论文部分内容阅读
电子地图、定位以及路径导航是一种与人们日常息息相关的产品和技术,也是物联网技术中不可或缺的一部分。现今,随着社会城市的建设与发展,各类大型建筑如机场、购物中心、写字楼、电影院等和各类大型园区如科技园、博物馆、会展中心等鳞次栉比,人们处于大型室内场所的时间也大幅增长,更精准的LBS推送服务也使得室内地图是时下LBS最热门的研究方向之一。高楼林立的街区、错综复杂的园区结构及日新月异的建筑内含使得室内地图制作需要一套独立于室外电子地图的、完整快速的整理、制作和更新工具。虽然谷歌、百度、高德等知名地图供应商目前都不同程度上的提供了室内电子地图功能,但这些室内地图都仅限于二维平面地图。随着计算机技术,尤其是三维仿真技术、计算机图形学及虚拟现实等技术的迅猛发展,我们希望通过三维建模的方式以更加直观和生动的方式向用户展现室内地图。然而三维地图目前还存在着数据存储方式建模过程复杂、数据计算量大、与二维数据的兼容性不高等问题,针对上述问题,通过大量室内地图和三维地图建模调研,本文研究并设计了一种适用于三维室内地图的数据存储格式,该存储结构能够兼容既有的二维室内地图数据,方便实现三维空间查找分析,支持层级显示、与室外地图经纬度无缝对接,并拥有计算量小、易于更新等特点。进而以此三维室内地图数据存储结构为基础,基于ArcGIS Engine设计实现了一套三维室内地图的制作系统,包括三维室内地图的绘制系统和应用数据转换系统。在三维室内地图绘制系统中,开发了基于ArcMap的VMapToolbar插件工具,来支持快速的二维平面地图绘制和数据关联;并设计了基于ArcScene的二维平面数据到三维室内地图数据的产出流程,通过楼层间的校准信息实现多楼层无缝叠加。在应用数据转换系统中,首先设计了适合于发布产出的三维室内地图基础数据格式,然后分别针对智能手机端和web3D应用平台设计了适合各自使用的三维地图数据格式,并实现了基础三维数据存贮结构到上述三种应用数据格式的转换工具。本文所构建和实现的系统已经可以作为三维室内地图数据生产使用,产出的数据已经为北京邮电大学校园内各主要建筑提供3D地图,也可以应用于智慧农业中的黄土坎梨园3D地图呈现;现该系统已交付北京西南风信息技术有限公司作为三维室内地图制作工具使用,并已向百度、360等知名地图供应商提供数据。