场景朝向确定方法及标记方法技术

本发明专利技术涉及计算机技术领域，公开了一种场景朝向确定方法及标记方法。所述确定方法包括：根据预设向量的起点与终点在全景图上的二维坐标，确定所述起点与所述终点在用于粘贴所述全景图的预设天空盒上的三维坐标，其中，所述预设向量的方向为特定方向；根据所述起点与所述终点在所述预设天空盒上的三维坐标，确定所述预设向量在所述预设天空盒的中心所在的水平截面上的第一投影向量；确定所述预设天空盒所在场景中的相机的位置向量在所述水平截面上的第二投影向量；以及根据所述第一投影向量与所述第二投影向量，确定所述预设天空盒所在场景的朝向。本发明专利技术不论在相机切换至什么视角的情况下，均可实时且准确地确定三维场景的朝向。朝向。朝向。

【技术实现步骤摘要】
场景朝向确定方法及标记方法


[0001]本专利技术涉及计算机
，具体地涉及一种场景朝向确定方法及标记方法。

技术介绍

[0002]目前，比较普遍使用的是二维矢量地图，对于东、西、南、北方向的标识很容易实现。比如，图1所示的百度地图，可以看到右下角有指南针的图标。如果旋转地图，指南针会跟着转动。
[0003]如果要进行室外大范围的场景真实模型的渲染和显示，对硬件的设备要求非常高，在一般的移动设备上很难实现模型的正常加载和优质渲染。所以，目前对于室外大范围场景的显示，一般采用将拥有大量模型数据的大场景渲染为全景图，将全景图作为三维场景的天空盒贴图，将相机置于天空盒中，通过相机角度渲染显示场景。若按照二维矢量地图那样标记指南针的朝向，则在三维场景中旋转相机(即切换视角)的过程中，虽然场景的朝向实际会发生明显变化，但其所标记的指南针的朝向不发生变化，由此，现有的二维场景的朝向的标记方式不适用于三维场景。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种场景朝向确定方法及标记方法，其不论在相机切换至什么视角的情况下，均可实时且准确地确定三维场景的朝向。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种场景朝向的确定方法，所述确定方法包括：根据预设向量的起点与终点在全景图上的二维坐标，确定所述起点与所述终点在用于粘贴所述全景图的预设天空盒上的三维坐标，其中，所述预设向量的方向为特定方向；根据所述起点与所述终点在所述预设天空盒上的三维坐标，确定所述预设向量在所述预设天空盒的中心所在的水平截面上的第一投影向量；确定所述预设天空盒所在场景中的相机的位置向量在所述水平截面上的第二投影向量；以及根据所述第一投影向量与所述第二投影向量，确定所述预设天空盒所在场景的朝向。
[0006]优选地，在所述起点与所述终点均在所述预设天空盒的上半部分的情况下，所述确定所述预设向量在所述预设天空盒的中心所在的水平截面上的第一投影向量包括：根据所述起点以及所述终点在所述预设天空盒上的三维坐标，确定所述起点以及所述终点在所述水平截面上的投影坐标；以及根据所述起点与所述终点在所述水平截面上的投影坐标，确定所述预设向量在所述水平截面上的第一投影向量。
[0007]优选地，所述预设天空盒为球体天空盒。
[0008]优选地，在所述起点与所述终点均在所述预设天空盒的下半部分的情况下，所述确定所述预设向量在所述预设天空盒的中心所在的水平截面上的第一投影向量包括：根据所述起点以及所述终点在所述预设天空盒上的三维坐标，通过特定映射关系确定所述起点以及所述终点在所述水平截面上的特定投影坐标；以及根据所述起点与所述终点在所述水平截面上的特定投影坐标，确定所述预设向量在所述水平截面上的第一投影向量。
[0009]优选地，通过所述特定映射关系确定所述起点或所述终点在所述水平截面上的特定投影坐标包括：通过以下的映射关系确定所述起点或所述终点在所述水平截面上的特定投影坐标：s
i
＝
‑
(1
‑
θ
i
/π)
×
cos(α
i
)
×
r
i
；以及t
i
＝(1
‑
θ
i
/π)sin(α
i
)
×
r
i
，其中，i＝1、2；(r1，θ1，α1)与(r2，θ2，α2)分别为所述起点与所述终点在所述预设天空盒上的三维坐标；以及(s1，t1)与(s2，t2)分别为所述起点与所述终点在所述水平截面上的特定投影坐标。
[0010]优选地，所述确定所述预设天空盒所在场景的朝向包括：求取所述第二投影向量至所述第一投影向量的角度；以及将所求取的角度作为所述场景的朝向的偏移角。
[0011]优选地，所述预设向量的所述起点与所述终点分别对应于实际空间中的第一预设点与第二预设点，相应地，所述确定方法还包括：根据所述第一预设点与所述第二预设点在所述实际空间中的三维坐标及所述相机的位置信息，确定所述起点与所述终点在所述全景图上的二维坐标。
[0012]优选地，所述相机的位置信息包括位移信息、旋转信息与缩放信息，相应地，所述确定所述起点与所述终点在所述全景图上的二维坐标包括：根据所述相机的位移信息、旋转信息与缩放信息，确定所述相机的世界空间变换矩阵；根据所述相机的世界空间变换矩阵，确定相机的视口矩阵；以及根据所述第一预设点与所述第二预设点在所述实际空间中的三维坐标及所述相机的视口矩阵，确定所述起点与所述终点在所述全景图上的二维坐标。
[0013]通过上述技术方案，本专利技术创造性地首先确定全景图上的预设向量的起点与终点在预设天空盒上的三维坐标；然后根据所述起点与所述终点在所述预设天空盒上的三维坐标，确定所述预设向量在所述预设天空盒的中心所在的水平截面上的第一投影向量；然后确定场景中的相机的位置向量在所述水平界面上的第二投影向量；最后根据所确定的两个投影向量确定场景朝向。由此，本专利技术不论在相机切换至什么视角的情况下，均可实时且准确地确定三维场景的朝向。
[0014]本专利技术第二方面提供一种场景朝向的标记方法，所述标记方法包括：根据所述的场景朝向的确定方法，确定预设天空盒所在场景的朝向；以及在所述全景图上的预设位置标记所确定的朝向，以使所标记的朝向始终处于所述场景中的相机的视角范围内。
[0015]优选地，所述全景图包括实景区域与天空区域，相应地，所述预设位置为以所述全景图的中心为中心且分布在所述全景图的实景区域内的预设区域内的任一位置。
[0016]通过上述技术方案，本专利技术创造性地通过所述的场景朝向的确定方法，确定预设天空盒所在场景的朝向；然后在所述全景图上的预设位置标记所确定的朝向不论在相机切换至什么视角的情况下，均可实时且准确地表征三维场景的朝向。
[0017]本专利技术第三方面提供一种场景朝向的确定系统，所述确定系统包括：第一坐标确定装置，用于根据预设向量的起点与终点在全景图上的二维坐标，确定所述起点与所述终点在用于粘贴所述全景图的预设天空盒上的三维坐标，其中，所述预设向量的方向为特定方向；第一向量确定装置，用于根据所述起点与所述终点在所述预设天空盒上的三维坐标，确定所述预设向量在所述预设天空盒的中心所在的水平截面上的第一投影向量；第二向量确定装置，用于确定所述预设天空盒所在场景中的相机的位置向量在所述水平截面上的第二投影向量；以及朝向确定装置，用于根据所述第一投影向量与所述第二投影向量，确定所述预设天空盒所在场景的朝向。
[0018]优选地，在所述起点与所述终点均在所述预设天空盒的上半部分的情况下，所述第一向量确定装置包括：第一坐标确定模块，用于根据所述起点以及所述终点在所述预设天空盒上的三维坐标，确定所述起点以及所述终点在所述水平截面上的投影坐标；以及第一向量确定模块，用于根据所述起点与所述终点在所述水平截面上的投影坐标，确定所述预设向量在所述水平截面上的第一投影向量。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种场景朝向的确定方法，其特征在于，所述确定方法包括：根据预设向量的起点与终点在全景图上的二维坐标，确定所述起点与所述终点在用于粘贴所述全景图的预设天空盒上的三维坐标，其中，所述预设向量的方向为特定方向；根据所述起点与所述终点在所述预设天空盒上的三维坐标，确定所述预设向量在所述预设天空盒的中心所在的水平截面上的第一投影向量；确定所述预设天空盒所在场景中的相机的位置向量在所述水平截面上的第二投影向量；以及根据所述第一投影向量与所述第二投影向量，确定所述预设天空盒所在场景的朝向。2.根据权利要求1所述的场景朝向的确定方法，其特征在于，在所述起点与所述终点均在所述预设天空盒的上半部分的情况下，所述确定所述预设向量在所述预设天空盒的中心所在的水平截面上的第一投影向量包括：根据所述起点以及所述终点在所述预设天空盒上的三维坐标，确定所述起点以及所述终点在所述水平截面上的投影坐标；以及根据所述起点与所述终点在所述水平截面上的投影坐标，确定所述预设向量在所述水平截面上的第一投影向量。3.根据权利要求1所述的场景朝向的确定方法，其特征在于，所述预设天空盒为球体天空盒。4.根据权利要求3所述的场景朝向的确定方法，其特征在于，在所述起点与所述终点均在所述预设天空盒的下半部分的情况下，所述确定所述预设向量在所述预设天空盒的中心所在的水平截面上的第一投影向量包括：根据所述起点以及所述终点在所述预设天空盒上的三维坐标，通过特定映射关系确定所述起点以及所述终点在所述水平截面上的特定投影坐标；以及根据所述起点与所述终点在所述水平截面上的特定投影坐标，确定所述预设向量在所述水平截面上的第一投影向量。5.根据权利要求4所述的场景朝向的确定方法，其特征在于，通过所述特定映射关系确定所述起点或所述终点在所述水平截面上的特定投影坐标包括：通过以下的映射关系确定所述起点或所述终点在所述水平截面上的特定投影坐标：s
i
＝
‑
(1
‑
θ
i
/π)
×
cos(α
i
)
×
r
i
；以及t
i
＝(1
‑
θ
...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝稼力，
申请(专利权)人：北京房江湖科技有限公司，
类型：发明
国别省市：