一种球形屏幕动态地图显示方法、系统、电子设备及介质与流程

    技术2026-06-18  22


    本技术涉及计算机视觉,具体涉及一种球形屏幕动态地图显示方法、系统、电子设备及介质。


    背景技术:

    1、随着全球化的加速和科技的迅速发展,地理信息系统和三维可视化技术已经成为了研究、教育和商业领域中不可或缺的工具。在越来越多的博物馆、科技馆等展馆中开始设置3d球幕进行世界地图的展示,在此背景下,三维显示技术,尤其是球形屏幕的使用,为地图展示带来了革命性的改变。球形屏幕能够提供360度的显示视角,使得观众能够从各个角度观察地球,这样的全景视角极大地增强了用户的体验感和信息获取的直观性。

    2、目前,现有利用球形屏幕进行地图显示的方法通过采集世界地图中各区域固定的海洋以及陆地等数据进行投射展示。但是在实际应用中,由于气候在不断变化,采集固定的地图数据进行展示,往往投射的地图缺乏与实时的气候情况存在误差,无法动态地展示气候变化情况,从而导致球形屏幕地图显示的准确性较低。


    技术实现思路

    1、本技术提供了一种球形屏幕动态地图显示方法、系统、电子设备及介质,具有提高球形屏幕地图显示的准确性的效果。

    2、第一方面,本技术提供了一种球形屏幕动态地图显示方法,包括:

    3、响应于目标游客在3d球幕上的点击指令,获取所述点击指令对应的目标地球信息和所述目标地球信息在所述3d球幕上的基准投射位置;

    4、根据所述目标地球信息和所述基准投射位置,生成待投射于所述3d球幕的第一世界地图;实时获取所述第一世界地图当前的气候数据,并对所述第一世界地图和所述气候数据进行拟合,得到第二世界地图;

    5、根据所述3d球幕的屏幕参数,确定所述第二世界地图在所述3d球幕上的投射坐标;

    6、基于所述投射坐标,将所述第二世界地图投射于所述3d球幕以进行动态地图显示。

    7、通过采用上述技术方案,响应目标游客的点击指令确定目标游客感兴趣位置的目标地球信息和3d球幕上的基准投射位置,可以实现根据用户需求生成目标地球信息对应位置静态的第一世界地图。结合实时动态获取的气候数据进行拟合,可以使第二世界地图实时反映地球上对应区域的气候动态变化状况,利用3d球幕的屏幕参数进行坐标转换计算,能够实现第二世界地图在球幕三维空间的精确投射,实现了根据用户需求和地球实时气候状况生成和展示动态世界地图的效果,结合动态变化的气候情况,在3d球幕上进行动态地图显示,提高了球形屏幕地图显示的准确性。

    8、可选的,确定所述目标地球信息对应的地球区域,并在数据库中匹配所述地球区域对应的海洋地图特征和陆地地图特征;根据所述海洋地图特征、所述陆地地图特征以及所述基准投射位置,生成在所述待投射于所述3d球幕的第一世界地图。

    9、通过采用上述技术方案,针对目标地球信息,先确定其对应的地球区域范围,再在数据库中匹配该区域的海洋和陆地地图特征数据。根据匹配得到的静态地图特征数据,并结合预设的基准投射位置,可以生成包含该区域海洋和陆地内容的第一世界地图。这种由地图数据库提取静态特征生成第一世界地图的技术方案,可以保证地图包含全面的区域地貌信息,具备真实的地理环境框架。相比直接从目标地球信息生成第一世界地图,让第一世界地图生成更加依赖于专业地图数据库,能获得更丰富、精细的静态地图特征数据,提升第一世界地图的静态环境质量。

    10、可选的,确定所述第一世界地图对应的位置坐标;实时获取所述位置坐标对应区域当前的洋流范围、海水温度、陆地温度以及空气颗粒物浓度;将所述洋流范围、所述海水温度、所述陆地温度以及所述空气颗粒物浓度作为所述第一世界地图当前的气候数据。

    11、通过采用上述技术方案,在获得第一世界地图后,明确其所代表区域的精确位置坐标。根据位置坐标,系统可以提取该区域的多种实时动态气候数据,包括洋流、海水温度、陆地温度、大气粉尘和气体成分。这些多源动态数据成为第一世界地图的气候输入,可以实现地图在海洋和大气等多个方面的综合动态化。相比直接使用气温、湿度等基础气象数据,该方案利用了更丰富的动态气候数据源,可以综合各类数据生成不同气候效果,使最终的第二世界地图动态效果更丰富、立体和逼真,不仅天气动态,海洋和大气也会呈现动态变化。

    12、可选的,创建适配所述3d球幕的图像格式的若干帧空白图像,所述空白图像包括静态图层和动态图层;将所述第一世界地图填充至各所述空白图像的静态图层中,并将所述气候数据按照所述气候数据对应的时间戳填充至各所述空白图像的动态图层中,得到填充后的若干帧动态图像;基于各所述动态图像,生成所述第二世界地图。

    13、通过采用上述技术方案,生成适配3d球幕的空白动态图像序列,包含静态图层和动态图层。然后将第一世界地图静态内容填充到各帧图像的静态图层中。按时间顺序将动态气候数据填充到对应帧图像的动态图层中,基于这些具有动态气候效果的图像序列,合成生成第二世界地图。这样通过预先分离静态层和动态层,可以更加灵活地控制两者的生成,静态基础地图保持一致,动态效果可以按时间变化独立渲染,相比单一图像合成,采用分层图像序列合成流程,可以更精细控制动态效果。

    14、可选的,构建所述第二世界地图的平面坐标系,并获取所述第二世界地图中各像素点在所述平面坐标系中的平面坐标;将各所述像素点的平面坐标除以所述球幕半径,得到各所述像素点的球面坐标;基于所述球幕半径,对各所述像素点的球面坐标进行投射,得到各所述像素点在所述3d球幕上的初始投射坐标;根据各所述像素点的初始投射坐标,得到所述第二世界地图在所述3d球幕上的投射坐标。

    15、通过采用上述技术方案,构建第二世界地图的平面坐标系,获取地图中每个像素点的平面坐标。将平面坐标除以球幕半径,转换为球面坐标,基于球幕参数,对球面坐标进行投射转换,得到初始的球幕投射坐标。根据所有像素点的初始投射坐标,确定地图在球幕上的最终精确投射坐标。相较于直接进行球面投射转换,该方案加入了平面坐标系的中间转换过程,通过平面投射确定初始投射坐标,可以简化计算过程,提高转换精度,实现了基于球幕参数,进行第二世界地图球面坐标系的精确转换。

    16、可选的,将各所述像素点的经度、纬度以及所述球幕半径代入预设第一公式,得到各所述像素点在所述3d球幕上的x轴坐标;其中,所述预设第一公式为:xi=r×cos(φi)×cos(θi);式中,xi表示第i个像素点在所述3d球幕上的x轴坐标,r表示所述球幕半径,φi表示第i个像素点的纬度,θi表示第i个像素点的经度;

    17、将各所述像素点的经度、纬度以及所述球幕半径代入预设第二公式,得到各所述像素点在所述3d球幕上的y轴坐标;其中,所述预设第二公式为:yi=r×cos(φi)×sin(θi);式中,yi表示第i个像素点在所述3d球幕上的y轴坐标,r表示所述球幕半径,φi表示第i个像素点的纬度,θi表示第i个像素点的经度;

    18、将各所述像素点的经度和所述球幕半径代入预设第三公式,得到各所述像素点在所述3d球幕上的z轴坐标;其中,所述预设第三公式为:zi=r×sin(φi);式中,zi表示第i个像素点在所述3d球幕上的z轴坐标,r表示所述球幕半径,φi表示第i个像素点的纬度;

    19、基于各所述像素点在所述球幕上的x轴坐标、y轴坐标以及z轴坐标,确定各所述像素点在所述3d球幕上的初始投射坐标。

    20、通过采用上述技术方案,采用预设第一公式、预设第二公式以及预设第三公式,结合各像素点的经度和维度以及3d球幕的球幕半径,计算出各像素点投射在3d球幕上的x轴坐标、y轴坐标以及z轴坐标,从而确定各像素点的投射坐标,完成像素点向3d球幕的投射变换,提高了投射的准确性。

    21、可选的,获取所述目标游客的虹膜信息;根据所述虹膜信息中的虹膜位置,确定所述3d球幕上虚拟鼠标的光标位置;基于所述虹膜信息中的运动轨迹,生成所述虚拟鼠标的移动指令;根据所述移动指令,对所述3d球幕上所述光标位置对应的第二世界地图进行调整。

    22、通过采用上述技术方案,获取目标游客的虹膜信息,确定虹膜位置,根据虹膜位置,计算出球幕上对应虚拟鼠标的光标位置,分析虹膜运动轨迹,生成虚拟鼠标的移动控制指令,根据移动指令,相应地调整球幕上光标所在位置的第二世界地图。该技术方案利用虹膜信息实现了自然的眼球控制交互,不需要手持设备,通过眼球运动即可控制并调整世界地图的展示,相较传统控制方式,实现了更自然、便捷的虹膜控制交互方式,使得用户可以通过眼球控制来调整和操作球幕地图显示,提高了交互效率。

    23、在本技术的第二方面提供了一种球形屏幕动态地图显示系统,所述系统包括:

    24、信息获取模块,用于响应于目标游客在3d球幕上的点击指令,获取所述点击指令对应的目标地球信息和所述目标地球信息在所述3d球幕上的基准投射位置;

    25、世界地图确定模块,用于根据所述目标地球信息和所述基准投射位置,生成待投射于所述3d球幕的第一世界地图;实时获取所述第一世界地图当前的气候数据,并对所述第一世界地图和所述气候数据进行拟合,得到第二世界地图;

    26、投射坐标确定模块,用于根据所述3d球幕的屏幕参数,确定所述第二世界地图在所述3d球幕上的投射坐标;

    27、动态地图显示模块,用于基于所述投射坐标,将所述第二世界地图投射于所述3d球幕以进行动态地图显示。

    28、在本技术的第三方面提供了一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序,该程序能够被处理器加载执行时实现一种球形屏幕动态地图显示方法。

    29、在本技术的第四方面提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时使所述处理器实现一种球形屏幕动态地图显示方法。

    30、综上所述,本技术实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:

    31、通过采用本技术技术方案,响应目标游客的点击指令确定目标游客感兴趣位置的目标地球信息和3d球幕上的基准投射位置,可以实现根据用户需求生成目标地球信息对应位置静态的第一世界地图。结合实时动态获取的气候数据进行拟合,可以使第二世界地图实时反映地球上对应区域的气候动态变化状况,利用3d球幕的屏幕参数进行坐标转换计算,能够实现第二世界地图在球幕三维空间的精确投射,实现了根据用户需求和地球实时气候状况生成和展示动态世界地图的效果,结合动态变化的气候情况,在3d球幕上进行动态地图显示,提高了球形屏幕地图显示的准确性。


    技术特征:

    1.一种球形屏幕动态地图显示方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的球形屏幕动态地图显示方法,其特征在于,所述根据所述目标地球信息和所述基准投射位置,生成待投射于所述3d球幕的第一世界地图,包括:

    3.根据权利要求2所述的球形屏幕动态地图显示方法,其特征在于,所述实时获取所述第一世界地图当前的气候数据,包括:

    4.根据权利要求2所述的球形屏幕动态地图显示方法,其特征在于,所述对所述第一世界地图和所述气候数据进行拟合,得到第二世界地图,包括:

    5.根据权利要求1所述的球形屏幕动态地图显示方法,其特征在于,所述屏幕参数包括球幕半径和球幕曲率,所述根据所述3d球幕的屏幕参数,确定所述第二世界地图在所述3d球幕上的投射坐标,包括:

    6.根据权利要求5所述的球形屏幕动态地图显示方法,其特征在于,所述球面坐标包括经度和纬度,所述基于所述球幕半径,对各所述像素点的球面坐标进行投射,得到各所述像素点在所述3d球幕上的初始投射坐标,包括:

    7.根据权利要求1所述的球形屏幕动态地图显示方法,其特征在于,所述基于所述投射坐标,将所述第二世界地图投射于所述3d球幕以进行动态地图显示之后,还包括:

    8.一种球形屏幕动态地图显示系统,其特征在于,所述系统包括:

    9.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、存储器、用户接口及网络接口,所述存储器用于存储指令,所述用户接口和所述网络接口用于给其他设备通信,所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令,以使所述电子设备执行如权利要求1-7任意一项所述的一种球形屏幕动态地图显示方法。

    10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有指令,当所述指令被执行时,执行如权利要求1-7任意一项所述的一种球形屏幕动态地图显示方法。


    技术总结
    一种球形屏幕动态地图显示方法、系统、电子设备及介质,涉及计算机视觉技术领域。该方法包括:响应于目标游客在3D球幕上的点击指令,获取点击指令对应的目标地球信息和目标地球信息在3D球幕上的基准投射位置;根据目标地球信息中的静态环境元素和基准投射位置,生成待投射于3D球幕的第一世界地图;实时获取第一世界地图当前的气候数据,并对第一世界地图和气候数据进行拟合,得到第二世界地图;根据3D球幕的屏幕参数,确定第二世界地图在3D球幕上的投射坐标;基于投射坐标,将第二世界地图投射于3D球幕以进行动态地图显示。实施本申请提供的技术方案,达到了提高内投球球形屏幕地图信息显示的准确性及用户交互的效果。

    技术研发人员:马立广,曹彦荣,何宇星
    受保护的技术使用者:北京山海础石信息技术有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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