專利名稱：基于Google Earth的三維仿真模擬駕駛裝置的構建方法
技術領域：
本發(fā)明屬于仿真裝置的構建方法，特別是一種基于Google Earth的三維仿真模擬駕駛裝置的構建方法。
背景技術：
目前對列車或機動車等的模擬駕駛僅僅是提供給定的公路或鐵路，在給定的公路或鐵路的圖像或者實際道路中存在以下缺陷:給定的圖像中只有公路的圖像，沒有公路周圍環(huán)境的圖像；給定的實際公路中只能夠模擬單一的公路環(huán)境(城市公路、高速公路、山路等)，不能夠對所有的公路環(huán)境進行模擬。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種與各種實際道路相同并且包括道路周邊環(huán)境的基于Google Earth的三維仿真模擬駕駛裝置的構建方法，以克服現(xiàn)有技術的不足。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案是:一種基于Google Earth的三維仿真模擬駕駛裝置的構建方法，包括以下步驟:步驟1:基于Google Earth通過計算機程序針對鐵路或公路線位方案進行以標準橫斷面構建的線路三維模型，該模型包括由路堤、路塹、橋梁及隧道等要素，三維模型生成以KMZ文件格式輸出，能夠在Google Earth上加載查看，完成數(shù)據(jù)準備階段；步驟2:針對所述線位方案，制定列車、汽車或其它機動模型沿線位漫游駕駛軟件，通過該軟件，能夠使模擬駕駛者驅動機動模型進行線性運行及設置漫游方位與角度。本發(fā)明結合Google Earth強大的外部三維模型加載表達能力，通過輔助加入更多的路邊要素，如樹、房屋、電線桿等，構建一個直觀三維線路仿真模擬駕駛的場景，以實現(xiàn)交通工程的直觀演示與模擬。本發(fā)明具有以下有益效果:1、三維模擬仿真實施快捷，零成本，對給定線位方案可以瞬時生成線路三維模型，避免了人工建模的大量人力、物力、財力消耗與時間延誤；2、三維線路模型成果文件易發(fā)布，易傳播，高加密，可以直接發(fā)送給工程有關各方在Google Earth上直觀查看與分析,保障工程建設與運營的順利進行；3、模擬駕駛漫游可操作性強，能夠全方位、各角度地操控目標體的運行速度與攝錄狀態(tài)，非常適合工程方案的運營、規(guī)劃預演及決策匯報；4、同時針對Google Earth的桌面版與網(wǎng)頁插件版模擬駕駛技術的實現(xiàn)，能夠滿足各種不同場合的不同模擬需要。


圖1為本發(fā)明的流程圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述。本發(fā)明源于在Google Earth上模擬駕駛一列列車或一輛機動車沿著給定路線進行有走有動、可快可慢的漫游期望。為了實現(xiàn)這個期望，其核心的技術實現(xiàn)就是要實現(xiàn)給定目標體(列車或機動車等)的動態(tài)位移控制，同時引入了導航線的概念來指定物體移動的路線，包括移動的高度。除此之外，為了使得漫游場景更加真實、自然直觀，可以往GoogleEarth中加入線路三維模型、站房及道路兩邊景觀模型從而實現(xiàn)一種仿真的駕駛模擬。本發(fā)明的構建包括一個線位方案數(shù)據(jù)庫，線位方案數(shù)據(jù)庫主要包括了平面線位交點表(交點坐標，交點半徑與緩長配置)、坡度表、橋隧插旗表等，通過這些線位方案數(shù)據(jù)與Google Earth中給定的方案平面坐標參數(shù)，程序自動將方案的線路三維模型建立起來，并將最終頂點坐標轉換為全球大地坐標，輸出三維線位模型到KMZ文件中，如此同時，依據(jù)平面線位與坡度表，程序也會生成一條帶高度值的導航線路作為可解析的KML要素輸出，數(shù)據(jù)準備階段完成。在漫游模擬階段，可以一并加載三維線位模型、列車/汽車模型、其它建筑物模型或點綴模型到Google Earth中，指定目標模型與導航線，既完成了三維場景數(shù)據(jù)的加載準備，可以通過操作控制面板啟動與駕駛目標體模型沿導航線進行加速、勻速、減速行駛，行駛同時可以通過調整攝錄相機視點、視向與視角改變漫游畫面角度，從而達到既可控運動速度，也可以進行靈活設置視察角度的目的。由于在Google Earth桌面版與插件版中，對目標體的驅動模式實現(xiàn)完全不同，操作控制面板也不相同(雖然功能是相同的，但一個是HTML頁面控件，一個是WinForm控件)。本說明書中未做詳細描述的內容屬于本領域中專業(yè)技術人員公知的現(xiàn)有技術。
權利要求
1.一種基于Google Earth的三維仿真模擬駕駛裝置的構建方法，包括以下步驟: 步驟1:基于Google Earth通過計算機程序針對鐵路或公路線位方案進行以標準橫斷面構建的線路三維模型，該模型包括所述線位周邊環(huán)境，三維模型生成以KMZ文件格式輸出，能夠在Google Earth上加載查看,完成數(shù)據(jù)準備階段； 步驟2:針對所述線位方案，制定列車、汽車或其它機動模型沿所述線位漫游模擬駕駛軟件，通過該軟件，能夠使模擬駕駛者驅動機動模型在所述線位上進行線性運行及設置漫游方位與角度。
2.如權利要求1所述的基于GoogleEarth的三維仿真模擬駕駛裝置的構建方法，其特征在于:所述步驟I的計算機程序中包括一個線位方案數(shù)據(jù)庫，所述線位方案數(shù)據(jù)庫包括了平面線位交點表、坡度表以及橋隧插旗表參數(shù)，通過所述線位方案數(shù)據(jù)與Google Earth中給定的方案平面坐標參數(shù)，計算機程序自動將方案的線路三維模型建立起來，并將最終頂點坐標轉換為全球大地坐標，輸出三維線位模型到KMZ文件中，如此同時，依據(jù)平面線位與坡度表，計算機程序也會生成一條帶高度值的導航線路作為可解析的KML要素輸出，數(shù)據(jù)準備階段完成。
3.如權利要求1所述的基于GoogleEarth的三維仿真模擬駕駛裝置的構建方法，其特征在于:所述步驟2在漫游模擬階段，可以一并加載其它建筑物模型或點綴模型到GoogleEarth中，指定目標模型與導航線，既完成了三維場景數(shù)據(jù)的加載準備，通過操作控制面板啟動與駕駛目標體模型沿導航線進行加速、勻速、減速行駛，行駛同時通過調整設置在仿真模擬駕駛裝置中攝錄相機視點、視向與視角改變漫游畫面角度，從而達到既可控運動速度，也可以進行靈活設置視察角度的目的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于Google Earth的三維仿真模擬駕駛裝置的構建方法，包括以下步驟基于Google Earth通過計算機程序針對鐵路或公路線位方案進行以標準橫斷面構建包括所述線位周邊環(huán)境的線位三維模型；針對所述線位方案，制定機動模型沿所述線位漫游模擬駕駛軟件，通過該軟件，能夠使模擬駕駛者驅動機動模型在所述線位上進行線性運行及設置漫游方位與角度。本發(fā)明結合Google Earth強大的外部三維模型加載表達能力，通過輔助加入更多的路邊要素，如樹、房屋、電線桿等，構建一個直觀三維線路仿真模擬駕駛的場景，以實現(xiàn)交通工程的直觀演示與模擬。
文檔編號G09B9/04GK103106683SQ20121059478
公開日2013年5月15日 申請日期2012年12月31日 優(yōu)先權日2012年12月31日
發(fā)明者韓元利, 俞添, 姚中華, 陳燕平, 梁旺 申請人:中鐵第四勘察設計院集團有限公司