一种数字孪生城市中道路标签优化方法及系统技术方案

本发明专利技术属于数字孪生应用领域，提供了一种数字孪生城市中道路标签优化方法及系统，包括：将标签的经纬度坐标转化为图形引擎坐标；确定道路覆盖范围，并获取所述覆盖范围的左上角坐标和右下角坐标；将所述覆盖范围划分为若干个地块，计算地块的数量；通过图形引擎坐标计算标签位置所在地块的序号；利用射线碰撞检测地块的高度，将所述高度赋值给地块上的标签，得到标签的坐标值；利用标签所在地块的序号匹配二维数组，将标签的信息存入匹配上的二维数组，后匹配上的标签覆盖掉先匹配上的标签信息。本发明专利技术用于解决现有技术中存在的道路标签在道路地面以下或悬浮在空中生成，以及在道路的交叉路口处存在标签重叠的技术问题。路的交叉路口处存在标签重叠的技术问题。路的交叉路口处存在标签重叠的技术问题。

An optimization method and system of road labels in digital Twin Cities

【技术实现步骤摘要】
一种数字孪生城市中道路标签优化方法及系统


[0001]本专利技术涉及数字孪生应用领域，尤其涉及一种数字孪生城市中道路标签优化方法及系统。

技术介绍

[0002]随着科技的发展，以物联网、大数据、人工智能为典型的数字化正在改变世界，数字孪生技术逐步从制造业延伸至城市空间，与城市规划、建设与发展紧密联系在一起，搭建成了数字孪生城市。数字孪生城市中存在大量以矢量数据表达的对象，如POI兴趣点、道路、河流、规划图等，上述对象需要在数字孪生场景中绘制和表达，与现实世界保持一致。
[0003]在数字孪生场景中，需要在道路上绘制出对应道路标签或道路名称，使用户能够更加清楚、直观的获得道路信息。目前，道路标签标记技术中二维地图中发展的较为成熟，而在数字孪生场景中的坐标系为三维坐标系，可以从不同角度、不同方向查看道路，道路标签可能在道路地面以下或悬浮在空中生成，在不同的场景角度观看道路，道路标签出现错位的情况，如图1所示。同时，在道路的交叉路口处可能存在标签重叠，影响用户的观感，如图2所示。目前，尚未有公开的技术可以有效地解决上述两个技术问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供了数字孪生城市中道路标签优化方法及系统，用以解决上述技术问题。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种数字孪生城市中道路标签优化方法，所述方法包括：S1.将标签的经纬度坐标转化为数字孪生场景中的二维图形引擎坐标；S2.利用射线碰撞检测标签离地面的高度，将所述高度赋值给标签，得到标签的三维坐标；S3.确定道路的覆盖范围，并获取所述覆盖范围的左上角坐标和右下角坐标；S4.将所述覆盖范围划分为若干个地块，计算地块的数量，并根据地块的数量构建二维数组；S5.计算标签的坐标所在地块的序号；S6.利用标签所在地块的序号匹配二维数组，将标签的信息存入匹配上的二维数组，后匹配上的标签替换已匹配的标签信息。
[0006]优选的，所述S1具体包括：S11.获取所有道路标签的经纬度坐标；S12.将经纬度坐标近似为双精度坐标；S13.将双精度坐标转换为投影坐标；S14.将投影坐标转换为二维图形引擎坐标。
[0007]优选的，所述S2具体包括：
S21.定义碰撞检测函数，地面为碰撞体；S22.通过射线碰撞检测标签投影到地面的点的水平高度；S23.将所述水平高度作为所述标签z轴坐标值，二维图形引擎坐标更新为三维坐标；S24.将所述三维坐标存入结构体中。
[0008]优选的，所述S4具体包括：S41.获取相邻两个标签之间的距离，得到标签间距；S42.设定单位长度，所述单位长度不小于标签间距；S43.以所述覆盖范围的左上角作为原点，按照单位长度沿X轴和Y轴将所述覆盖范围划分为若干个地块；S44.分别计算X轴方向的地块数量p
x
和Y轴方向上的地块数量p
y
；S45.设定一个二维数组[m][n] 用于存储地块，数组外层m的长度为p
x
，数组内层n的长度为p
y
。
[0009]优选的，所述S44具体包括：S441.计算X轴方向上的地块数量，其中，x
r
为覆盖范围右下角x坐标，x0为覆盖范围左上角x轴坐标，l为单位长度；S442.计算 Y轴方向上的地块数量，其中，y
r
为覆盖范围右下角y坐标，y0为覆盖范围左上角y轴坐标；优选的，所述S5具体包括：通过以下公式计算得出标签所在的地块序号（α, β）：；其中，α为X轴上第α块地块，β为Y轴上第β块地块，x为标签的x轴坐标，y为标签的y轴坐标，x0为覆盖范围左上角x轴坐标，y0为覆盖范围左上角y轴坐标。
[0010]优选的，所述S6具体包括：S61.获取所有道路的优先级排序；S62.按照道路优先级由低到高的顺序依次遍历标签，利用所述标签所在的地块序号（α, β）寻找对应的二维数组[α][ β]，其中，α为二维数组的外层数值，β为数组的内层数值；S63.在所述二维数组[α][ β]内存储标签的结构体；S64.当有多个不同的标签匹配上同一个二维数组时，后匹配上的标签将先匹配上的标签替换，存储最后匹配上的标签的结构体；S65.将匹配完成后的二维数组及其存储的结构体存入数据库中。
[0011]优选的，所述S62具体包括：将一条道路上的所有标签与二维数组的下标匹配完成后，再匹配下一条道路，直到所有的道路匹配完成。
[0012]第二方面，本专利技术实施例提供了一种数字孪生城市中道路标签优化系统，包括：标签转换单元：将标签的经纬度坐标转化为经纬度坐标转化为图形引擎坐标；范围确定单元：通过射线扫描确定覆盖范围，并获取所述覆盖范围的左上角坐标和右下角坐标；地块划分单元：将所述覆盖范围划分为若干个地块，计算地块的数量；标签位置计算单元：通过图形引擎坐标计算标签位置所在地块的序号；坐标更新单元：利用射线碰撞检测标签位置计算单元中得到的地块的高度，将所述高度赋值给地块上的标签，得到标签的坐标值；匹配单元：利用标签所在地块的序号匹配二维数组，将标签的信息存入匹配上的二维数组，后匹配上的标签覆盖掉先匹配上的标签信息。
[0013]综上所述，本专利技术的有益效果如下：1、本专利技术通过将道路所在的地面范围划分为若干个地块，并计算出标签所在的地块，以地块作为中间量，将标签与数组关联起来。由于一个数组中仅能存储一个标签的结构体，因此，采用本专利技术采用后覆盖的原则，数组先匹配优先级较低的道路，再匹配优先级较高的道路，使优先级较高的道路标签覆盖掉优先级较低的道路标签，从而快速高效的完成了标签使每条道路标签能够清晰、均匀的显示。
[0014]2、通过将标签投影到地面上，可计算出标签所在的道路面的水平高度，将地块的水平高度赋值给标签的z轴坐标，实现了标签贴道路地面生成，从而从数字孪生场景中的任何角度查看，都能精准的获知与道路对应的标签。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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，这些均在本专利技术的保护范围内。
[0016]图1是现有技术中的标签悬空示意图。
[0017]图2是现有技术中的道路拐角处标签重叠示意图。
[0018]图3为一种数字孪生城市中道路标签优化方法的流程图。
[0019]图4是本专利技术实施例的道路分段示意图。
[0020]图5是本专利技术实施例的道路拐角示意图。
[0021]图6是本专利技术实施例的地块划分示意图。
[0022]图7是本专利技术实施例的道路拐角标签去重示意图。
[0023]图8是本专利技术实施例的标签贴地示意图。
[0024]图9是本专利技术实施例的一种数字孪生城市中道路标签优化系统的模块框架图。
具体实施方式
[0025]下面将详细描述本专利技术的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数字孪生城市中道路标签优化方法，其特征在于，包括：S1.将标签的经纬度坐标转化为数字孪生场景中的二维图形引擎坐标；S2.利用射线碰撞检测标签离地面的高度，将所述高度赋值给标签，得到标签的三维坐标；S3.确定道路的覆盖范围，并获取所述覆盖范围的左上角坐标和右下角坐标；S4.将所述覆盖范围划分为若干个地块，计算地块的数量，并根据地块的数量构建二维数组；S5.计算标签的坐标所在地块的序号；S6.利用标签所在地块的序号匹配二维数组，将标签的信息存入匹配上的二维数组，后匹配上的标签替换已匹配的标签信息。2.根据权利要求1所述的数字孪生城市中道路标签优化方法，其特征在于，所述S1具体包括：S11.获取所有道路标签的经纬度坐标；S12.将经纬度坐标近似为双精度坐标；S13.将双精度坐标转换为投影坐标；S14.将投影坐标转换为二维图形引擎坐标。3.根据权利要求1所述的数字孪生城市中道路标签优化方法，其特征在于，所述S2具体包括：S21.定义碰撞检测函数，地面为碰撞体；S22.通过射线碰撞检测标签投影到地面的点的水平高度；S23.将所述水平高度作为所述标签z轴坐标值，二维图形引擎坐标更新为三维坐标；S24.将所述三维坐标存入结构体中。4.根据权利要求1所述的数字孪生城市中道路标签优化方法，其特征在于，所述S4具体包括：S41.获取相邻两个标签之间的距离，得到标签间距；S42.设定单位长度，所述单位长度不小于标签间距；S43.以所述覆盖范围的左上角作为原点，按照单位长度沿X轴和Y轴将所述覆盖范围划分为若干个地块；S44.分别计算X轴方向的地块数量 p
x
和Y轴方向上的地块数量p
y
；S45.设定一个二维数组[m][n] 用于存储地块，数组外层m的长度为p
x
，数组内层n的长度为p
y
。5.根据权利要求4所述的数字孪生城市中道路标签优化方法，其特征在于，所述S44具体包括：S441.计算X轴方向上的地块数量，其中，x
r
为覆盖...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗德宁，赵清，高旻，彭林春，陶李，段强，郭美，何轶，
申请(专利权)人：四川见山科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：