基于虚拟现实技术的城市巷道定位系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于虚拟现实技术的城市巷道定位系统。包括三维模拟系统、捷联惯导系统、三维地图信息系统及虚拟现实显示系统；所述三维模拟系统用于对建筑结构及场景进行三维建模，所述虚拟现实显示系统接收三维模拟系统输出的处理结果，并显示给使用者，用于虚拟场景的显示和导航；所述三维地图信息系统对三维模拟系统进行城市巷道的数据补充。本发明专利技术通过提供的基于虚拟现实技术的城市巷道定位系统，将人员室内定位技术与虚拟现实等技术相融合，并且通过三维地图信息系统与虚拟现实技术相互补充，提高城市巷道的建模精度，而且，通过设置的道路预警模块对城市巷道的阻塞或事故或灾情发出警告信息，辅助定位。

Urban roadway positioning system based on Virtual Reality Technology

The invention discloses a city tunnel positioning system based on virtual reality technology. Including 3D simulation system, strapdown inertial navigation system, three-dimensional map information system and virtual reality display system; the 3D simulation system for 3D modeling of the building structure and the scene, the virtual reality display processing results of 3D simulation system for the output of the receiving system, and displayed to the user, for the virtual scene display and navigation; the the 3D map information system of city roadway on the 3D simulation system of data supplement. The city roadway location system based on virtual reality technology will provide the personnel, indoor positioning technology and virtual reality technology integration, and complement each other through the three-dimensional map information system and virtual reality technology, improve the modeling accuracy, city roadway and warning information on city roadway congestion or accident or disaster issued by road set the warning module, auxiliary positioning.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于虚拟现实技术
，特别是涉及基于虚拟现实技术的城市巷道定位系统。
技术介绍
虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向是仿真技术与计算机图形学人机接口技术多媒体技术传感技术网络技术等多种技术的集合是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。虚拟现实技术(VR)主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外，还有听觉、触觉、力觉、运动等感知，甚至还包括嗅觉和味觉等，也称为多感知。自然技能是指人的头部转动，眼睛、手势、或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入作出实时响应，并分别反馈到用户的五官。传感设备是指三维交互设备。针对城市巷道基于虚拟现实技术视觉交互的定位，提供一种系统设计，依赖于虚拟现实技术与三维地图。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供基于虚拟现实技术的城市巷道定位系统，通过提供的基于虚拟现实技术的城市巷道定位系统，将人员室内定位技术与虚拟现实等技术相融合，并且通过三维地图信息系统与虚拟现实技术相互补充，通过设置的道路预警模块对城市巷道的阻塞或事故或灾情发出警告信息，辅助定位。为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术为一种基于虚拟现实技术的城市巷道定位系统，包括三维模拟系统、捷联惯导系统、三维地图信息系统及虚拟现实显示系统；所述捷联惯导系统包括电子罗盘、陀螺仪、加速度计及气压计，用于获取使用者的定位信息包括朝向信息及姿态信息；所述三维模拟系统用于对建筑结构及场景进行三维建模，并对捷联惯导系统输入的定位信息进行坐标变换，将定位信息加入到三维建模后的三维建筑信息中，然后将处理结果输出给虚拟现实显示系统显示给使用者；所述虚拟现实显示系统接收三维模拟系统输出的处理结果，并显示给使用者，用于虚拟场景的显示和导航；所述三维地图信息系统对三维模拟系统进行城市巷道的数据补充。优选地，所述捷联惯导系统测得相对惯性空间的加速度和角加速度及沿载体轴的分量，然后使用行人航迹推测算法，对加速度和角加速度的分量进行计算，获得使用者的步数、步长及航向，并将使用者的步数、步长及航向转换到地理坐标系内的分量。优选地，所述三维模拟系统包括三维建模模块、定位信息接收模块、道路预警模块、以及实时信息输出模块；所述三维建模模块利用建筑结构的真实信息进行三维建模；所述定位信息接收模块接收捷联惯导系统输出的定位信息，并将定位信息处理后传输给实时信息输出模块；所述道路预警模块对现实城市巷道的阻塞或事故或灾情发出警告信息数据；所述实时信息输出模块将解析后的定位信息及导航信息传输给虚拟现实显示系统。优选地，所述定位信息接收模块对使用者的朝向信息及姿态信息相关位置信息进行采集及解析，形成导航信息，并将其传输给实时信息输出模块。优选地，所述道路预警模块接收三维地图信息系统的地理信息采集及解析，形成导航信息，并将其传输给实时信息输出模块。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供的基于虚拟现实技术的城市巷道定位系统，将人员室内定位技术与虚拟现实等技术相融合，并且通过三维地图信息系统与虚拟现实技术相互补充，提高城市巷道的建模精度，而且，通过设置的道路预警模块对城市巷道的阻塞或事故或灾情发出警告信息，辅助定位。当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的基于虚拟现实技术的城市巷道定位系统图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1所示，本专利技术为一种基于虚拟现实技术的城市巷道定位系统，包括三维模拟系统、捷联惯导系统、三维地图信息系统及虚拟现实显示系统；捷联惯导系统包括电子罗盘、陀螺仪、加速度计及气压计，用于获取使用者的定位信息包括朝向信息及姿态信息；其中，捷联惯导系统测得相对惯性空间的加速度和角加速度及沿载体轴的分量，然后使用行人航迹推测算法，对加速度和角加速度的分量进行计算，获得使用者的步数、步长及航向，并将使用者的步数、步长及航向转换到地理坐标系内的分量。三维模拟系统用于对建筑结构及场景进行三维建模，并对捷联惯导系统输入的定位信息进行坐标变换，将定位信息加入到三维建模后的三维建筑信息中，然后将处理结果输出给虚拟现实显示系统显示给使用者；三维地图信息系统对三维模拟系统进行城市巷道的数据补充。虚拟现实显示系统接收三维模拟系统输出的处理结果，并显示给使用者，用于虚拟场景的显示和导航。其中，三维模拟系统包括三维建模模块、定位信息接收模块、道路预警模块、以及实时信息输出模块；三维建模模块利用建筑结构的真实信息进行三维建模；定位信息接收模块接收捷联惯导系统输出的定位信息，并将定位信息处理后传输给实时信息输出模块；道路预警模块对现实城市巷道的阻塞或事故或灾情发出警告信息数据；实时信息输出模块将解析后的定位信息及导航信息传输给虚拟现实显示系统。其中，定位信息接收模块对使用者的朝向信息及姿态信息相关位置信息进行采集及解析，形成导航信息，并将其传输给实时信息输出模块。其中，道路预警模块接收三维地图信息系统的地理信息采集及解析，形成导航信息，并将其传输给实时信息输出模块。值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本专利技术的保护范围。另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘或光盘等。以上公开的本专利技术优选实施例只是用于帮助阐述本专利技术。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该专利技术仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本专利技术的原理和实际应用，从而使所属
技术人员能很好地理解和利用本专利技术。本专利技术仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于虚拟现实技术的城市巷道定位系统，其特征在于：包括三维模拟系统、捷联惯导系统、三维地图信息系统及虚拟现实显示系统；所述捷联惯导系统包括电子罗盘、陀螺仪、加速度计及气压计，用于获取使用者的定位信息包括朝向信息及姿态信息；所述三维模拟系统用于对建筑结构及场景进行三维建模，并对捷联惯导系统输入的定位信息进行坐标变换，将定位信息加入到三维建模后的三维建筑信息中，然后将处理结果输出给虚拟现实显示系统显示给使用者；所述虚拟现实显示系统接收三维模拟系统输出的处理结果，并显示给使用者，用于虚拟场景的显示和导航；所述三维地图信息系统对三维模拟系统进行城市巷道的数据补充。

【技术特征摘要】
1.基于虚拟现实技术的城市巷道定位系统，其特征在于：包括三维模拟系统、捷联惯导系统、三维地图信息系统及虚拟现实显示系统；所述捷联惯导系统包括电子罗盘、陀螺仪、加速度计及气压计，用于获取使用者的定位信息包括朝向信息及姿态信息；所述三维模拟系统用于对建筑结构及场景进行三维建模，并对捷联惯导系统输入的定位信息进行坐标变换，将定位信息加入到三维建模后的三维建筑信息中，然后将处理结果输出给虚拟现实显示系统显示给使用者；所述虚拟现实显示系统接收三维模拟系统输出的处理结果，并显示给使用者，用于虚拟场景的显示和导航；所述三维地图信息系统对三维模拟系统进行城市巷道的数据补充。2.根据权利要求1所述的基于虚拟现实技术的城市巷道定位系统，其特征在于，所述捷联惯导系统测得相对惯性空间的加速度和角加速度及沿载体轴的分量，然后使用行人航迹推测算法，对加速度和角加速度的分量进行计算，获得使用者的步数、步长及航向，并将使用者的步数、步长及航向转换到...

【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，
申请(专利权)人：合肥景昇信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34