一种虚拟三维实景空中观光游览应用方法与系统技术方案

本发明专利技术提出一种虚拟三维实景空中观光游览应用方法与系统，包括：创建一个带有Cesium容器的对象，呈现三维地球；通过无人机技术进行三维实景建模并加载，利用混合定位模式实现精准定位；在主界面实现镜头跟随用户及交通工具地理位置实时更新变化，以及在解除跟随模式下，用户自定义镜头参数，自主撤换观光视角。本发明专利技术实现了从空中让用户虚拟观光游览三维实景，镜头视角跟随到用户及交通工具目前所处的位置，让用户了解自己确切位置及周边环境，满足用户在陌生环境下从空中探索未知环境的欲望，提升用户的观光体验，提高景区、旅行社、航空公司、游轮公司、铁路运输企业、公路运输企业对旅客的服务质量。

【技术实现步骤摘要】
一种虚拟三维实景空中观光游览应用方法与系统
本专利技术属于虚拟三维实景领域，特别是涉及到一种虚拟三维实景空中观光游览应用方法及系统。
技术介绍
根据目前国内外空中游览体验状况分析，旅客一般通过乘坐直升机或者飞机来实现空中游览。这种方式价格高昂，普通旅客难以承受。另一方面，当乘坐民航客机时，由于客机在巡航时飞行高度太高，而使得乘客不清楚自己目前到底飞到了哪个位置，部分旅客想看飞机下面的风景也因为民航客机巡航高度、座舱位置等等因素而受限制。经调查分析，得到一个有趣的现象是，在起飞着陆那个一小段时间里，大多数的旅客都会伸着头，看窗外的风景、以及飞机下面的建筑等等。这说明人们普遍还是想从不同的角度看看地面的风景、看看自己生活的城市。现有技术中，国外的谷歌公司虽然有谷歌三维地球，但是没有提供跟随行人及交通工具的功能；国内的百度、高德、腾讯地图只是平面图，并不存在三维地形图，也没有建筑实景三维图，更未实现从空中一定高度跟随行人及交通工具以及对周边环境进行虚拟三维实景空中浏览，他们所谓的街景也只能算是2.5D不能算3D，而且百度、腾讯、高德地图放大后清晰度不高，达不到虚拟空中观光游览的使用要求。
技术实现思路
为了解决上述问题，专利技术提供一种虚拟三维实景空中观光游览应用方法及系统，让用户虚拟观光游览三维实景，镜头视角可跟随到用户及交通工具目前所处的位置，让旅客了解自己的确切位置，满足旅客从空中探索未知环境的欲望，提升旅客的游览与飞行体验，提高航空公司、旅行社、景区经营者及游轮、客运列车、旅游大巴等运输服务商的服务质量。ContextCapture实景建模软件可以快速为各种类型的三维建筑、三维景点生成反映现实环境的三维实景模型。Cesium是国外一个基于Javascript编写的使用WebGL的地图引擎，支持2D、2.5D、3D形式的地图显示，可以自行加载3D模型，并且提供良好的触摸支持，支持目前多数的浏览器和移动设备。高德定位SDK通过GPS+基站+WiFi的混合定位模式实现定位，不论在室内还是室外，都可以实现精准定位。本专利技术结合上述技术，提出一种虚拟三维实景空中观光游览应用方法，包括：S1、利用地图引擎Cesium，创建一个带有Cesium容器的对象，呈现三维地球；S2、通过无人机三维现场还原建模技术进行三维实景建模，将三维实景模型加载到Cesium平台上呈现；S3、利用GPS+基站+WiFi的混合定位模式实现精准定位；通过定位获取行进速度、行进轨迹、方向角、经纬度、所在高度，并显示于主界面；S4、在主界面实现镜头跟随用户及交通工具地理位置实时更新变化，以及在解除跟随模式下，用户自定义镜头参数，自主撤换观光视角。进一步的，步骤S1的具体方法包括：S101、基于开源的三维地球离线地图框架Cesium，通过其底层代码创建一个带有Cesium容器的Cesium.viewer对象并命名为viewer，将其属性baseLayerPicker设为false，关闭其手动选择地图层的小部件；S102、为该容器创建一特定imageryProvider属性，属性值设为一对象：Cesium.ArcGisMapServerImageryProvider,将Arcgis服务器端的开源地理图层加载到该容器中；S103、创建一个Ceisum.CeisumTerrianProvider对象，设置该对象的url属性指向https://assets.agi.com/stk-terrain/v1/tilesets/world/tiles，另为其设置一requestWaterMask属性，值为true，添加动态海水模型到容器中，然后将该对象传递到Ceisum容器中，为容器设置一个属性terrainProvider，属性值为该对象；S104、设置viewer.scene.globe.depthTestAgainstTerrain为true，让实际高度低于地形的实体都隐藏。进一步的，步骤S2的具体方法包括：S201、利用无人机三维现场还原建模技术，利用地面端软件，对无人机所需要采集数据的建筑、景点进行航迹规划，并采集图像数据；S202、将采集后的图像数据计算建模、重建区块，完成之后新建重建项目，将重建项目格式转化为Cesium3DTiles格式，并另为这个项目生成一json文件,json文件中，为children对象添加一geometricError属性，弥补高度错误；S203、将重建的模型加载到Cesium容器中，在容器中创建一Cesium.Cesium3DTileset对象，为该对象设置一个url属性值指向S202的json文件，通过json文件为容器加载三维模型数据。进一步的，步骤S3的具体方法包括：S301、调用高德定位SDK的GPS+基站+WiFi的混合定位技术实现精准定位，获取到用户或火车、轮船、巴士、飞机等交通工具的行进速度、行进轨迹、方向角、经纬度、所在高度，并呈现在主界面，通过确定终端设备位置的方式来确定用户或交通工具位置；S302、创建一函数，获取到终端设备位置，立即在容器中生成一个实体对象entity，对象外形显示为一个点，position属性值设为获取到的地理位置参数，将该实体显示出来，就是目前用户或交通工具位置；S303、刷新实体位置，创建一子线程，实时监控终端设备当前的位置变化，若检测到变化，将获取的位置信息传入实体的position属性改变原有位置。更进一步的，步骤S4的具体方法包括：S401、在创建实体entity后，创建一个viewFlight函数，当用户在主界面点击“开启跟随模式”按钮后，程序将关闭自定义模式，并调用这个函数，将容器的trackedEntity属性值设为entity，让容器跟踪实体；S402、再创建一个函数viewSide，当用户在主界面点击“开启自定义模式后”，程序将关闭跟随模式，并调用这个函数，将容器的trackedEntity属性值设为undefined，即容器不再跟踪实体；S403、创建相机镜头高度、位置调整按钮，当用户调整相机镜头高度、位置、方向参数时，将相机镜头的position、pitch属性设置为调整后的参数，相机镜头视角将会作出相应变化。本专利技术的另一方面，还提供了一种虚拟三维实景空中观光游览应用系统，包括：三维地形构建模块，用于利用地图引擎Cesium，创建一个带有Cesium容器的对象，呈现三维地球；建筑景点构建模块，用于通过无人机三维现场还原建模技术进行三维实景建模，将三维实景模型加载到Cesium平台上呈现；定位模块，用于利用GPS+基站+WiFi的混合定位模式实现精准定位；通过定位获取行进速度、行进轨迹、方向角、经纬度、所在高度，并显示于主界面；视角跟随模块，用于在主界面实现镜头跟随用户及交通工具地理位置实时更新变化；视角自定义模块，用于在解除跟随模式下，用户自定义镜头参数，自主撤换观光视角。进一步的，三维地形构建模块包括：容器创建单元，用于基于开源的三维地球离线地图框架Cesium，通过其底层代码创建一个带有Cesium容器的Cesium.viewer对象设为viewer，将其属性baseLayerPicker设为false，关闭其手动选择地图层的小部件；地理图层加载单元，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种虚拟三维实景空中观光游览应用方法，其特征在于，包括：S1、利用地图引擎Cesium，创建一个带有Cesium容器的对象，呈现三维地球；S2、通过无人机三维现场还原建模技术进行三维实景建模，将三维实景模型加载到Cesium平台上呈现；S3、利用GPS+基站+WiFi的混合定位模式实现精准定位；通过定位获取行进速度、行进轨迹、方向角、经纬度、所在高度，并显示于主界面；S4、在主界面实现镜头跟随用户及交通工具地理位置实时更新变化，以及在解除跟随模式下，用户自定义镜头参数，自主撤换观光视角。

【技术特征摘要】
1.一种虚拟三维实景空中观光游览应用方法，其特征在于，包括：S1、利用地图引擎Cesium，创建一个带有Cesium容器的对象，呈现三维地球；S2、通过无人机三维现场还原建模技术进行三维实景建模，将三维实景模型加载到Cesium平台上呈现；S3、利用GPS+基站+WiFi的混合定位模式实现精准定位；通过定位获取行进速度、行进轨迹、方向角、经纬度、所在高度，并显示于主界面；S4、在主界面实现镜头跟随用户及交通工具地理位置实时更新变化，以及在解除跟随模式下，用户自定义镜头参数，自主撤换观光视角。2.根据权利要求1所述的一种虚拟三维实景空中观光游览应用方法，其特征在于，步骤S1的具体方法包括：S101、基于开源的三维地球离线地图框架Cesium，通过其底层代码创建一个带有Cesium容器的Cesium.viewer对象并命名为viewer，将其属性baseLayerPicker设为false，关闭其手动选择地图层的小部件；S102、为该容器创建一特定imageryProvider属性，属性值设为一对象：Cesium.ArcGisMapServerImageryProvider,将Arcgis服务器端的开源地理图层加载到该容器中；S103、创建一个Ceisum.CeisumTerrianProvider对象，设置该对象的url属性指向https://assets.agi.com/stk-terrain/v1/tilesets/world/tiles，另为其设置一requestWaterMask属性，值为true，添加动态海水模型到容器中，然后将该对象传递到Ceisum容器中，为容器设置一个属性terrainProvider，属性值为该对象；S104、设置viewer.scene.globe.depthTestAgainstTerrain为true，让实际高度低于地形的实体都隐藏。3.根据权利要求1所述的一种虚拟三维实景空中观光游览应用方法，其特征在于，步骤S2的具体方法包括：S201、利用无人机三维现场还原建模技术，利用地面端软件，对无人机所需要采集数据的建筑、景点进行航迹规划，并采集图像数据；S202、将采集后的图像数据计算建模、重建区块，完成之后新建重建项目，将重建项目格式转化为Cesium3DTiles格式，并另为这个项目生成一json文件,json文件中，为children对象添加一geometricError属性，弥补高度错误；S203、将重建的模型加载到Cesium容器中，在容器中创建一Cesium.Cesium3DTileset对象，为该对象设置一个url属性值指向S202的json文件，通过json文件为容器加载三维模型数据。4.根据权利要求1所述的一种虚拟三维实景空中观光游览应用方法，其特征在于，步骤S3的具体方法包括：S301、调用高德定位SDK的GPS+基站+WiFi的混合定位技术实现精准定位，获取到用户或火车、轮船、巴士、飞机等交通工具的行进速度、行进轨迹、方向角、经纬度、所在高度，并呈现在主界面，通过确定终端设备位置的方式来确定用户或交通工具位置；S302、创建一函数，获取到终端设备位置，立即在容器中生成一个实体对象entity，对象外形显示为一个点，position属性值设为获取到的地理位置参数，将该实体显示出来，就是目前用户或交通工具位置；S303、刷新实体位置，创建一子线程，实时监控终端设备当前的位置变化，若检测到变化，将获取的位置信息传入实体的position属性改变原有位置。5.根据权利要求4所述的一种虚拟三维实景空中观光游览应用方法，其特征在于，步骤S4的具体方法包括：S401、在创建实体entity后，创建一个viewFlight函数，当用户在主界面点击“开启跟随模式”按钮后，程序将关闭自定义模式，并调用这个函数，将容器的trackedEntity属性值设为entity，让容器跟踪实体；S402、再创建一个函数viewSide，当用户在主界面点击“开启自定义模式后”，程序将关闭跟随模式，并调用这个函数，将容器的trackedEntity属性值设为undefined，即容器不再跟踪实体；S403、创建相机镜头高度、位置调整按钮，当用户调整相机镜头高度、位置、方向参数时，将相机镜头的position、pitch属性设置为调整后的参数，相机镜头视角将会作出相应...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃睿，李基伟，金德智，
申请(专利权)人：覃睿，
类型：发明
国别省市：天津,12