交互式室内3D地图的设计与实现
发布时间：2017-03-24 13:03
本文关键词：交互式室内3D地图的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。
【摘要】：人们一直追求这方便快捷的生活，这种愿望随着计算机的出现和与计算机相关的各项技术长时间的发展，得以不断的实现。目前地图软件十分热门，结合手机的各种资源定位并作出导航，并结合大数据提供多种多样的服务已经成为了一种十分成熟的模式。室内地图的发展相对比较晚，在2010附近开始了爆发式的发展。然而由于各种原因，室内的地图仍然没有达到像普通的地图一样的广泛接受。目前国内外，已经有众多公司进行了各种形式的尝试，并开发了出各种类型的产品，呈现出多样化、个性化的特点。 当下，室内地图的还和各种新兴技术相结合，不断扩展其功能和适用领域。室内地图结合各类室内定位技术，使室内地图可以和普通地图一样具有更多的应用领域。应用领域中最典型的例子应用在大型商城中，提供周边商铺的信息并提供商品优惠信息等，或者在室内进行方便的导航。然而其应用远远不止于此，通过结合大数据，商店也可以结合大量用户的逗留时间、行进路线，从而分析出顾客关心的内容，进而制定市场营销策略。经过多年持续地发展，使从最开始仅仅应用于生产领域的室内地图，能够更多的应用在平民百姓的生活当中。可以相信在可预想的未来，室内地图仍然会持续不断的发展，扩宽其应用范围。本文即讨论对于室内地图的一种尝试和实验。 室内地图，作为一种地图，以标记各种地理信息为最主要的功能，但和一般的地图仍存在一定的区别。首先从标记尺度来看，室内地图的标记尺度明显要小于后者，前者的尺度常常为几米的为单位，后者为十几到几十米的尺度，这一方面加大了数据量，另一方面也增加了地图编辑和维护的工作。另外，室内地图的标记信息和后者也存在明显的差异，甚至根据其具体的使用场景标记内容也存在巨大差异。再者，室内地图所展示的内容垂直方向的叠加也和后者存在巨大差别，由于多层建筑物存在楼层在垂直方向的叠加并且存在众多的垂直贯通结构，因此使用通常的地图表现方法可能会出现一定的困惑，需要使用针对于建筑的地图表现方法。最后，根据室内地图的具体需求可能需要更多跟踪式的更新，商场中的店铺更新可能会比较频繁、博物馆的展览内容会因展品的内容差异需要经常地更改格局等，这些都增加了维护难度和成本的增加，维护方法和传统地图可能存在巨大的差异。室内地图的这些差异的存在，一方面给室内地图的开发带来了一些障碍，另一方面也说明，对于室内地图我们仍存在更多尝试开发的空间。 室内地图的开发相较于普通地图，更加依赖于商业和公共需求。尽管室内地图能够带来方便，但由于它的开发需要独立于普通地图测绘方法，它的开发在时间/人力成本上远高于后者。此外室内地图还存在信息量比较多、开发时间经历比较短、资料积累比较少等问题都会增加其成本。基于上面的原因目前的室内地图开发基本上以大型公共设施(飞机场，博物馆、图书馆、学校)、和大型商业或营业场所（大型商城、MALL、医院、厂房，办公楼）。占建筑比例绝大多数的居民住宅和混合式居民楼和小型营业场所和公共场所，在未来的十几年甚至几十年内很可能都不会成为室内地图的开发目标。问题可能不仅仅是成本，也可能与隐私和反恐问题相关。 依据多个理由，本文把目标软件应用场景定位为，定点的大型MALL的地图显示器。通过适当的扩展，还可以作为各种其他大型建筑群的地图需求，并在手持终端上运行，但后者并不在本文的讨论范围。本文主要把精力集中于如何实现室内3D地图，如何合理有效地对各个数据进行组合、管理和展示，并对实现在室内3D地图中实现路径搜索的方法做出一种实践。 本文所实现的室内地图，其实地参照建筑为，坐落于吉林市丰满经济开发区，并在2014年12月28号开业的，吉林欧亚城市商业综合体商业部分建筑吉林欧亚城市综合体吉林欧亚商都。建筑总共有九层，地面上高度为38米，其中地面以上7层地下两层。地面以上7层和地下一层作为商业活动场所，地下二层作为停车场。商场总建筑面积281,8683 Ｅ费巧潭际羌啊⒉鸵⑹资位逼贰⒊薄⒔∩碛槔值任惶宓淖酆闲怨何镉槔种行摹２⒓婢咭小⒂霸骸⒉枳⒕谱⒖Х忍⒚廊莸辍⒚婪⒌辍⒚捞宓辍⒁┑辍⑹榘伞⑾匆碌辍⑸涛袂⑻傅龋Υφ孟宰排费巧潭甲酆咸宓那看笊罡绞艄δ堋⑽幕涣鞴δ芎托畔⒒慵δ堋1] 根据具体的实现手段，室内地图有多种可能，本文实现的过程中从数据采集整理到最终的编程实施使用了如下的工具。图像的处理使用Photoshop，使用SketchUp进行模型的建立，使用SQLite作为数据库，并应用SQLite Expert作为数据库管理工具，结合NGUI插件创建用户界面并在Unity进行程序编写。编程主要语言为C#，，可能涉及一部分Javascript编程和少量ruby。 实现的过程，我们按照以下步骤和方法。 1.数据采集：实际的地理调查获取数据，包括楼层和商店的信息。 2.对数据进行整理：建立模型和对应的数据库的建立。 3.编程实现：包括程序的结构设想到最终实现。 其中本文着重对数据准备过程和编程实现部分的操作关键点做比较细致的描述。
【关键词】：Unity3D 室内地图 路径搜索 A星 MALL
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P283.7
【目录】：
- 前言4-6
- 中文摘要6-9
- Abstract9-16
- 第1章 绪论16-27
- 1.1 研究背景及意义16-18
- 1.2 国际国内的各类地图发展动态18-25
- 1.2.1 前言18-19
- 1.2.2 独立的室内地图19-21
- 1.2.3 集成于现有地图的室内地图21-24
- 1.2.4 其他类型的室内地图24
- 1.2.5 总结24-25
- 1.3 本文的主要工作25-26
- 1.4 论文的结构安排26-27
- 第2章 背景知识27-32
- 2.1 实现过程所涉及的工具和格式27-30
- 2.1.1 Google Earth 与 SketchUp27
- 2.1.2 SQLite 和相关软件27-28
- 2.1.3 Unity3D28-29
- 2.1.4 NGUI29
- 2.1.5 FBX29-30
- 2.2 寻路算法30
- 2.3 调查的目标-吉林欧亚城市商业综合体30-31
- 2.4 本章小结31-32
- 第3章 系统设计与实现32-48
- 3.1 总体规划32
- 3.2 室内地图数据的调查和获取32-36
- 3.2.1 前言32-33
- 3.2.2 建筑外形轮廓和总体概况的调查33-36
- 3.2.3 室内地图数据的调查36
- 3.3 数据的整理和结构安排36-40
- 3.3.1 原始图片的调整与规格化36-37
- 3.3.2 利用 SketchUp 的相片匹配进行模型构建37-38
- 3.3.3 柱子排布辅助层38
- 3.3.4 整理与转换为模型数据38-39
- 3.3.5 模型数据的结构安排39
- 3.3.6 模型数据的导出39-40
- 3.4 程序设计40-43
- 3.4.1 设计原则40
- 3.4.2 相机行为的的设计40-41
- 3.4.3 GUI 设计41
- 3.4.4 数据库设计41-42
- 3.4.5 模型行为设计42
- 3.4.6 路径相关的设计42-43
- 3.5 程序实现43-47
- 3.5.1 主要实现文件43-44
- 3.5.2 数据库操作44-45
- 3.5.3 相机控制45
- 3.5.4 楼层显示控制45-46
- 3.5.5 路经查找46
- 3.5.6 模型视觉效果设计46-47
- 3.6 总结47-48
- 第4章 总结与展望48-51
- 4.1 本文的主要工作48
- 4.2 进一步研究设想48-49
- 4.3 本文可能涉及到的缺陷49-51
- 参考文献51-54
- 致谢54
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 闫小勇;;人类个体出行行为的统计实证[J];电子科技大学学报;2011年02期
2 齐晓飞;崔秀飞;李怀树;;室内地图设计现状分析[J];测绘与空间地理信息;2013年02期
3 王京红;;中国mall发展现状及前景展望[J];华东经济管理;2007年07期
4 朱敏;;室内定位技术分析[J];现代计算机(专业版);2008年02期
本文关键词：交互式室内3D地图的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。
本文编号：265620
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