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基于WebGL的三维室内地图呈现与优化开题报告

 2020-02-10 10:02  

1. 研究目的与意义(文献综述)

背景资料:

在经济飞速发展的今天,城市中出现了越来越多的大型建筑,如室内步行街、商场、展览馆、会议中心等,这些地方已经成为人们日常工作休闲经常光顾的场所。但是这些大型建筑面积庞大,空间结构复杂,常常会使人迷失方向。因此人们已经不仅仅满足于室外地图的导航,更迫切的需要室内地图导航的便利。近几年来在互联网以及位置服务的推动下,室内地图得到了快速的发展,谷歌、高德、百度等一些大型互联网公司相继推出了室内地图,也出现了一些专门提供室内地图服务的公司,如点道、智慧图等。但是,由于技术和成本的限制,室内地图的发展仍停留在二维的基础上。随着电子商务时代的突飞猛进,二维室内地图导航已然不能满足现代人们生活的方方面面的需求,人们这种对生活各个方面的完美需求亟待一种更为优秀的地图导航技术的出现,因此,三维地图导航技术也就应运而生。在传统的技术上,二维平面是无法表示三维图像效果的,但是,由于webgl和three.js技术的发展,为 3d 图形领域注入了新的活力,目前国内外 web3d 的主流技术以 java3d 结合 vrml 的组合方式为主。webgl 的发行打破了这一常规模式,它是一套跨平台、开放、无插件的底层 3d 图形 javascript api,受到了主流硬件产品和浏览器软件的广泛支持,它的推出为web3d 应用的开发指明了新的方向。随着 web3d 技术的快速发展, 各种 b/s 模式的三维场景浏览软件应运而生。客户端只安装一个浏览器,做一些简单的交互操作,如移动、 缩放、查询,而大部分数据以及系统功能实现的核心部分都集中在网络服务器上。

传统的室内地图主要以二维方式来呈现,主要侧重于定位和导航,而缺少从地图学角度出发对室内空间的认知研究。三维地图能够很好的弥补这一缺陷,具备更好的表现力和亲和力,因此基于此,我们设计一个基于webgl的三维室内地图呈现系统,更便于用户室内导航。本设计是完全使用js等代码实现的,浏览时并不需要安装 flash 插件,而且若安装 flash 插件还需要一些代码的支持,这就会增加代码量,占用不必要的内存空间。因此,完全用 js 代码实现的三维室内地图导航可以在手机端更加方便、灵活的浏览,必然会更加受到人们的欢迎和认可。

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2. 研究的基本内容与方案


研究内容:本次系统开发主要是利用webgl和three.js来完成三维室内地图的建模与呈现,其中webgl是一种把javascript和opengl结合在一起的3d绘图标准,可以为html5 canvans提供硬件加速渲染,而three.js是一个很出色的开发框架,它封装了webgl底层的图形接口,从而降低了webgl的使用难度。

研究目标:

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3. 研究计划与安排

(1) 2019/1/22—2019/2/15:明确选题,查阅相关文献;

(2) 2019/2/16—2019/2/28:进一步阅读文献,外文翻译,分析和总结,撰写开题报告;

(3) 2019/2/28—2019/4/30:系统架构,系统设计与开发(或算法研究与设计)、系统测试、分析、比较与完善;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] 刘兆宏,王科,丰江帆,等. 矢量室内地图建模与制作方法[j].数字通信,2012(4):77-80

[2] 游天,周成虎,陈曦.室内地图表示方法研究与实践[j].测绘科学技术学报,2014,31(6):625-640

[3] 应申,朱利平,李霖,等.基于室内空间特征的室内地图表达[j].导航定位学报,2015,3(4):74-78,91.

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