[發明專利]基于虛幻引擎的數字孿生城市空間坐標系實現方法、裝置及存儲介質

在審

• 申請號: 202011627355.5
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112749244A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 肖涵;溫建敏;牛春光;曹賀;石云行;夏其美
• 申請（專利權）人: 蘇州美房云客軟件科技股份有限公司
• 主分類號: G06F16/29
• 分類號: G06F16/29;G06T17/05
• 代理公司: 蘇州翔遠專利代理事務所(普通合伙) 32251
• 代理人: 劉計成

本發明公開了一種基于虛幻引擎的數字孿生城市空間坐標系實現方法，該方法在球空間體系的覆蓋范圍內通過等邊三角形，將新構建的等邊三角形覆蓋區域的球形坐標數據映射到虛幻引擎的平面空間坐標體系中，直至構建的等邊三角形將球形空間體系全部覆蓋。通過該坐標系實現方法可以將傳統gis的球形體系通過三角切面的算法映射到基于虛幻引擎的平面空間坐標體系，能夠在虛幻引擎的數字孿生城市技術中實現了球形坐標系的正確定位；采用該方法建立的坐標系實現快速，精度可變，可根據技術應用的不同，隨意變更精度。

技術領域

本發明涉及數字孿生技術領域，特別涉及一種基于虛幻引擎的數字孿生城市空間坐標系實現方法、裝置及存儲介質。

背景技術

隨著科學技術的發展，數字孿生技術已經從理論概念逐步到技術應用的階段。然而目前，從物理世界向虛擬世界的映射，有諸多技術問題需要解決，目前還沒有一項技術能完美解決“數字孿生”中存在的所有問題，在當前技術環境下，游戲行業和GIS行業是最有可能成為數字孿生的主導行業，然而，誰能夠率先跨出自身領域的框架，從更宏觀的層面整合自身技術優勢，投放到更多樣的應用場景，則必將在今后“數字孿生”領域占據主動。

在游戲引擎中實現空間物理坐標技術是數字孿生發展的必然趨勢。游戲引擎的核心優勢主要在于強大的“場景表現力”，一方面通過實時動態的渲染，可以構建豐富精細的場景表現，以便更好的還原我們“看到”的這個世界；另一方面強大的物理引擎可以真實模擬現實世界的運行規則，這些技術也正是“數字孿生”迫切需要的。但是對于數字孿生來說，僅考慮人工建模是遠遠不夠的，還需對其他方式獲取的城市底板進行處理，處理的目的也不僅僅是“構建場景”，而是需要對數據的存儲、交換、業務性分析層面提供全面的支持，而這些技術能力是游戲公司目前所不具備的，而這恰恰是GIS行業所擅長的。

GIS作為最早用于城市管理的技術之一，核心價值是提供了一個以地理學為依據的數據管理框架，并以此為基礎實現對各類數據資源的統一管理和整合。相比游戲引擎，GIS在數據層面更具有“兼容性”，針對城市發展的需要， 對各行業所需要的數據（遙感影像、矢量數據、Iot、傾斜攝影、 BIM）等，都可以放入到“時空框架”內，形成城市的“數據資產”。如果將兩者對優勢結合在一起，在數據獲取后，打通從數據管理到場景構建再到可視化表達的所有技術環節，形成一套高效的技術解決方案，那么必將大大推動“數字孿生”的發展。

但就目前現有技術而言，傳統的球形坐標無法在虛幻中直接使用，由于球形坐標的特殊性，現有的球形坐標在虛幻引擎的平面坐標系的定位方法通常都會引起較大的誤差，不能實現球形坐標在虛幻引擎的平面坐標系的準確定位。

發明內容

為克服上述現有技術中的不足，本發明的目的在于設計一種球空間體系在虛幻引擎空間的實現方法。

本專利還公開了一種基于虛幻引擎的數字孿生城市空間坐標系實現方法，其包括如下步驟：

1）建立虛幻引擎的平面空間坐標體系；

2）在球空間體系的覆蓋范圍內，根據定義的距離差作為邊長，選取當前球形空間體系上的三個定位原點構建等邊三角形；

3）將新構建的等邊三角形覆蓋區域的球形坐標數據映射到虛幻引擎的平面空間坐標體系中，并將映射的虛幻引擎的平面空間坐標數據存儲到數據庫內；

4）在當前球形空間體系上選擇新的定位原點，以定義的距離差為邊長，用兩個原等邊三角形的端點和一個新的定位原點構建新的等邊三角形；

5）重復步驟3）、4），直至構建的等邊三角形將球形空間體系全部覆蓋，且等邊三角形覆蓋區域的球形坐標數據全部映射到虛幻引擎的平面空間坐標體系中。

優選的，所述球形坐標數據的經度、緯度值數據精確至小數點后八位。

優選的，步驟3）中球形坐標數據映射到虛幻引擎的平面空間坐標體系中時z軸數據不變，x軸與y軸數據進行映射。

優選的，所述作為邊長的距離差的大小可調。