技术领域
[0001] 本
申请涉及航空
数据处理技术领域，特别是涉及一种基于有限矢量线数据的航班航线生成方法及系统、计算机设备、可读存储介质。
背景技术
[0002] 在对接航空数据并
可视化时会遇到以下问题，甲方通常提供不了准确的航班路线(每个精确的空间坐标点)，需要实施方根据已有的数据(通常起点、终点和飞行中带有高度的经纬度坐标)进行科学计算和坐标点位插值，(根据已有数据按照规律进行数据填充的行为)并可视化为多条完整的航线轨线图，最大程度根据已有数据计算贴近真实航线，并使航线按照
指定飞行速度进行动态展示。
[0003]
现有技术在对接航空数据的难点在于生成航线的平滑性
算法、让航线大量并行显示(1万条)的算法，让航线按照飞行实际的速度与
位置进行实时动态显示的技术；即现有技术中对于大量航班路线的生成比较费时费
力。
[0005] 本发明要解决的技术问题是，提供一种基于有限矢量线数据的航班航线生成方法及系统、计算机设备、可读存储介质，提供了一种在GIS系统利用有限矢量线数据生成大量航班航线的方法，可以很方便提供准确的航班路线，加快了大量航班路线的生成效率，达到了精确控制航线动态展示的效果。
[0006] 一种基于有限矢量线数据的航班航线生成方法，其中，所述方法包括：
[0007] 获取航班航线基本数据，得到包含起点终点的经纬度高度坐标；
[0008] 根据获取的航班航线基本数据，确定插值点位的数量；
[0009] 将确定插值点后的航班航线基本数据转换为笛卡尔空间坐标、对插值点数量进行计算，使选取的航线数据点处于曲线之上，计算生成航线具体点位；
[0010] 将所述具体点位传递给可视化系统的自定义几何体，并传递与插值后点位数量相同的序号给
顶点着色器进行可视化，同时控制让航线按照指定速度动态展示；
[0011] 对动态展示的航线，采用预设逻辑控制航线飞行动画和速度，并将实现效果移植加载到GIS系统中显示。
[0012] 所述基于有限矢量线数据的航班航线生成方法，其中，所述获取航班航线基本数据，得到包含起点终点的经纬度高度坐标的步骤包括：
[0013] 获取航班航线基本数据，包括起点经纬度坐标，终点经纬度坐标，飞行中带有高度的经纬度坐标；
[0014] 得到一组包含起点终点的经纬度高度坐标。
[0015] 所述基于有限矢量线数据的航班航线生成方法，其中，所述将确定插值点后的航班航线基本数据转换为笛卡尔空间坐标、对插值点数量进行计算，使选取的航线数据点处于曲线之上，计算生成航线具体点位的步骤包括：
[0016] 将确定插值点后的航班航线基本数据转换为笛卡尔空间坐标、对插值点数量采用Catmull-Rom曲线算法进行计算；
[0017] 通过Catmull-Rom曲线算法，使选取的航线数据点完全处于曲线之上，计算生成航线具体点位。
[0018] 所述基于有限矢量线数据的航班航线生成方法，其中，所述将所述具体点位传递给可视化系统的自定义几何体，并传递与插值后点位数量相同的序号给
顶点着色器进行可视化，同时控制让航线按照指定速度动态展示的步骤包括：
[0019] 根据计算出的航线具体的点位，将点位position传递给可视化系统three.js的自定义几何体BufferGeometry，并传递与插值后点位数量相同的序号u_index给顶点着色器进行可视化；
[0020] 同时控制航线按照指定速度动态展示，用于进行可视化之后的动画控制。
[0021] 所述基于有限矢量线数据的航班航线生成方法，其中，所述对动态展示的航线，采用预设逻辑控制航线飞行动画和速度的步骤包括：
[0022] 采用如下预设逻辑控制航线飞行动画和速度:在着色器中设置一个时间变量time与可显示线长度变量u_len,着色器逻辑根据time的变化来显示航线；当时间time小于当前点位序号u_index+可显示线长度u_len时，顶点着色器进行计算，输出一个随时间变化不断游走的可显示线在整条航线中移动；
[0023] 而time采用浏览器的动画控制API requestAnimation来作为动画的引擎不断更新，当time值大于点位序号u_index时则将time归零，相当于动画播放到终点重置回起点，飞机在航线飞行的速度也由time值更新的快慢而体现。
[0024] 所述基于有限矢量线数据的航班航线生成方法，其中，每条航班航线包括:插值后生成的所有点位信息position，与点位数量相同的序号u_index。
[0025] 一种基于有限矢量线数据的航班航线生成系统，其中，所述系统包括：
[0026] 获取模
块，用于获取航班航线基本数据，得到包含起点终点的经纬度高度坐标；
[0027] 插值确定模块，用于根据获取的航班航线基本数据，确定插值点位的数量；
[0028] 计算生成模块，用于将确定插值点后的航班航线基本数据转换为笛卡尔空间坐标、对插值点数量进行计算，使选取的航线数据点处于曲线之上，计算生成航线具体点位；
[0029] 动态展示控
制模块，用于将所述具体点位传递给可视化系统的自定义几何体，并传递与插值后点位数量相同的序号给顶点着色器进行可视化，同时控制让航线按照指定速度动态展示；
[0030] 加载模块，用于对动态展示的航线，采用预设逻辑控制航线飞行动画和速度，并将实现效果移植加载到GIS系统中显示。
[0031] 所述的基于有限矢量线数据的航班航线生成系统，其中，还包括：
[0032] 预设逻辑
控制模块，用于采用如下预设逻辑控制航线飞行动画和速度:在着色器中设置一个时间变量time与可显示线长度变量u_len,着色器逻辑根据time的变化来显示航线；当时间time小于当前点位序号u_index+可显示线长度u_len时，顶点着色器进行计算，输出一个随时间变化不断游走的可显示线在整条航线中移动；
[0033] 而time采用浏览器的动画控制API requestAnimation来作为动画的引擎不断更新，当time值大于点位序号u_index时则将time归零，相当于动画播放到终点重置回起点，飞机在航线飞行的速度也由time值更新的快慢而体现。
[0034] 一种计算机设备，包括
存储器和处理器，所述存储器存储有
计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现任一项所述基于有限矢量线数据的航班航线生成方法的步骤。
[0035] 一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现任一项所述基于有限矢量线数据的航班航线生成方法的步骤。
[0036] 与现有技术相比，本发明
实施例具有以下优点：
[0037] 本发明实施方式提供一种基于有限矢量线数据的航班航线生成方法；由于采用获取航班航线基本数据，得到包含起点终点的经纬度高度坐标；根据获取的航班航线基本数据，确定插值点位的数量；将确定插值点后的航班航线基本数据转换为笛卡尔空间坐标、对插值点数量进行计算，使选取的航线数据点处于曲线之上，计算生成航线具体点位；将所述具体点位传递给可视化系统的自定义几何体，并传递与插值后点位数量相同的序号给顶点着色器进行可视化，同时控制让航线按照指定速度动态展示；对动态展示的航线，采用预设逻辑控制航线飞行动画和速度，并将实现效果移植加载到GIS系统中显示。提供了一种在GIS系统利用有限矢量线数据生成大量航班航线的方法，可以很方便提供准确的航班路线，加快了大量航班路线的生成效率，达到了精确控制航线动态展示的效果。
附图说明
[0038] 为了更清楚地说明本发明实施例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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，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。
[0039] 图1为本发明实施例中一种基于有限矢量线数据的航班航线生成方法的流程示意图。
[0040] 图2为本发明实施例中一种基于有限矢量线数据的航班航线生成方法的第一效果图示意图。
[0041] 图3为本发明实施例中一种基于有限矢量线数据的航班航线生成方法的第二效果图示意图。
[0042] 图4为本发明实施例中一种基于有限矢量线数据的航班航线生成方法的具体应用实施例
流程图。
[0043] 图5为本发明实施例中一种基于有限矢量线数据的航班航线生成系统的结构示意图。
[0044] 图6为本发明实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
[0045] GIS地图，也叫
地理信息系统(Geographic Information System或Geo－Information system，GIS)有时又称为“地学信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、
软件系统支持下，对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
[0046] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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做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。
[0047]
发明人经过研究发现，现有技术在对接航空数据的难点在于生成航线的平滑性算法、让航线大量并行显示(1万条)的算法，让航线按照飞行实际的速度与位置进行实时动态显示的技术；即现有技术中对于大量航班路线的生成比较费时费力，不利于大量航班路线的可视化。
[0048] 为了解决上述问题，在本发明实施例中，一种基于有限矢量线数据的航班航线生成方法；下面结合附图，详细说明本发明的各种非限制性实施方式。
[0049] 请参阅图1，图1示出了本发明实施例的基于有限矢量线数据的航班航线生成方法，如图1所示，本发明实施例所述方法包括：
[0050] S100、获取航班航线基本数据，得到包含起点终点的经纬度高度坐标；
[0051] 本发明实施例中首先，需要获取得到航班航线基本数据，输入基本数据，包括起始/终点/飞行高度点位坐标，例如起点经纬度坐标，终点经纬度坐标，飞行中带有高度的经纬度坐标,例如[119,20,1500]表示其在1500米高度[119,20]的位置飞行。其中飞行中带有高度的经纬度坐标可以由1至无限多个坐标构成，坐标信息越多，计算越准确贴合真实航线。最终得到一组包含起点终点的经纬度高度坐标，例如:
[0052] [119.23,20.12,0],[119.22,20.11,2000],[119.20,20.01,3000]...[119,20,0]，其中除了首位的起点终点坐标外，最少需要中间的一个带高度坐标。
[0053] S200、根据获取的航班航线基本数据，确定插值点位的数量；
[0054] 拿到坐标后，需要确定插值点位的数量，例如100或1000以及其他任何正整数数值。插值点位数量越多，则最终航线越趋向于平滑，因为它将由更多的点位构成，反之则越粗糙。
[0055] S300、将确定插值点后的航班航线基本数据转换为笛卡尔空间坐标、对插值点数量进行计算，使选取的航线数据点处于曲线之上，计算生成航线具体点位；
[0056] 将确定插值点后的航班航线基本数据转换为笛卡尔空间坐标和插值点数量输入算法进行运算；采用Catmull-Rom曲线算法进行计算；使选取的航线数据点完全处于曲线之上；
[0057] 确定插值点位数量后，将基本数据转换为笛卡尔空间坐标(图形学中基本的空间坐标)和对插值点数量输入算法进行运算。主要采用Catmull-Rom曲线算法进行计算。该算法类似于贝塞尔曲线算法，贝塞尔曲线生成时、选取航线数据点不在曲线上，它有自己的控制点。而Catmull-Rom曲线则可以使选取的航线数据点完全处于曲线之上。Catmull-Rom曲线算法广泛应用于和路径绘制相关的领域，属于几何学领域的常见公理。
[0058] S400、将所述具体点位传递给可视化系统的自定义几何体，并传递与插值后点位数量相同的序号给顶点着色器进行可视化，同时控制让航线按照指定速度动态展示。
[0059] 计算出航线具体的点位后，根据计算出的航线具体的点位，将点位position传递给可视化系统three.js(一款web端著名的三维可视化库)的自定义几何体BufferGeometry，并传递与插值后点位数量相同的序号u_index给顶点着色器(图形学中逐顶点处理的一种可编程管线)进行可视化，同时便于可视化之后的动画控制，让航线按照指定速度动态展示出来。由于利用了BufferGeometry和着色器，使得可以利用GPU的力量并行计算和显示1万条航线数据的能力。具体是使用three.js的BufferGeometry作为geometry骨架,使用着色器作为材质进行
渲染。
[0060] S500、对动态展示的航线，采用预设逻辑控制航线飞行动画和速度。
[0061] 航线动画控制。按照上面的设置，每条航线都拥有以下信息:插值后生成的所有点位信息position，与点位数量相同的序号u_index。采用如下逻辑控制航线飞行动画和速度:在着色器中设置一个时间变量time与可显示线长度变量u_len,着色器逻辑根据time的变化来显示航线。当时间time小于当前u_index+u_len(即点位序号+可显示线长度)时，顶点着色器才进行计算，输出一个随时间变化不断游走的可显示线在整条航线中移动。而time采用浏览器的动画控制API requestAnimation来作为动画的引擎不断更新，当time值大于点位序号u_index时则将time归零，相当于动画播放到终点重置回起点，而飞机在航线飞行的速度也可以由time值更新的快慢而体现，从而达到了精确控制航线动态展示的效果，具体逻辑实现如下：
[0062]
[0063]
[0064] S600、将实现的效果移植加载到GIS系统中显示。
[0065] 将three.js实现的效果移植进GIS系统，实现效果如图3和图4所示，本发明中使用的GIS系统采用的mapboxgl.js数据渲染流程。
[0066] 本发明提供了一种在GIS系统利用有限矢量线数据生成大量航班航线的方法，可以很方便提供准确的航班路线，加快了大量航班路线的生成效率，达到了精确控制航线动态展示的效果。
[0067] 以下通过具体应用实施例对本发明做进一步详细说明：
[0068] 如图4所示，本发明具体应用实施例的基于有限矢量线数据的航班航线生成方法，包括以下步骤：
[0069] S11、输入基本数据，包括起始/终点/飞行高度点位坐标；
[0070] S12、指定插值点数量；具体如上所述；
[0071] S13、使用Catmull-Rom算法根据上述参数进行具体插值点的计算；具体如上所述；
[0072] S14、将具体插值点输入three.js的自定义几何体，同时向顶点着色器输入位置position和位置序号u_index以及time；具体如上所述；
[0073] S15、在three.js中可视化航线，可支持1万条航线显示；具体如上所述；
[0074] S16、动画控制，使用Web requestAnimationFrame改变控制着色器的time属性(快慢和重置)；具体如上所述；
[0075] S17、着色顺逻辑，根据time的数值不断展示部分线段达到动画的效果；具体如上所述；
[0076] S18、着色器逻辑，根据time变化快慢决定动画的快慢，从而真实反映航线飞行速度，反馈到可视化中；具体如上所述；
[0077] S19、移植加载到GIS系统中；具体如上所述；
[0078] 本发明提供了一种在GIS系统利用有限矢量线数据生成大量航班航线的方法，可以很方便提供准确的航班路线，加快了大量航班路线的生成效率，达到了精确控制航线动态展示的效果。
[0079] 在一个实施例中，本发明提供了一种基于有限矢量线数据的航班航线生成系统，如图4所示，所述系统包括：
[0080] 获取模块41，用于获取航班航线基本数据，得到包含起点终点的经纬度高度坐标；
[0081] 插值确定模块42，用于根据获取的航班航线基本数据，确定插值点位的数量；
[0082] 计算生成模块43，用于将确定插值点后的航班航线基本数据转换为笛卡尔空间坐标、对插值点数量进行计算，使选取的航线数据点处于曲线之上，计算生成航线具体点位；
[0083] 动态展示控制模块44，用于将所述具体点位传递给可视化系统的自定义几何体，并传递与插值后点位数量相同的序号给顶点着色器进行可视化，同时控制让航线按照指定速度动态展示；
[0084] 加载模块45，用于对动态展示的航线，采用预设逻辑控制航线飞行动画和速度，并将实现效果移植加载到GIS系统中显示。
[0085] 在进一步地实施例中，所述的基于有限矢量线数据的航班航线生成系统，其还包括：
[0086] 预设逻辑控制模块，用于采用如下预设逻辑控制航线飞行动画和速度:在着色器中设置一个时间变量time与可显示线长度变量u_len,着色器逻辑根据time的变化来显示航线；当时间time小于当前点位序号u_index+可显示线长度u_len时，顶点着色器进行计算，输出一个随时间变化不断游走的可显示线在整条航线中移动；而time采用浏览器的动画控制API requestAnimation来作为动画的引擎不断更新，当time值大于点位序号u_index时则将time归零，相当于动画播放到终点重置回起点，飞机在航线飞行的速度也由time值更新的快慢而体现；具体如上所述。
[0087] 在一个实施例中，本发明提供了一种计算机设备，该设备可以是终端，内部结构如图6所示。该计算机设备包括通过
系统总线连接的处理器、存储器、网络
接口、显示屏和输入系统。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有
操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种自然语言模型的生成方法。该计算机设备的显示屏可以是
液晶显示屏或者
电子墨
水显示屏，该计算机设备的输入系统可以是显示屏上
覆盖的触摸层，也可以是计算机设备
外壳上设置的按键、
轨迹球或触控板，还可以是外接的
键盘、触控板或
鼠标等。
[0088] 本领域技术人员可以理解，图6所示的仅仅是与本申请方案相关的部分结构的
框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
[0089] 本发明实施例提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
[0090] 获取航班航线基本数据，得到包含起点终点的经纬度高度坐标；
[0091] 根据获取的航班航线基本数据，确定插值点位的数量；
[0092] 将确定插值点后的航班航线基本数据转换为笛卡尔空间坐标、对插值点数量进行计算，使选取的航线数据点处于曲线之上，计算生成航线具体点位；
[0093] 将所述具体点位传递给可视化系统的自定义几何体，并传递与插值后点位数量相同的序号给顶点着色器进行可视化，同时控制让航线按照指定速度动态展示；
[0094] 对动态展示的航线，采用预设逻辑控制航线飞行动画和速度，并将实现效果移植加载到GIS系统中显示，具体如上所述。
[0095] 综上所述，与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点：
[0096] 本申请涉及基于有限矢量线数据的航班航线生成方法及系统、设备，方法包括：获取航班航线基本数据；根据获取的航班航线基本数据，确定插值点位的数量；将确定插值点后的航班航线基本数据转换为笛卡尔空间坐标、对插值点数量进行计算，计算生成航线具体点位；传递给可视化系统的自定义几何体，并传递与插值后点位数量相同的序号给顶点着色器进行可视化，同时控制让航线按照指定速度动态展示；采用预设逻辑控制航线飞行动画和速度，并移植加载到GIS系统中显示。本发明提供了一种在GIS系统利用有限矢量线数据生成大量航班航线的方法，可以很方便提供准确的航班路线，加快了大量航班路线的生成效率，达到了精确控制航线动态展示的效果。
[0097] 以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明
专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干
变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附
权利要求为准。
