[發(fā)明專利]地理位置相關(guān)的散列虛擬地理編碼方法及系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210460694.8
• 申請(qǐng)日: 2012-11-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102999585A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂智涵;陳前;馮良炳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): G06F17/30
• 分類號(hào): G06F17/30
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 吳平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地理信息系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是涉及一種地理位置相關(guān)的散列虛擬地理編碼方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

地理編碼也稱地址匹配，是指將地址映射成地理坐標(biāo)的過(guò)程，提供了一種把描述成文本地址的地理位置信息轉(zhuǎn)換成地理坐標(biāo)的方式。虛擬地理編碼是在虛擬世界中對(duì)于與現(xiàn)實(shí)世界映射的地址進(jìn)行索引的坐標(biāo)編碼，是地理信息系統(tǒng)以三維方式表達(dá)的產(chǎn)物。地理信息科學(xué)是在地理學(xué)、地圖學(xué)、測(cè)量學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門科學(xué)，基于其實(shí)現(xiàn)的軟件實(shí)體稱作地理信息系統(tǒng)（GIS）。虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)是對(duì)真實(shí)世界的映射，利用計(jì)算機(jī)模擬產(chǎn)生一個(gè)三維的虛擬空間。虛擬地理信息系統(tǒng)（VR-GIS）是地理信息系統(tǒng)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它不僅具有傳統(tǒng)GIS所具有的空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理、查詢和分析等功能，與VR技術(shù)的結(jié)合對(duì)界面友好性及交互直觀性均有顯著的改善。

隨著本世紀(jì)初互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的來(lái)臨，同Web結(jié)合的理論和實(shí)踐顯示出其前所未有的生機(jī)和活力，（網(wǎng)絡(luò)虛擬地理信息系統(tǒng)）WebVR-GIS成為這一趨勢(shì)下的必然產(chǎn)物。它借助互聯(lián)網(wǎng)的全球化優(yōu)勢(shì)將VR-GIS應(yīng)用到互聯(lián)網(wǎng)上，在提供數(shù)據(jù)分享、協(xié)同漫游、GIS分析等功能的同時(shí)，更讓整個(gè)“地球虛擬世界”在一個(gè)場(chǎng)景中顯示。網(wǎng)絡(luò)虛擬世界便是WebVR-GIS的一個(gè)向多用戶交互延伸的案例，在虛擬世界中，每個(gè)用戶都有一個(gè)虛擬角色化身，與真實(shí)環(huán)境相映射的虛擬場(chǎng)景、方便快捷的信息共享等讓每個(gè)虛擬角色完全不受時(shí)域空域的界限，互動(dòng)娛樂(lè)或協(xié)同工作。虛擬場(chǎng)景中用戶數(shù)量的急速增加及人們對(duì)新事物探求欲望的提升，虛擬世界的虛擬區(qū)域逐漸由虛擬城市向虛擬地球級(jí)別的擴(kuò)展已成為必然。

然而，虛擬世界的范圍擴(kuò)大到地球級(jí)別，在對(duì)虛擬世界中地理對(duì)象進(jìn)行編碼時(shí)所出現(xiàn)的一系列新的問(wèn)題，包括：（1）全球地理位置布局復(fù)雜，基于拓?fù)涞膫鹘y(tǒng)GIS空間劃分方式難以滿足需求；（2）全球規(guī)模虛擬世界中地理對(duì)象數(shù)目眾多、且用戶化身狀態(tài)變化頻繁、行為無(wú)法預(yù)測(cè)。這些都導(dǎo)致虛擬世界中虛擬位置與現(xiàn)實(shí)地理位置映射時(shí)難以匹配準(zhǔn)確。

通常解決方案如下：為了有效進(jìn)行GIS空間劃分即地理區(qū)域劃分，常用方法有人們熟知的經(jīng)緯度區(qū)域劃分模型和地圖投影劃分模型，以及地理信息系統(tǒng)中用到的泰森多邊形區(qū)域劃分等方法。而對(duì)數(shù)據(jù)檢索則采用無(wú)關(guān)聯(lián)意義的文件命名方式索引，對(duì)于地理位置相關(guān)的映射編碼則未有研究。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，提供一種虛擬世界中虛擬位置與現(xiàn)實(shí)地理位置映射時(shí)匹配較為準(zhǔn)確的地理位置相關(guān)的散列虛擬地理編碼方法和系統(tǒng)。

一種地理位置相關(guān)的散列虛擬地理編碼方法，包括如下步驟：

采用基于球面均勻分割的區(qū)域四叉樹(shù)法對(duì)地球表面空間進(jìn)行多次劃分；

對(duì)地形與場(chǎng)景分塊和模型分別建立基于Hash明文編碼的索引；

虛擬世界中采用Hash明文的虛擬地理編碼對(duì)用戶化身索引；及

將所有數(shù)據(jù)的Hash明文編碼索引依照劃分層次存入基于Hash明文編碼的數(shù)據(jù)索引數(shù)據(jù)庫(kù)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)地表劃分8次，每一尺度級(jí)別以16位Hash保存，組合成128位Hash作為其虛擬地理編碼，對(duì)三維對(duì)象，將其所在前七次劃分地塊的Hash組合成112位Hash，三維對(duì)象本身以16位Hash作為編碼表示，疊加組合為128位Hash。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)用戶化身登陸虛擬世界時(shí)記錄其登陸所在地塊的虛擬地理編碼，作為該化身當(dāng)前虛擬地理編碼前128位，并以32位的二進(jìn)制用戶ID為尾數(shù)，組成化身定位編碼。化身移動(dòng)的過(guò)程中，當(dāng)其移動(dòng)至其他地塊，虛擬地理編碼和相應(yīng)的化身定位編碼重新更新。

一種地理位置相關(guān)的散列虛擬地理編碼系統(tǒng)，包括：

劃分模塊，采用基于球面均勻分割的區(qū)域四叉樹(shù)法對(duì)地球表面空間進(jìn)行多次劃分；

地理索引構(gòu)建模塊，用于對(duì)地形與場(chǎng)景分塊和模型分別建立基于Hash明文編碼的索引；

用戶化身索引模塊，用于在虛擬世界中采用Hash明文的虛擬地理編碼對(duì)用戶化身索引；及

存儲(chǔ)模塊，用于將所有數(shù)據(jù)的Hash明文編碼索引依照劃分層次存入基于Hash明文編碼的數(shù)據(jù)索引數(shù)據(jù)庫(kù)。

上述方法建立一套空間劃分與索引機(jī)制并抽象為數(shù)學(xué)模型，可以擴(kuò)展至真實(shí)世界劃分、三維地球剖分，并作為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中的核心索引數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對(duì)虛擬世界中各類對(duì)象進(jìn)行映射。設(shè)計(jì)基于Hash明文的虛擬地理編碼，用以索引用戶化身以及三維地球場(chǎng)景中的各類元素模型，實(shí)現(xiàn)了虛擬世界同現(xiàn)實(shí)世界中對(duì)象間相對(duì)位置的統(tǒng)一。

附圖說(shuō)明

圖1為一實(shí)施方式的地理位置相關(guān)的散列虛擬地理編碼方法流程圖；