地理矢量数据仿真建模方法、装置及电子设备

1.本发明涉及仿真技术领域，尤其涉及一种地理矢量数据仿真建模方法、装置及电子设备。


背景技术：

2.矢量数据模型，也称为离散对象模型，是采用离散对象来表示地球表面的空间要素的数据格式。而地理矢量数据是在直角坐标系中，用二维坐标表示的地图图形或地理实体，主要描述地理对象的空间位置和几何形态，同时包含了部分语义属性信息。
3.相关技术可知，通常基于地理信息系统(geographic information system，gis)软件将矢量数据包含的空间位置信息可视化。常见的可视化操作形式为在地图底图上叠加显示，用点、折线、多边形等形状来表示不同类型的地理矢量数据。
4.然而，在二维平面或三维地形表面显示简单的点线面样式较为单一，并不能形成逼真的三维地物模型，尤其是当地理矢量数据采样间隔较大时，在gis系统中显示为过渡生硬的折线段，可视化效果不佳，对原本代表的地理要素还原度较差。


技术实现要素：

5.本发明提供一种地理矢量数据仿真建模方法、装置及电子设备，用以解决现有技术中地理矢量数据可视化效果单一、还原度差的缺陷，实现了自动对待处理地理矢量数据进行仿真建模，生成形态源于真实测绘数据、纹理贴近真实效果、可视化效果高的与待处理地理矢量数据对应的仿真模型。
6.本发明提供一种地理矢量数据仿真建模方法，所述方法包括：确定待仿真真实地理范围，并在所述待仿真真实地理范围内确定至少两个地理配准点；基于所述待仿真真实地理范围确定仿真空间范围，并在所述仿真空间范围内确定至少两个仿真配准点，其中，所述仿真配准点与所述地理配准点配准设置；获取待处理地理矢量数据，其中，所述待处理地理矢量数据与所述待仿真真实地理范围属于同一坐标系；解析所述待处理地理矢量数据，得到所述待处理地理矢量数据的多个地理坐标序列；基于所述地理配准点和所述仿真配准点，对所述地理坐标序列中的各地理坐标进行坐标转换得到仿真坐标；基于所述仿真坐标得到所述待处理地理矢量数据的仿真模型。
7.根据本发明提供的一种地理矢量数据仿真建模方法，所述基于所述地理配准点和所述仿真配准点，对所述地理坐标序列中的各地理坐标进行坐标转换得到仿真坐标，具体包括：确定所述待仿真真实地理范围在水平方向上的跨度，并基于所述跨度根据所述地理配准点和所述仿真配准点，对所述地理坐标序列中的各地理坐标进行坐标转换得到仿真坐标。
8.根据本发明提供的一种地理矢量数据仿真建模方法，所述地理配准点包括第一地理配准点和第二地理配准点，所述仿真配准点包括第一仿真配准点和第二仿真配准点；所述基于所述跨度根据所述地理配准点和所述仿真配准点，对所述地理坐标序列中的各地理
坐标进行坐标转换得到仿真坐标，具体包括：若所述跨度大于或等于跨度阈值，则基于所述第一地理配准点得到所述第一地理配准点的投影坐标，基于所述第二地理配准点得到所述第二地理配准点的投影坐标，以及基于所述地理坐标得到所述地理坐标的投影坐标；基于所述第一仿真配准点、所述第二仿真配准点、所述第一地理配准点的投影坐标、所述第二地理配准点的投影坐标以及所述地理坐标的投影坐标，对所述地理坐标序列中的各地理坐标进行坐标转换得到仿真坐标。
9.根据本发明提供的一种地理矢量数据仿真建模方法，所述第一地理配准点与所述第一仿真配准点配准设置，所述第二地理配准点与所述第二仿真配准点配准设置；所述基于所述第一仿真配准点、所述第二仿真配准点、所述第一地理配准点的投影坐标、所述第二地理配准点的投影坐标以及所述地理坐标的投影坐标，对所述地理坐标序列中的各地理坐标进行坐标转换得到仿真坐标采用以下公式实现：
[0010][0011][0012]
其中，x表示所述仿真坐标的横坐标；y表示所述仿真坐标的纵坐标；lonproj表示所述地理坐标的投影坐标的经度值；startlonproj表示所述第一地理配准点的投影坐标的经度值；endlonproj表示所述第二地理配准点的投影坐标的经度值；endx表示所述第二仿真配准点的横坐标；startx表示所述第一仿真配准点的横坐标；latproj表示所述地理坐标的投影坐标的纬度值；startlatproj表示所述第一地理配准点的投影坐标的纬度值；endlatproj表示所述第二地理配准点的投影坐标的纬度值；endy表示所述第二仿真配准点的纵坐标；starty表示所述第一仿真配准点的纵坐标。
[0013]
根据本发明提供的一种地理矢量数据仿真建模方法，所述地理配准点包括第一地理配准点和第二地理配准点，所述仿真配准点包括第一仿真配准点和第二仿真配准点；所述基于所述跨度根据所述地理配准点和所述仿真配准点，对所述地理坐标序列中的各地理坐标进行坐标转换得到仿真坐标，具体包括：若所述跨度小于跨度阈值，则基于所述第一仿真配准点、所述第二仿真配准点、所述第一地理配准点以及所述第二地理配准点，对所述地理坐标序列中的各地理坐标进行坐标转换得到仿真坐标。
[0014]
根据本发明提供的一种地理矢量数据仿真建模方法，所述第一地理配准点与所述第一仿真配准点配准设置，所述第二地理配准点与所述第二仿真配准点配准设置；所述基于所述第一仿真配准点、所述第二仿真配准点、所述第一地理配准点以及所述第二地理配准点，对所述地理坐标序列中的各地理坐标进行坐标转换得到仿真坐标采用以下公式实现：
[0015][0016][0017]
其中，x表示所述仿真坐标的横坐标；y表示所述仿真坐标的纵坐标；lon表示所述地理坐标的经度值；startlon表示所述第一地理配准点的经度值；endlon表示所述第二地
理配准点的经度值；endx表示所述第二仿真配准点的横坐标；startx表示所述第一仿真配准点的横坐标；lat所述地理坐标的纬度值；startlat表示所述第一地理配准点的纬度值；endlat表示所述第二地理配准点的纬度值；endy表示所述第二仿真配准点的纵坐标；starty表示所述第一仿真配准点的纵坐标。
[0018]
根据本发明提供的一种地理矢量数据仿真建模方法，所述基于所述仿真坐标得到所述待处理地理矢量数据的仿真模型，具体包括：对各所述地理坐标序列进行处理，得到与各所述地理坐标序列对应的样条曲线，其中，在所述样条曲线中以所述地理坐标序列中各地理坐标的仿真坐标作为控制点；在所述样条曲线的相邻所述控制点间添加网格体，得到样条网格体；基于所述样条网格体得到所述待处理地理矢量数据的仿真模型。
[0019]
根据本发明提供的一种地理矢量数据仿真建模方法，在所述基于所述样条网格体得到所述待处理地理矢量数据的仿真模型之前，所述方法还包括：对所述样条网格体进行材质效果添加得到处理后样条网格体，并将所述处理后样条网格体作为最终的样条网格体，其中，所述材质效果与所述地理坐标序列对应的地物相匹配。
[0020]
本发明还提供一种地理矢量数据仿真建模装置，所述装置包括：确定模块，用于确定待仿真真实地理范围，并在所述待仿真真实地理范围内确定至少两个地理配准点，以及基于所述待仿真真实地理范围确定仿真空间范围，并在所述仿真空间范围内确定至少两个仿真配准点，其中，所述仿真配准点与所述地理配准点配准设置；获取模块，用于获取待处理地理矢量数据，其中，所述待处理地理矢量数据与所述待仿真真实地理范围属于同一坐标系；解析模块，用于解析所述待处理地理矢量数据，得到所述待处理地理矢量数据的多个地理坐标序列；转换模块，用于基于所述地理配准点和所述仿真配准点，对所述地理坐标序列中的各地理坐标进行坐标转换得到仿真坐标；处理模块，用于基于所述仿真坐标得到所述待处理地理矢量数据的仿真模型。
[0021]
本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述的地理矢量数据仿真建模方法。
[0022]
本发明提供的地理矢量数据仿真建模方法、装置及电子设备，通过基于地理配准点和仿真配准点，对地理坐标序列中的各地理坐标进行坐标转换得到仿真坐标，并根据仿真坐标得到待处理地理矢量数据的仿真模型，实现了自动对待处理地理矢量数据进行仿真建模，生成可视化效果高的与待处理地理矢量数据对应的仿真模型，从而提高了在仿真建模过程中的建模效率以及仿真模型的可视化效果。
附图说明
[0023]
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]
图1是本发明提供的地理矢量数据仿真建模方法的流程示意图之一；
[0025]
图2是本发明提供的仿真空间范围坐标配准示意图；
[0026]
图3是本发明提供的对线状地理矢量数据仿真建模的结果示意图；
[0027]
图4是本发明提供的基于跨度根据地理配准点和仿真配准点，对地理坐标序列中的各地理坐标进行坐标转换得到仿真坐标的流程示意图；
[0028]
图5是本发明提供的基于仿真坐标得到所述待处理地理矢量数据的仿真模型的流程示意图；
[0029]
图6是本发明提供的样条曲线控制点的示意图；
[0030]
图7是本发明提供的对面状地理矢量数据仿真建模的结果高空视角示意图；
[0031]
图8是本发明提供的对面状地理矢量数据仿真建模的结果低空视角示意图；
[0032]
图9是本发明提供的地理矢量数据仿真建模装置的结构示意图；
[0033]
图10是本发明提供的电子设备的结构示意图。
[0034]
附图标记：
[0035]
控制点：601样条曲线：602
具体实施方式
[0036]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0037]
本发明提供的地理矢量数据仿真建模方法，可以自动对待处理地理矢量数据进行仿真建模，生成可视化效果高的与待处理地理矢量数据对应的仿真模型，从而提高了在仿真建模过程中的建模效率以及仿真模型的可视化效果。
[0038]
需要说明的是，本发明提供的地理矢量数据仿真建模方法可以应用于虚幻引擎，也可以应用于其他引擎，在本发明中不对应用场景作具体限定。在本发明中为了便于说明，以应用于虚幻引擎的场景为例进行说明。
[0039]
为了进一步介绍本发明提供的地理矢量数据仿真建模方法，下面将结合图1进行说明。
[0040]
图1是本发明提供的地理矢量数据仿真建模方法的流程示意图之一。
[0041]
在本发明一示例性实施例中，结合图1可知，地理矢量数据仿真建模方法可以包括步骤110至步骤160，下面将分别介绍各步骤。
[0042]
在步骤110中，确定待仿真真实地理范围，并在待仿真真实地理范围内确定至少两个地理配准点。
[0043]
在步骤120中，基于待仿真真实地理范围确定仿真空间范围，并在仿真空间范围内确定至少两个仿真配准点，其中，仿真配准点与地理配准点配准设置。
[0044]
基于虚幻引擎开发的仿真系统限定了仿真所涉及的空间范围(对应仿真空间范围)，即仿真场景只覆盖了地球的某一具体范围(对应待仿真真实地理范围)。在应用过程中，需要对仿真空间范围的边界坐标与待仿真真实地理范围内的真实的地理坐标进行配准。
[0045]
在一种实施例中，待仿真真实地理范围可以用西南角(startlon,startlat)和东北角(endlon,endlat)两个点的经纬度描述，并作为地理配准点，所对应的待仿真真实地理范围是位于地球表面、四边具有一定弧度的四边形。
[0046]
在又一种实施例中，仿真空间范围可以为三维直角坐标系，“xyz”三个方向对应的地理方位为“东南天”。在一示例中，可以设定其左下角起始坐标(startx,starty)、右上角坐标(endx,endy)作为仿真配准点。z方向为地形起伏的方向，在配准地球表面范围(对应待仿真真实地理范围)时暂时不需考虑。可以理解的是，待仿真真实地理范围与仿真空间范围配准。
[0047]
在又一示例中，结合图2进行说明，可以将待仿真真实地理范围内(对应真实地理坐标所在的坐标系)的西南角(startlon,startlat)称为第一地理配准点，东北角(endlon,endlat)称为第二地理配准点，以及将仿真空间范围内(对应仿真空间坐标所在的坐标系)的左下角起始坐标(startx,starty)称为第一仿真配准点，右上角坐标(endx,endy)称为第二仿真配准点。其中，第一地理配准点与第一仿真配准点坐标配准，第二地理配准点与第二仿真配准点坐标配准。
[0048]
在步骤130中，获取待处理地理矢量数据，其中，待处理地理矢量数据与待仿真真实地理范围属于同一坐标系。
[0049]
地理矢量数据包括多种数据格式，例如，shapefile、kml、gml、gpx、osm、geojson等数据格式，地理矢量数据可用于描述兴趣点、道路、管道、河流、湖泊等点线面地理要素。为了统一数据输入方式，方便后续处理，可以确定一种交换格式作为仿真系统输入。在一种实施例中，可以对待处理地理矢量数据进行预处理，得到处理后的待处理地理矢量数据，并将处理后的待处理地理矢量数据作为最终的待处理地理矢量数据。其中，最终的待处理地理矢量数据可以理解为前文所述的仿真系统输入。
[0050]
在一种实施例中，由于geojson数据格式可以将地理坐标存储为javascript object notation(json)形式的文本，将空间对象的属性存储在多层级字典型数据结构中，包括点、线和多边形等多型坐标数据。geojson数据格式相比于其他格式通常具有较少的标记开销，且在不同系统间的交换性较好，所以在本实施例中，可以将geojson数据格式作为统一的建模输入格式。对待处理地理矢量数据进行预处理，得到处理后的待处理地理矢量数据，可以理解为是把将要进行建模的待处理地理矢量数据转换为geojson格式。
[0051]
在步骤140中，解析待处理地理矢量数据，得到待处理地理矢量数据的多个地理坐标序列。
[0052]
在一种实施例中，可以读取geojson格式的待处理地理矢量数据，针对每一个地理矢量对象，解析出其中包含的地理坐标序列。其中，待处理地理矢量数据可以由多个地理矢量对象构成，其中，地理矢量对象可以通过地理坐标序列表示。可以理解的是，地理坐标序列中所对应的坐标可以是与待仿真真实地理范围属于同一坐标系。地理坐标序列中可以包含某一地理位点的经度值和纬度值。需要说明的是，对待处理地理矢量数据进行仿真建模得到关于待处理地理矢量数据的仿真模型可以理解为是通过对地理矢量对象进行仿真建模得到关于地理矢量对象的仿真模型来实现。关于待处理地理矢量数据的仿真模型可以由多个关于地理矢量对象的仿真模型构成。
[0053]
在步骤150中，基于地理配准点和仿真配准点，对地理坐标序列中的各地理坐标进行坐标转换得到仿真坐标。
[0054]
在步骤160中，基于仿真坐标得到待处理地理矢量数据的仿真模型。
[0055]
在一种实施例中，继续结合图2进行说明，地理坐标可以对应图示中的(lon,lat)，
仿真坐标可以对应图示中的(x,y)。在应用过程中，可以基于地理配准点(第一地理配准点(startlon,startlat)和第二地理配准点(endlon,endlat))和仿真配准点(第一仿真配准点(startx,starty)和第二仿真配准点(endx,endy))，对地理坐标序列中的各地理坐标(lon,lat)进行坐标转换，以得到仿真坐标(x,y)。进一步的，基于仿真坐标(x,y)可以得到待处理地理矢量数据的仿真模型。
[0056]
图3示出了基于本发明提供的地理矢量数据仿真建模方法对线状地理矢量数据进行仿真建模的结果示意图。结合图3所示，形成了一条可视性较好的道路模型，其走向基于真实测绘数据，外观符合道路特点，其建模的可视化效果较高。通过本实施例，实现了自动对地理矢量数据进行仿真建模，生成形态源于真实测绘数据、纹理贴近真实效果、可视化效果高的与待处理地理矢量数据对应的仿真模型。并且对待处理地理矢量数据的仿真建模过程为自动化程序，效率相比于手动建模得到了提高。
[0057]
本发明提供的地理矢量数据仿真建模方法，通过基于地理配准点和仿真配准点，对地理坐标序列中的各地理坐标进行坐标转换得到仿真坐标，并根据仿真坐标得到待处理地理矢量数据的仿真模型，实现了自动对待处理地理矢量数据进行仿真建模，生成可视化效果高的与待处理地理矢量数据对应的仿真模型，从而提高了在仿真建模过程中的建模效率以及仿真模型的可视化效果。
[0058]
为了进一步介绍本发明提供的地理矢量数据仿真建模方法，下面将对基于地理配准点和仿真配准点，对地理坐标序列中的各地理坐标进行坐标转换得到仿真坐标的过程进行说明。
[0059]
在本发明一示例性实施例中，基于地理配准点和仿真配准点，对地理坐标序列中的各地理坐标进行坐标转换得到仿真坐标可以采用以下步骤实现：
[0060]
确定待仿真真实地理范围在水平方向上的跨度，并基于跨度根据地理配准点和仿真配准点，对地理坐标序列中的各地理坐标进行坐标转换得到仿真坐标。需要说明的是，在本发明中不对水平方向的具体方向作限定，在一示例中，在水平方向上的跨度可以是沿纬度方向上的跨度，也可以是沿经度方向上的跨度。
[0061]
在本发明一示例性实施例中，地理配准点可以包括第一地理配准点和第二地理配准点，仿真配准点可以包括第一仿真配准点和第二仿真配准点。结合图4可知，基于跨度根据地理配准点和仿真配准点，对地理坐标序列中的各地理坐标进行坐标转换得到仿真坐标可以包括步骤410和步骤420，下面将分别介绍各步骤。
[0062]
在步骤410中，若跨度大于或等于跨度阈值，则基于第一地理配准点得到第一地理配准点的投影坐标，基于第二地理配准点得到第二地理配准点的投影坐标，以及基于地理坐标得到地理坐标的投影坐标。
[0063]
在一种实施例中，跨度阈值可以根据实际情况进行调整，在本实施例中不作具体限定，在一示例中，跨度阈值可以是十公里。
[0064]
可以理解的是，待仿真真实地理范围在水平方向上的跨度大于或等于跨度阈值可以认为是仿真空间范围较大，地球曲率已经显著影响到仿真过程中与位置相关的计算。在应用过程中，需要通过全球平面投影实现仿真坐标与地理坐标之间的转换。
[0065]
在一示例中，可以采用epsg：3857投影标准将地球表面投影为平面上的矩形。在应用过程中，可以将由经纬度表示的地理坐标(lon,lat)换算为地理坐标的投影坐标
(lonproj,latproj)。可以将由经纬度表示的第一地理配准点(startlon,startlat)换算为第一地理配准点的投影坐标(startlonproj,startlatproj)。可以将由经纬度表示的第二地理配准点(endlon,endlat)换算为第二地理配准点的投影坐标(endlonproj,endlatproj)。
[0066]
在步骤420中，基于第一仿真配准点、第二仿真配准点、第一地理配准点的投影坐标、第二地理配准点的投影坐标以及地理坐标的投影坐标，对地理坐标序列中的各地理坐标进行坐标转换得到仿真坐标。
[0067]
在一种实施例中，第一地理配准点(startlon,startlat)与第一仿真配准点(startx,starty)配准设置，第二地理配准点(endlon,endlat)与第二仿真配准点(endx,endy)配准设置。其中，基于第一仿真配准点、第二仿真配准点、第一地理配准点的投影坐标、第二地理配准点的投影坐标以及地理坐标的投影坐标，对地理坐标序列中的各地理坐标进行坐标转换得到仿真坐标可以采用以下公式实现：
[0068][0069][0070]
其中，x表示仿真坐标的横坐标；y表示仿真坐标的纵坐标；lonproj表示地理坐标的投影坐标的经度值；startlonproj表示第一地理配准点的投影坐标的经度值；endlonproj表示第二地理配准点的投影坐标的经度值；endx表示第二仿真配准点的横坐标；startx表示第一仿真配准点的横坐标；latproj表示地理坐标的投影坐标的纬度值；startlatproj表示第一地理配准点的投影坐标的纬度值；endlatproj表示第二地理配准点的投影坐标的纬度值；endy表示第二仿真配准点的纵坐标；starty表示第一仿真配准点的纵坐标。通过本实施例，可以将待处理地理矢量数据中包含的地理位置坐标转换为仿真空间中对应的坐标。
[0071]
在本发明又一示例性实施例中，基于跨度根据地理配准点和仿真配准点，对地理坐标序列中的各地理坐标进行坐标转换得到仿真坐标还可以采用以下方式实现：
[0072]
若跨度小于跨度阈值，则基于第一仿真配准点、第二仿真配准点、第一地理配准点以及第二地理配准点，对地理坐标序列中的各地理坐标进行坐标转换得到仿真坐标。
[0073]
可以理解的是，待仿真真实地理范围在水平方向上的跨度小于跨度阈值可以认为是仿真空间范围较小，地球曲率所带来的尺度误差较小，可将仿真对应的真实地理范围近似地看作一个矩形，可以直接使用等比例变换公式进行地理坐标(lon,lat)和仿真坐标(x,y)之间的转换。
[0074]
在一种实施例中，第一地理配准点与第一仿真配准点配准设置，第二地理配准点与第二仿真配准点配准设置。基于第一仿真配准点、第二仿真配准点、第一地理配准点以及第二地理配准点，对地理坐标序列中的各地理坐标进行坐标转换得到仿真坐标可以采用以下公式实现：
[0075]
[0076][0077]
其中，x表示仿真坐标的横坐标；y表示仿真坐标的纵坐标；lon表示地理坐标的经度值；startlon表示第一地理配准点的经度值；endlon表示第二地理配准点的经度值；endx表示第二仿真配准点的横坐标；startx表示第一仿真配准点的横坐标；lat地理坐标的纬度值；startlat表示第一地理配准点的纬度值；endlat表示第二地理配准点的纬度值；endy表示第二仿真配准点的纵坐标；starty表示第一仿真配准点的纵坐标。通过本实施例，可以将待处理地理矢量数据中包含的地理位置坐标转换为仿真空间中对应的坐标。
[0078]
需要说明的是，传统测绘领域地理坐标中，坐标轴相对方位遵循右手系标准，在北半球，“经纬高”三个方向分别对应“东北天”，而基于虚幻引擎的仿真系统一般采用左手坐标系，“xyz”三个方向对应的地理方位为“东南天”，在坐标计算中会出现y方向坐标值符号相反的情况。然而，在本实施例中采用的等比例换算法(对应公式3和公式4)可以规避掉此错误，所以不需对y方向坐标进行特殊处理。
[0079]
本发明将结合图5对基于仿真坐标得到待处理地理矢量数据的仿真模型的过程进行说明。
[0080]
图5是本发明提供的基于仿真坐标得到所述待处理地理矢量数据的仿真模型的流程示意图。
[0081]
在本发明一示例性实施例中，结合图5可知，基于仿真坐标得到待处理地理矢量数据的仿真模型可以包括步骤510至步骤530，下面将分别介绍各步骤。
[0082]
在步骤510中，对各地理坐标序列进行处理，得到与各地理坐标序列对应的样条曲线，其中，在样条曲线中以地理坐标序列中各地理坐标的仿真坐标作为控制点。
[0083]
在一种实施例中，可以分别对每一个地理坐标序列初始化为一条样条曲线，并以各自生成的仿真坐标序列(对应由仿真坐标构成的序列)作为样条曲线控制点的坐标，即可得到样条曲线描述的地理矢量形态。可以理解的是，待处理地理矢量数据可以由多个地理矢量对象(可以理解为地物)构成，地理矢量对象可以通过地理坐标序列表示。结合图6可知，当样条曲线602的控制点601决定了曲线的走势和形状，对控制点601的坐标进行赋值后，样条曲线602的形状也会随之发生改变，最终以平滑的曲线描述出地理坐标序列表示的地理矢量。
[0084]
在又一种实施例中，给样条曲线602的控制点601赋值过程中，也需要指定控制点601的z方向坐标，可以采用重力垂线法确定其值。在应用过程中，可以给每个生成的仿真坐标(x,y)附加一个较大的z值，确保(x,y,z)位于仿真场景地面(对应仿真空间范围)的上空，然后以重力方向对地面作垂线，垂线与地面的交点即为包含具有真实z坐标的控制点602。其中，地面可以理解为是仿真空间范围内包含的与真实地理范围对应的仿真三维地形的地面。
[0085]
在步骤520中，在样条曲线的相邻控制点间添加网格体，得到样条网格体。
[0086]
在步骤530中，基于样条网格体得到待处理地理矢量数据的仿真模型。
[0087]
在一种实施例中，可以在前后相邻的控制点间添加网格体，即可生成形态与地理矢量一致的样条网格体。进一步的，基于样条网格体可以得到待处理地理矢量数据的仿真模型。
[0088]
结合图7可知，可以使用一个湖泊的矢量数据(对应待处理地理矢量数据)对样条曲线控制点进行赋值。在应用过程中，可以生成形状光滑的曲线，并在相邻控制点间添加静态网格体。需要说明的是，针对面状数据，静态网格体可以覆盖样条曲线的内部包围区。在又一示例中，还可以给面状网格体添加湖水材质，即可形成一条可视效果较好的湖泊仿真模型。对于形成的湖泊仿真模型，其湖面轮廓基于真实测绘数据，外观符合湖泊特点，提高了仿真模型的可视化效果。
[0089]
在本发明又一示例性实施例中，继续以图5为例进行说明，在基于样条网格体得到待处理地理矢量数据的仿真模型之前，地理矢量数据仿真建模方法还可以包括：对样条网格体进行材质效果添加得到处理后样条网格体，并将处理后样条网格体作为最终的样条网格体，其中，材质效果与地理坐标序列对应的地物相匹配。
[0090]
在一种实施例中，可以给生成的样条网格体赋予地理矢量对应的材质。例如，道路、管道、水体等，并调整颜色、粗糙度、反光率等材质参数。在一示例中，如果待处理地理矢量数据包含更详细的属性信息，可以选择更加精细的材质，例如柏油路、沙石路、金属管道、塑料管道等，使得其可视化效果和物理性质更加贴近原矢量对象，最终完成对待处理地理矢量数据的仿真建模。
[0091]
结合图8可知，在基于上述建立的湖泊模型的前提下，还可以调整湖水材质参数，使湖面具备了轻微水波和反射效果。低空视角可以清晰看出，湖泊模型的可视化效果已经更加逼真。在又一示例中，还可以添加风浪、浮力等效果以更加贴近真实的湖泊性质。
[0092]
根据上述描述可知，本发明提供的地理矢量数据仿真建模方法，通过基于地理配准点和仿真配准点，对地理坐标序列中的各地理坐标进行坐标转换得到仿真坐标，并根据仿真坐标得到待处理地理矢量数据的仿真模型，实现了自动对待处理地理矢量数据进行仿真建模，生成可视化效果高的与待处理地理矢量数据对应的仿真模型，从而提高了在仿真建模过程中的建模效率以及仿真模型的可视化效果。
[0093]
基于相同的构思，本发明还提供一种地理矢量数据仿真建模装置。
[0094]
下面对本发明提供的地理矢量数据仿真建模装置进行描述，下文描述的地理矢量数据仿真建模装置与上文描述的地理矢量数据仿真建模方法可相互对应参照。
[0095]
图9是本发明提供的地理矢量数据仿真建模装置的结构示意图。
[0096]
在本发明一示例性实施例中，结合图9可知，地理矢量数据仿真建模装置可以包括确定模块910、获取模块920、解析模块930、转换模块940和处理模块950，下面将分别介绍各模块。
[0097]
确定模块910可以被配准为用于确定待仿真真实地理范围，并在待仿真真实地理范围内确定至少两个地理配准点，以及基于待仿真真实地理范围确定仿真空间范围，并在仿真空间范围内确定至少两个仿真配准点，其中，仿真配准点与地理配准点配准设置；获取模块920可以被配置为用于获取待处理地理矢量数据，其中，待处理地理矢量数据与待仿真真实地理范围属于同一坐标系；解析模块930可以被配置为用于解析待处理地理矢量数据，得到待处理地理矢量数据的多个地理坐标序列；转换模块940可以被配置为用于基于地理配准点和仿真配准点，对地理坐标序列中的各地理坐标进行坐标转换得到仿真坐标；处理模块950可以被配置为用于基于仿真坐标得到待处理地理矢量数据的仿真模型。
[0098]
在本发明一示例性实施例中，转换模块940可以采用以下方式基于地理配准点和
仿真配准点，对地理坐标序列中的各地理坐标进行坐标转换得到仿真坐标：确定待仿真真实地理范围在水平方向上的跨度，并基于跨度根据地理配准点和仿真配准点，对地理坐标序列中的各地理坐标进行坐标转换得到仿真坐标。
[0099]
在本发明一示例性实施例中，地理配准点可以包括第一地理配准点和第二地理配准点，仿真配准点可以包括第一仿真配准点和第二仿真配准点；转换模块940可以采用以下方式基于跨度根据地理配准点和仿真配准点，对地理坐标序列中的各地理坐标进行坐标转换得到仿真坐标：若跨度大于或等于跨度阈值，则基于第一地理配准点得到第一地理配准点的投影坐标，基于第二地理配准点得到第二地理配准点的投影坐标，以及基于地理坐标得到地理坐标的投影坐标；基于第一仿真配准点、第二仿真配准点、第一地理配准点的投影坐标、第二地理配准点的投影坐标以及地理坐标的投影坐标，对地理坐标序列中的各地理坐标进行坐标转换得到仿真坐标。
[0100]
在本发明一示例性实施例中，第一地理配准点与第一仿真配准点配准设置，第二地理配准点与第二仿真配准点配准设置；转换模块940可以采用以下公式基于第一仿真配准点、第二仿真配准点、第一地理配准点的投影坐标、第二地理配准点的投影坐标以及地理坐标的投影坐标，对地理坐标序列中的各地理坐标进行坐标转换得到仿真坐标：
[0101][0102][0103]
其中，x表示仿真坐标的横坐标；y表示仿真坐标的纵坐标；lonproj表示地理坐标的投影坐标的经度值；startlonproj表示第一地理配准点的投影坐标的经度值；endlonproj表示第二地理配准点的投影坐标的经度值；endx表示第二仿真配准点的横坐标；startx表示第一仿真配准点的横坐标；latproj表示地理坐标的投影坐标的纬度值；startlatproj表示第一地理配准点的投影坐标的纬度值；endlatproj表示第二地理配准点的投影坐标的纬度值；endy表示第二仿真配准点的纵坐标；starty表示第一仿真配准点的纵坐标。
[0104]
在本发明一示例性实施例中，地理配准点可以包括第一地理配准点和第二地理配准点，仿真配准点可以包括第一仿真配准点和第二仿真配准点；转换模块940可以采用以下方式基于跨度根据地理配准点和仿真配准点，对地理坐标序列中的各地理坐标进行坐标转换得到仿真坐标：若跨度小于跨度阈值，则基于第一仿真配准点、第二仿真配准点、第一地理配准点以及第二地理配准点，对地理坐标序列中的各地理坐标进行坐标转换得到仿真坐标。
[0105]
在本发明一示例性实施例中，第一地理配准点与第一仿真配准点配准设置，第二地理配准点与第二仿真配准点配准设置；转换模块940可以采用以下公式基于第一仿真配准点、第二仿真配准点、第一地理配准点以及第二地理配准点，对地理坐标序列中的各地理坐标进行坐标转换得到仿真坐标：
[0106]
[0107][0108]
其中，x表示仿真坐标的横坐标；y表示仿真坐标的纵坐标；lon表示地理坐标的经度值；startlon表示第一地理配准点的经度值；endlon表示第二地理配准点的经度值；endx表示第二仿真配准点的横坐标；startx表示第一仿真配准点的横坐标；lat地理坐标的纬度值；startlat表示第一地理配准点的纬度值；endlat表示第二地理配准点的纬度值；endy表示第二仿真配准点的纵坐标；starty表示第一仿真配准点的纵坐标。
[0109]
在本发明一示例性实施例中，处理模块950可以采用以下方式基于仿真坐标得到待处理地理矢量数据的仿真模型：对各地理坐标序列进行处理，得到与各地理坐标序列对应的样条曲线，其中，在样条曲线中以地理坐标序列中各地理坐标的仿真坐标作为控制点；在样条曲线的相邻控制点间添加网格体，得到样条网格体；基于样条网格体得到待处理地理矢量数据的仿真模型。
[0110]
在本发明一示例性实施例中，处理模块950还可以被配置为用于对样条网格体进行材质效果添加得到处理后样条网格体，并将处理后样条网格体作为最终的样条网格体，其中，材质效果与地理坐标序列对应的地物相匹配。
[0111]
图10示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图10所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)1010、通信接口(communications interface)1020、存储器(memory)1030和通信总线1040，其中，处理器1010，通信接口1020，存储器1030通过通信总线1040完成相互间的通信。处理器1010可以调用存储器1030中的逻辑指令，以执行地理矢量数据仿真建模方法，该方法包括：确定待仿真真实地理范围，并在待仿真真实地理范围内确定至少两个地理配准点；基于待仿真真实地理范围确定仿真空间范围，并在仿真空间范围内确定至少两个仿真配准点，其中，仿真配准点与地理配准点配准设置；获取待处理地理矢量数据，其中，待处理地理矢量数据与待仿真真实地理范围属于同一坐标系；解析待处理地理矢量数据，得到待处理地理矢量数据的多个地理坐标序列；基于地理配准点和仿真配准点，对地理坐标序列中的各地理坐标进行坐标转换得到仿真坐标；基于仿真坐标得到待处理地理矢量数据的仿真模型。
[0112]
此外，上述的存储器1030中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0113]
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的地理矢量数据仿真建模方法，该方法包括：确定待仿真真实地理范围，并在待仿真真实地理范围内确定至少两个地理配准点；基于待仿真真实地理范围确定仿真空间范围，并在仿真空间范围内确定至少两个仿真配准点，其中，仿真
配准点与地理配准点配准设置；获取待处理地理矢量数据，其中，待处理地理矢量数据与待仿真真实地理范围属于同一坐标系；解析待处理地理矢量数据，得到待处理地理矢量数据的多个地理坐标序列；基于地理配准点和仿真配准点，对地理坐标序列中的各地理坐标进行坐标转换得到仿真坐标；基于仿真坐标得到待处理地理矢量数据的仿真模型。
[0114]
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的地理矢量数据仿真建模方法，该方法包括：确定待仿真真实地理范围，并在待仿真真实地理范围内确定至少两个地理配准点；基于待仿真真实地理范围确定仿真空间范围，并在仿真空间范围内确定至少两个仿真配准点，其中，仿真配准点与地理配准点配准设置；获取待处理地理矢量数据，其中，待处理地理矢量数据与待仿真真实地理范围属于同一坐标系；解析待处理地理矢量数据，得到待处理地理矢量数据的多个地理坐标序列；基于地理配准点和仿真配准点，对地理坐标序列中的各地理坐标进行坐标转换得到仿真坐标；基于仿真坐标得到待处理地理矢量数据的仿真模型。
[0115]
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0116]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0117]
进一步可以理解的是，本发明实施例中尽管在附图中以特定的顺序描述操作，但是不应将其理解为要求按照所示的特定顺序或是串行顺序来执行这些操作，或是要求执行全部所示的操作以得到期望的结果。在特定环境中，多任务和并行处理可能是有利的。
[0118]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。