入三维模型中,通过实时获取用户位置信息,得到用户在三维模型中的运动轨迹,再对用户的运动轨迹进行平滑处理和储存,通过系统显示模块进行显示;系统显示模块:对用户轨迹进行实施显示及回放,同时对三维模型进行控制,对三维模型的视角进行切换;2D平面图转3D模块:解析AutoCAD提供的2D平面图,生成三维模型,并传送至系统显示模块,对模型进行显示。2.采用权利要求1所述的基于CAD图生成三维模型的室内定位系统进行室内定位的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1.室内定位模块通过wifi定位技术获取室内人员的位置信息:采用RSSI定位方法,在室内区域设置采样点,并通过离线训练划分室内区域网格,再通过wifi接收采样点所包含的信息,同时将所得采样点信息进行处理储存;当用户持手机在场景中移动时,通过wifi获取用户实时信息,通过神经网络将用户实时信息与采样点信息进行数据匹配,获取用户的位置信息,并为用户赋予一个ID;步骤2.室内定位模块将所得用户位置信息转换成三维坐标并上传:定位追踪模块将用户的位置信息经过数学建模和三维模型的坐标统一:定义两个坐标系:A坐标系为用户室内位置的三维坐标系,B为室内地图上的坐标系;通过变换矩阵,将A坐标系下的位置坐标转换到B坐标系表示,将转换后的位置坐标实时上传至服务器;步骤3.2D平面图转3D模块对DXF格式的2D平面图进行解析,通过查询CAD文档,解析CAD图元信息,将解析所得到的数据进行存储;步骤4.2D平面图转3D模块通过解析2D平面图所得到的数据结合现有的三维图形库生成三维模型;步骤4.1:采用世界矩阵来完成所构建模型墙的位置,长宽高的缩放,自身的旋转,将模型转换到世界空间;采用观察矩阵将三维模型呈现在观察者视野内,将世界空间内的世界坐标变换到观察空间,从摄像机的角度观察三维模型;在观察空间中,所有坐标落在一个特定的范围内,采用裁剪矩阵,将特定范围外的点裁剪掉;采用投影矩阵将指定的范围的坐标变换为标准化设备坐标的范围(-1.0,1.0);当所有顶点被变换到裁剪空间,执行透视除法:最终的坐标会被映射到投影空间中,并被变换成片段,全部变换矩阵相乘就得到最终屏幕三维效果:Vclip=Mproje...
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