结合关系图谱的三维展馆浏览方法

技术特征：
1.一种结合关系图谱的三维展馆浏览方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤s10：展品关系的抽取和图谱构建：步骤s11：采用正则匹配方式，抽取文物数据中所包含的所有以
‘“’
、
‘”’
、
‘
《’、
‘
》’等符号包含的专有名字或书录名称，并加入自定义词典；步骤s12：采用中文nlp处理工具，结合自定义词典，对文物展品详情进行文物关键词抽取；步骤s13：对上述步骤中所得处理结果进行数据清洗，得到关键词集，记录展品与关键词集的对应关系；步骤s14：采用编辑距离算法进行展品之间的文本相似度计算，得到任意多个文本间的关联指数，以由高到低的顺序为每个展品选取若干项的推荐展品；步骤s15：根据交互需求设计图形数据库中用于存储数据的图结构；步骤s16：基于以上抽取结果，通过脚本批量生成neo4j引擎的cypher语句生成图；步骤s20：三维场景中图谱的渲染和交互：步骤s23：选取三维场景中的图谱元素展示样式，设定数据库查询语句，根据所获得的用户交互需求，使用在线访问的方式连接neo4j数据库，进行关键词相关展品查询和查询所得展品的相关推荐展品推荐两项功能，采用数据库查询语句对neo4j数据库进行查询；步骤s24：解析neo4j数据库返回的查询结果，根据三维场景中图谱元素的展示样式采用fr算法实现空间中节点位置的布局计算，布局算法保证图谱节点每次移动后都能及时达到平衡态；步骤s25：为图谱对象设置子相机，选择正交投影方式，将图谱渲染到canvas界面；步骤s26：用户通过坐标系转换实现与图谱节点的交互操作；步骤s28：将展品节点信息和场景信息相结合，用户对图谱节点进行操作后，实现场景导航；步骤s30：用户自定义浏览路线的导航：将导航信息与ui样式相绑定，以当前用户所处位置为起点，以选定的文物目标所处位置为终点通过路径规划算法计算完整路径；采用unity引擎中自带的navmesh寻路框架，根据此框架得到的寻路结果进行导航；所用ui样式为由一个空心的圆环和一个张角大小与旋转角度都可变的弧环段组成，以圆环为主要载体，通过弧环段的不同状态和改变趋势向用户提示正确的移动方式。2.根据权利要求1所述的结合关系图谱的三维展馆浏览方法，其特征在于，步骤s30以下步骤：步骤s31：获取路径信息中所有路径节点p
set
、当前用户替身的位置p
cur
、阶段导航位置点p
target
，用户替身朝向的法相向量n
per
，以p
cur
为起点，p
target
为终点的向量n
dir
，选择导航对象并计算导航路径，根据用户浏览需求输入指令更新导航目标点；步骤s32：获取实时向量信息更新导航ui的张角_waver，导航ui的旋转角度_rotate；步骤s33：分别计算x的tan值、sin值和cos值，通过旋转矩阵计算像素坐标，利用tan值生成对称着色区域后，根据像素坐标返回对应颜色；步骤s34：根据步骤s33计算结果在交互界面上实时显示更新后的导航ui。3.根据权利要求2所述的结合关系图谱的三维展馆浏览方法，其特征在于，所述步骤s30包括以下步骤：
步骤s31：根据用户在交互界面上选取的待浏览展品清单，使用navmesh框架进行路径规划，获取完整的路径信息，根据目标展品的切换规则进行多个待浏览展品切换，将r
in
和r
out
范围内的像素设为白色，范围外像素返回透明颜色，在交互界面中获得白色圆环，根据自适应ui获取路径信息算法获取导航目标。4.根据权利要求3所述的结合关系图谱的三维展馆浏览方法，其特征在于，所述步骤s31中根据自适应ui获取路径信息算法获取导航目标包括以下步骤：1、得到路径节点集合p
set
；2、循环判断经过的节点数量；3、是否即将走到最后一个节点；4、如果到达最后节点；5、计算向量v,v：＝场景中目标在xz平面坐标-虚拟相机在xz平面坐标；6、如果未到达最后节点；7、计算向量v,v：＝下一个路径拐点的平面坐标-虚拟相机在xz轴平面坐标；8、与当前节点距离低于阈值时，经过节点数 1；9、根据向量v信息调整ui状态。5.根据权利要求2所述的结合关系图谱的三维展馆浏览方法，其特征在于，所述步骤s32包括以下步骤：步骤s321：根据当前用户替身位置p
cur
与阶段导航位置点p
target
的距离大小，经过系数换算得到0～90范围内的数值，以张角度数_waver参数定义，表示圆环中高亮区域的弧度大小；渲染时根据张角度数_waver的tan值进行换算处理，并使uv坐标处于张角度数_waver范围内像素返回当前的_color颜色，同时uv坐标位于_waver范围外的像素依然保持白色；设定坐标规则使得高亮区域的颜色由中心向两侧延伸，由两侧向中心收缩，得到张角度数变化的弧环段。6.根据权利要求5所述的结合关系图谱的三维展馆浏览方法，其特征在于，所述步骤s32包括以下步骤：步骤s322：获取当前阶段的导航位置p
target
后，计算n
per
和n
dir
，利用两个向量夹角的sin值和cos值得到计算uv坐标的旋转角度_rotate，_rotate的取值范围为0～360
°
。7.根据权利要求2所述的结合关系图谱的三维展馆浏览方法，其特征在于，所述步骤s33包括以下步骤：步骤s331：为uv坐标添加偏移实现将交互界面上导航ui图标从画面中心移至交互界面的角落上；步骤s332：当替身在场景中位置改变时，将ui图标操作区域的color设为第一种颜色；当替身在三维展馆场景内的朝向发生改变时，color设为第二种颜色；当替身在三维展馆内已行进到路径上最后节点时，n
dir
以导航目标的场景位置为终点，表示已到达展品附近，此时color设为第三种特定颜色。8.根据权利要求2所述的结合关系图谱的三维展馆浏览方法，其特征在于，所述步骤s33包括以下步骤：步骤s333：在用户到达最终的目标位置之前，系统根据设定的目标展品切换规则实时更新导航ui所有参数，绘制新的圆环图形，并向用户输出提示导航信息。9.根据权利要求2所述的结合关系图谱的三维展馆浏览方法，其特征在于，包括：步骤
s27：设置图谱节点设计辅助交互组件，交互组件为圆环结构，圆环上分别设置“选择”、“展开”、“删除”选项。10.根据权利要求1所述的结合关系图谱的三维展馆浏览方法，其特征在于，所用ui样式以圆形为主要载体，以圆形中部分扇形的圆心角变换提示用户正确移动方向；以扇形半径的大小表示与目标的距离；当扇形的半径向圆心收缩，表示替身正靠近目标展品；当扇形半径向圆周方向延伸表示替身在向远离目标展品的方向移动；圆型ui的透明度大于50％。

技术总结
本申请公开了一种结合关系图谱的三维展馆浏览方法，包括以下步骤：步骤S10：展品关系的抽取和图谱构建；步骤S20：三维场景中图谱的渲染和交互；步骤S30：用户自定义浏览路线导航。该方法通过将关系图谱引入三维数字展馆，与场景交互进行充分关联，结合路径规划算法获取导航信息，设计并实现新的UI套件，进行自适应导航信息的显示。应导航信息的显示。


技术研发人员：胡勇 王梦园 沈旭昆
受保护的技术使用者：北京航空航天大学云南创新研究院
技术研发日：2022.04.15
技术公布日：2022/7/12