技术领域
[0001] 本
发明涉及全景地图导航领域，尤其涉及一种基于虚拟现实技术的指向性全景导航系统。
背景技术
[0002] 当前，地图导航的用户体验方面仍然处于停滞不前的阶段。例如，随着智能手机应用体验的不断提升，手机地图导航已成为人们高频使用的功能之一。在陌生或复杂道路区域，司机对于导航依赖度就会提升，手机地图导航是否简明、准确、易懂，就成为了司机能否顺利到达目的地的关键因素。然而目前的手机导航系统，主要处于二维平面，很难展示道路复杂区域不同层次的交通状况。在使用导航时，用户要一边辨认屏幕上的二维地图一边对比实景确认指示的方向与路线，缺乏直观性与便利性。且手机屏幕较小，将地图放大，用户难以识别具体路线拐点，地图缩小，难以认清完整路况。
发明内容
[0003] 针对上述存在的技术问题，本发明提供了一种基于虚拟现实技术的指向性全景导航系统。
[0004] 为达到上述目的，本发明提出一种基于虚拟现实技术的指向性全景导航系统，包括交互模
块、导航终端、头戴式虚拟现实设备以及
云端
服务器，
[0005] 所述交互模块，用于支持用户指令的输入交互，所述指令包括语音指令；
[0006] 所述导航终端，用于将用户的语音指令和实时
定位所得用户的
位置信息并发送给云端服务器；
[0007] 所述云端服务器，用于接收并识别用户语音指令，在空间
数据库中调用用户起始和目的地的
属性信息，并将结果反馈导航终端；
[0008] 所述头戴式虚拟现实设备，用于接收导航终端根据云端服务器反馈结果发送的导航信息，并基于全景地图将导航信息基于虚拟现实技术呈现于用户
视野前方，提供对目的地的指向性导航。
[0009] 而且，交互模块支持的交互方式包括按钮、凝视、动作或语音。
[0010] 而且，导航终端在将输入的语音指令和预设的
阈值进行匹配，去除冗余信息后，将处理后的语音指令上传至云端服务器。
[0011] 而且，所述导航终端包括卫星定位装置、网络装置和导航主机，卫星定位装置用于获取用户当前位置信息，网络装置用于将用户位置信息与用户语音指令上传给云端服务器，导航主机用于支持完成和用户之间的交互，接收用户指令，并根据用户位置信息调取全景地图。
[0012] 而且，所述全景地图上设有POI点，建立有多种场景，包括全景视频、全景照片和三维模型。
[0013] 而且，所述云端服务器模块包括
语音识别单元和数据调用单元，语音识别单元用于将语音指令与语音库内数据进行匹配，将匹配结果转换为文本关键字作为目的地名称输入数据调用单元；数据调用单元用于在空间数据库内进行用户所在地、目的地的查询与调用，并将用户所在地、目的地的详细属性信息反馈给导航终端。
[0014] 而且，所述指向性导航，是根据导航终端发出的导航信息，在用户视野前方显示地图中高亮的目的地以及空中指向目的地的大箭头。
[0015] 本发明提出的基于虚拟现实技术的指向性全景导航系统，通过语音交互支持在全景地图中直接指向导航目的地，语音交互的方式提高了用户的
沉浸感，带给用户更丰富的应用感受。与传统的导航方法相比，本发明将导航技术由二维平面迁移至三维空间，无需用户过多分析地图呈现的导航信息，易于理解，具有极强的直观性，为地图导航提供了一种全新思路。本发明提供的虚拟现实式指向性全景导航方式不仅仅可应用于虚拟现实
电子地图系统中的全景照片场景下，也可应用于三维模型场景、二维电子地图浏览场景下，有较为广阔的发展空间，具有重要的市场价值。
附图说明
[0017] 图2为本发明实施例的流程示意图。
具体实施方式
[0018] 以下结合附图和实施例对本发明技术方案作进一步说明。
[0019] 随着计算机技术的不断发展和进步，虚拟现实技术渐渐走入人们的视野，与多领域的技术相结合，生成了多种不同的应用，为用户提供了震撼的多体感沉浸式浏览。在这种背景下，电子地图与虚拟现实的结合就成为了地理信息领域未来发展的一个新方向。此外，虚拟现实技术具有其特定的交互方式，包括按钮、凝视、动作、语音等，可实现用户的多体感浏览。
[0020] 本发明设计的基于虚拟现实技术的全景地图导航系统，提出将虚拟现实技术应用于导航，包括交互模块、导航终端、头戴式虚拟现实设备以及云端服务器。
[0021] 所述交互模块，用于支持用户指令的输入交互，包括通过虚拟现实式交互方法通过头戴式虚拟现实显示设备，将用户指令传入导航终端。交互模块主要进行用户指令的输入，所述交互方式包括：按钮、凝视、动作（例如点头）、语音等。通过交互，用户可在场景内启动导航功能。通过发出语音指令，向导航终端输入目的地，例如：“我要去武汉大学信息学部”。
[0022] 所述导航终端，用于将用户的语音指令和实时定位所得用户的位置信息发送给云端服务器。可在导航终端提前设定阈值，将输入的语音指令进行匹配，去除冗余信息并将处理后的语音指令上传至云端服务器。在此模块，导航终端同时获取用户当前位置信息，与语音指令一同上传至云端服务器。
[0023] 进一步地，所述导航终端包括：卫星定位装置、网络装置、导航主机。卫星定位装置用于获取用户当前位置信息，网络装置用于将用户位置信息与用户语音指令上传给云端服务器。导航主机用于支持完成和用户之间的交互，接收用户指令，并根据用户位置信息调取电子地图。
[0024] 所述云端服务器，用于接收并识别用户语音指令，在空间数据库中调用用户起始、目的地的属性信息并将结果反馈导航终端。在云端服务器将进行语音识别与数据库内属性表的调用。在语音识别方面，云端服务器内存储有语音库，将语音指令与语音库内数据进行匹配，匹配结果为提炼简化后的语音指令，将被转换为文本关键字作为目的地名称输入数据调用单元。
[0025] 进一步地，云端服务器模块，包括语音识别单元和数据调用单元。语音识别单元用于将语音指令与语音库内数据进行匹配，将匹配结果转换为文本关键字作为目的地名称输入数据调用单元。数据调用单元用于在空间数据库内进行用户所在地、目的地的查询与调用，并将用户所在地、目的地的详细属性信息反馈给导航终端。这里的属性信息包括地点的经纬度坐标、海拔、方向
角、地点介绍等信息。在存储地图各地点属性信息的空间数据库内查询用户所在地、目的地的详细属性信息，即可并将目的地信息反馈给导航终端。
[0026] 在导航终端模块，将根据用户当前位置信息调取全景地图。例如，在导航终端模块，将调用目的地激活使其高亮显示的指令，调用指令使目的地所在位置上方出现大箭头从空中垂直指向该地点，并将这些信息输入头戴式
虚拟显示设备中。具体实施时，目的地将被选中处理，使其在全景地图上高亮显示，目的地建筑上方出现指向性大箭头。在头戴式虚拟现实设备中，用户将可以看到在全景地图中高亮的目的地、空中指向目的地的大箭头以及地面上的最优路线。用户只需根据真实场景，前往相应的方向。
[0027] 所述头戴式虚拟现实设备，用于接收导航终端根据云端服务器反馈结果发送的导航信息，并将导航信息基于虚拟现实技术呈现于用户视野前方，提供对目的地的指向性导航。所述头戴式虚拟县设显示设备采用基于虚拟现实技术的
硬件设备，为头戴式立体显示器，利用双目
视差，引导用户产生沉浸感。具体实施时，所述头戴式虚拟现实设备模块获取导航终端发出的导航信息，在用户视野前方显示全景地图中高亮的目的地以及空中指向目的地的大箭头。用户只需根据真实场景，前往相应的方向。
[0028] 进一步地，在头戴式虚拟现实设备中，用户可以通过晃动头部等虚拟现实式交互方式在虚拟现实场景中以任意角度浏览目的地相关信息。既可以停留于地面，也可以飞入高空，从空中获取更为宏观的信息。
[0029] 全景地图以其360度的全方面视野，在虚拟现实场景中可提供良好的体验效果。通过虚拟现实，可将导航维度由传统的二维导航升级为三维导航，用户无需进行地图的放大缩小，通过在地图场景中漫游，即可360度全方位多视角浏览地点信息，可充分展示大城市复杂的立体交通情况。宏观与微观信息的“双全”呈现，也带给了用户更丰富的信息量，提升了获取地理信息的
质量。
[0030] 不同于传统的路线指引方法，本发明进一步提出从高空俯瞰，采用了更为宏观的指引方向的导航方式，用户只需根据真实场景前往相应方向，具有一定直观性。应用于真实全景系统中时，由于与现实相符，因而更便于用户判断所在位置，更为简单易懂，利于用户在短时间内获取信息。具体实施时，用户通过佩戴头戴式虚拟现实显示设备，可以直接获取目的地的属性信息，并可选择地面、空中两种视角接收信息，根据语音指示到达目的地。
[0031] 具体实施时，交互模块、导航终端、头戴式虚拟现实设备可作为客户端集成提供。
[0032] 进一步地，本系统的全景地图基于电子地图系统提供。地图上设有各POI点（兴趣点），建立有全景视频、全景照片、三维模型等多种场景，用户通过交互进入全景照片、三维模型场景内，可以获取导航功能。在云端服务器也建有数据库存储地图上各POI点属性信息，属性表中将包含POI点的各种属性信息，包括经纬度坐标、地理坐标、海拔高度以及关键字，如 “文理学部第五教学楼”，语音指令经过处理输入云端服务器后系统将进行空间查询和空间计算，获取相应的信息，反馈给导航终端。收到反馈结果的导航终端，将显示目的地高亮、目的地上空出现指向性箭头作为导航信息，传入头戴式虚拟现实显示设备。在头戴式虚拟现实显示设备中，目的地所在位置的全景照片将显示于用户面前，目的地所在位置高亮，目的地所在位置上空垂直出现大箭头指向该点。
[0033] 基于以上系统，在用户发出语音指令后，在导航终端，将根据用户当前位置信息调取全景地图。语音指令将被传入云端服务器，在云端服务器中进行语音识别，识别成功后将在空间数据库中进行数据查询与空间计算，并将信息反馈导航终端。在导航终端，目的地将被选中处理，目的地信息将被输入头戴式虚拟现实显示设备，在头戴式虚拟现实显示设备的屏幕前方，用户将看到全景地图上高亮显示的目的地。若用户输入的语音指令在云端服务器匹配失败，将反馈导航终端，导航终端接收匹配失败的信息并重新调用接收语音指令的界面。
[0034] 参见图2，以下提供实施例的全景地图导航系统运行流程，以便实施参考：
[0035] 进入全景照片场景：用户佩戴头戴式虚拟现实显示设备，进入全景地图系统中，通过按钮等交互方式点击并选择进入导航功能。
[0036] 进入导航模式：在导航功能下，界面将会出现提示：请说出您想要到达的地点。
[0037] 输入语音指令，传入云端服务器：用户说出目的地，导航终端接收指令，将语音指令与用户位置信息输入云端服务器中。
[0038] 云端服务器进行语音识别和空间分析，结果反馈导航终端：云端服务器将通过语音识别功能确定目的地名称，调用空间数据库搜索用户所在地与目的地，并获取用户所在地与目的地的地点属性信息反馈给导航终端。在云端服务器，若语音匹配失败，将反馈导航终端，导航终端接收匹配失败的信息并重新调用接收语音指令的界面，用户在头戴式虚拟现实显示设备屏幕上将看到“匹配失败！请重新输入语音指令”的提示语以及输入语音指令的界面。
[0039] 导航终端生成导航信息，发送导航信息到虚拟现实设备：通过导航终端显示目的地高亮、目的地上空出现指向性箭头作为导航信息，传入头戴式虚拟现实显示设备。在头戴式虚拟现实显示设备中，目的地将会被调用并呈现高亮效果，空中将会有大箭头指向该点。用户所在点与目的地之间最优路径会于地面显示出来。
[0040] 在虚拟现实设备呈现对目的地的指向性导航：用户在虚拟现实显示设备中将会看到高亮显示的目的地以及清晰的指向性箭头。用户可以简单明了直观地在全景地图上读取导航结果，通过与系统进行交互于地面、空中多角度浏览获取目的地以及周边地物的详细信息。
[0041] 以上所述的实施例仅表达了本发明的某种实施方式，其描述较为具体和详细，对于本领域的普通技术人员来说，通读本
说明书后，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干
变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
