本發(fā)明涉及全景地圖導(dǎo)航領(lǐng)域，尤其涉及一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的指向性全景導(dǎo)航系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，地圖導(dǎo)航的用戶體驗(yàn)方面仍然處于停滯不前的階段。例如，隨著智能手機(jī)應(yīng)用體驗(yàn)的不斷提升，手機(jī)地圖導(dǎo)航已成為人們高頻使用的功能之一。在陌生或復(fù)雜道路區(qū)域，司機(jī)對于導(dǎo)航依賴度就會(huì)提升，手機(jī)地圖導(dǎo)航是否簡明、準(zhǔn)確、易懂，就成為了司機(jī)能否順利到達(dá)目的地的關(guān)鍵因素。然而目前的手機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)，主要處于二維平面，很難展示道路復(fù)雜區(qū)域不同層次的交通狀況。在使用導(dǎo)航時(shí)，用戶要一邊辨認(rèn)屏幕上的二維地圖一邊對比實(shí)景確認(rèn)指示的方向與路線，缺乏直觀性與便利性。且手機(jī)屏幕較小，將地圖放大，用戶難以識(shí)別具體路線拐點(diǎn)，地圖縮小，難以認(rèn)清完整路況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的指向性全景導(dǎo)航系統(tǒng)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的指向性全景導(dǎo)航系統(tǒng)，包括交互模塊、導(dǎo)航終端、頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備以及云端服務(wù)器，

所述交互模塊，用于支持用戶指令的輸入交互，所述指令包括語音指令；

所述導(dǎo)航終端，用于將用戶的語音指令和實(shí)時(shí)定位所得用戶的位置信息并發(fā)送給云端服務(wù)器；

所述云端服務(wù)器，用于接收并識(shí)別用戶語音指令，在空間數(shù)據(jù)庫中調(diào)用用戶起始和目的地的屬性信息，并將結(jié)果反饋導(dǎo)航終端；

所述頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，用于接收導(dǎo)航終端根據(jù)云端服務(wù)器反饋結(jié)果發(fā)送的導(dǎo)航信息，并基于全景地圖將導(dǎo)航信息基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)呈現(xiàn)于用戶視野前方，提供對目的地的指向性導(dǎo)航。

而且，交互模塊支持的交互方式包括按鈕、凝視、動(dòng)作或語音。

而且，導(dǎo)航終端在將輸入的語音指令和預(yù)設(shè)的閾值進(jìn)行匹配，去除冗余信息后，將處理后的語音指令上傳至云端服務(wù)器。

而且，所述導(dǎo)航終端包括衛(wèi)星定位裝置、網(wǎng)絡(luò)裝置和導(dǎo)航主機(jī)，衛(wèi)星定位裝置用于獲取用戶當(dāng)前位置信息，網(wǎng)絡(luò)裝置用于將用戶位置信息與用戶語音指令上傳給云端服務(wù)器，導(dǎo)航主機(jī)用于支持完成和用戶之間的交互，接收用戶指令，并根據(jù)用戶位置信息調(diào)取全景地圖。

而且，所述全景地圖上設(shè)有poi點(diǎn)，建立有多種場景，包括全景視頻、全景照片和三維模型。

而且，所述云端服務(wù)器模塊包括語音識(shí)別單元和數(shù)據(jù)調(diào)用單元，語音識(shí)別單元用于將語音指令與語音庫內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，將匹配結(jié)果轉(zhuǎn)換為文本關(guān)鍵字作為目的地名稱輸入數(shù)據(jù)調(diào)用單元；數(shù)據(jù)調(diào)用單元用于在空間數(shù)據(jù)庫內(nèi)進(jìn)行用戶所在地、目的地的查詢與調(diào)用，并將用戶所在地、目的地的詳細(xì)屬性信息反饋給導(dǎo)航終端。

而且，所述指向性導(dǎo)航，是根據(jù)導(dǎo)航終端發(fā)出的導(dǎo)航信息，在用戶視野前方顯示地圖中高亮的目的地以及空中指向目的地的大箭頭。

本發(fā)明提出的基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的指向性全景導(dǎo)航系統(tǒng)，通過語音交互支持在全景地圖中直接指向?qū)Ш侥康牡?，語音交互的方式提高了用戶的沉浸感，帶給用戶更豐富的應(yīng)用感受。與傳統(tǒng)的導(dǎo)航方法相比，本發(fā)明將導(dǎo)航技術(shù)由二維平面遷移至三維空間，無需用戶過多分析地圖呈現(xiàn)的導(dǎo)航信息，易于理解，具有極強(qiáng)的直觀性，為地圖導(dǎo)航提供了一種全新思路。本發(fā)明提供的虛擬現(xiàn)實(shí)式指向性全景導(dǎo)航方式不僅僅可應(yīng)用于虛擬現(xiàn)實(shí)電子地圖系統(tǒng)中的全景照片場景下，也可應(yīng)用于三維模型場景、二維電子地圖瀏覽場景下，有較為廣闊的發(fā)展空間，具有重要的市場價(jià)值。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)原理圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)漸漸走入人們的視野，與多領(lǐng)域的技術(shù)相結(jié)合，生成了多種不同的應(yīng)用，為用戶提供了震撼的多體感沉浸式瀏覽。在這種背景下，電子地圖與虛擬現(xiàn)實(shí)的結(jié)合就成為了地理信息領(lǐng)域未來發(fā)展的一個(gè)新方向。此外，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有其特定的交互方式，包括按鈕、凝視、動(dòng)作、語音等，可實(shí)現(xiàn)用戶的多體感瀏覽。

本發(fā)明設(shè)計(jì)的基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的全景地圖導(dǎo)航系統(tǒng)，提出將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于導(dǎo)航，包括交互模塊、導(dǎo)航終端、頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備以及云端服務(wù)器。

所述交互模塊，用于支持用戶指令的輸入交互，包括通過虛擬現(xiàn)實(shí)式交互方法通過頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備，將用戶指令傳入導(dǎo)航終端。交互模塊主要進(jìn)行用戶指令的輸入，所述交互方式包括：按鈕、凝視、動(dòng)作（例如點(diǎn)頭）、語音等。通過交互，用戶可在場景內(nèi)啟動(dòng)導(dǎo)航功能。通過發(fā)出語音指令，向?qū)Ш浇K端輸入目的地，例如：“我要去武漢大學(xué)信息學(xué)部”。

所述導(dǎo)航終端，用于將用戶的語音指令和實(shí)時(shí)定位所得用戶的位置信息發(fā)送給云端服務(wù)器。可在導(dǎo)航終端提前設(shè)定閾值，將輸入的語音指令進(jìn)行匹配，去除冗余信息并將處理后的語音指令上傳至云端服務(wù)器。在此模塊，導(dǎo)航終端同時(shí)獲取用戶當(dāng)前位置信息，與語音指令一同上傳至云端服務(wù)器。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)航終端包括：衛(wèi)星定位裝置、網(wǎng)絡(luò)裝置、導(dǎo)航主機(jī)。衛(wèi)星定位裝置用于獲取用戶當(dāng)前位置信息，網(wǎng)絡(luò)裝置用于將用戶位置信息與用戶語音指令上傳給云端服務(wù)器。導(dǎo)航主機(jī)用于支持完成和用戶之間的交互，接收用戶指令，并根據(jù)用戶位置信息調(diào)取電子地圖。

所述云端服務(wù)器，用于接收并識(shí)別用戶語音指令，在空間數(shù)據(jù)庫中調(diào)用用戶起始、目的地的屬性信息并將結(jié)果反饋導(dǎo)航終端。在云端服務(wù)器將進(jìn)行語音識(shí)別與數(shù)據(jù)庫內(nèi)屬性表的調(diào)用。在語音識(shí)別方面，云端服務(wù)器內(nèi)存儲(chǔ)有語音庫，將語音指令與語音庫內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，匹配結(jié)果為提煉簡化后的語音指令，將被轉(zhuǎn)換為文本關(guān)鍵字作為目的地名稱輸入數(shù)據(jù)調(diào)用單元。

進(jìn)一步地，云端服務(wù)器模塊，包括語音識(shí)別單元和數(shù)據(jù)調(diào)用單元。語音識(shí)別單元用于將語音指令與語音庫內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，將匹配結(jié)果轉(zhuǎn)換為文本關(guān)鍵字作為目的地名稱輸入數(shù)據(jù)調(diào)用單元。數(shù)據(jù)調(diào)用單元用于在空間數(shù)據(jù)庫內(nèi)進(jìn)行用戶所在地、目的地的查詢與調(diào)用，并將用戶所在地、目的地的詳細(xì)屬性信息反饋給導(dǎo)航終端。這里的屬性信息包括地點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)、海拔、方向角、地點(diǎn)介紹等信息。在存儲(chǔ)地圖各地點(diǎn)屬性信息的空間數(shù)據(jù)庫內(nèi)查詢用戶所在地、目的地的詳細(xì)屬性信息，即可并將目的地信息反饋給導(dǎo)航終端。

在導(dǎo)航終端模塊，將根據(jù)用戶當(dāng)前位置信息調(diào)取全景地圖。例如，在導(dǎo)航終端模塊，將調(diào)用目的地激活使其高亮顯示的指令，調(diào)用指令使目的地所在位置上方出現(xiàn)大箭頭從空中垂直指向該地點(diǎn)，并將這些信息輸入頭戴式虛擬顯示設(shè)備中。具體實(shí)施時(shí)，目的地將被選中處理，使其在全景地圖上高亮顯示，目的地建筑上方出現(xiàn)指向性大箭頭。在頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備中，用戶將可以看到在全景地圖中高亮的目的地、空中指向目的地的大箭頭以及地面上的最優(yōu)路線。用戶只需根據(jù)真實(shí)場景，前往相應(yīng)的方向。

所述頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，用于接收導(dǎo)航終端根據(jù)云端服務(wù)器反饋結(jié)果發(fā)送的導(dǎo)航信息，并將導(dǎo)航信息基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)呈現(xiàn)于用戶視野前方，提供對目的地的指向性導(dǎo)航。所述頭戴式虛擬縣設(shè)顯示設(shè)備采用基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的硬件設(shè)備，為頭戴式立體顯示器，利用雙目視差，引導(dǎo)用戶產(chǎn)生沉浸感。具體實(shí)施時(shí)，所述頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備模塊獲取導(dǎo)航終端發(fā)出的導(dǎo)航信息，在用戶視野前方顯示全景地圖中高亮的目的地以及空中指向目的地的大箭頭。用戶只需根據(jù)真實(shí)場景，前往相應(yīng)的方向。

進(jìn)一步地，在頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備中，用戶可以通過晃動(dòng)頭部等虛擬現(xiàn)實(shí)式交互方式在虛擬現(xiàn)實(shí)場景中以任意角度瀏覽目的地相關(guān)信息。既可以停留于地面，也可以飛入高空，從空中獲取更為宏觀的信息。

全景地圖以其360度的全方面視野，在虛擬現(xiàn)實(shí)場景中可提供良好的體驗(yàn)效果。通過虛擬現(xiàn)實(shí)，可將導(dǎo)航維度由傳統(tǒng)的二維導(dǎo)航升級為三維導(dǎo)航，用戶無需進(jìn)行地圖的放大縮小，通過在地圖場景中漫游，即可360度全方位多視角瀏覽地點(diǎn)信息，可充分展示大城市復(fù)雜的立體交通情況。宏觀與微觀信息的“雙全”呈現(xiàn)，也帶給了用戶更豐富的信息量，提升了獲取地理信息的質(zhì)量。

不同于傳統(tǒng)的路線指引方法，本發(fā)明進(jìn)一步提出從高空俯瞰，采用了更為宏觀的指引方向的導(dǎo)航方式，用戶只需根據(jù)真實(shí)場景前往相應(yīng)方向，具有一定直觀性。應(yīng)用于真實(shí)全景系統(tǒng)中時(shí)，由于與現(xiàn)實(shí)相符，因而更便于用戶判斷所在位置，更為簡單易懂，利于用戶在短時(shí)間內(nèi)獲取信息。具體實(shí)施時(shí)，用戶通過佩戴頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備，可以直接獲取目的地的屬性信息，并可選擇地面、空中兩種視角接收信息，根據(jù)語音指示到達(dá)目的地。

具體實(shí)施時(shí)，交互模塊、導(dǎo)航終端、頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備可作為客戶端集成提供。

進(jìn)一步地，本系統(tǒng)的全景地圖基于電子地圖系統(tǒng)提供。地圖上設(shè)有各poi點(diǎn)（興趣點(diǎn)），建立有全景視頻、全景照片、三維模型等多種場景，用戶通過交互進(jìn)入全景照片、三維模型場景內(nèi)，可以獲取導(dǎo)航功能。在云端服務(wù)器也建有數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)地圖上各poi點(diǎn)屬性信息，屬性表中將包含poi點(diǎn)的各種屬性信息，包括經(jīng)緯度坐標(biāo)、地理坐標(biāo)、海拔高度以及關(guān)鍵字，如“文理學(xué)部第五教學(xué)樓”，語音指令經(jīng)過處理輸入云端服務(wù)器后系統(tǒng)將進(jìn)行空間查詢和空間計(jì)算，獲取相應(yīng)的信息，反饋給導(dǎo)航終端。收到反饋結(jié)果的導(dǎo)航終端，將顯示目的地高亮、目的地上空出現(xiàn)指向性箭頭作為導(dǎo)航信息，傳入頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備。在頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備中，目的地所在位置的全景照片將顯示于用戶面前，目的地所在位置高亮，目的地所在位置上空垂直出現(xiàn)大箭頭指向該點(diǎn)。

基于以上系統(tǒng)，在用戶發(fā)出語音指令后，在導(dǎo)航終端，將根據(jù)用戶當(dāng)前位置信息調(diào)取全景地圖。語音指令將被傳入云端服務(wù)器，在云端服務(wù)器中進(jìn)行語音識(shí)別，識(shí)別成功后將在空間數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢與空間計(jì)算，并將信息反饋導(dǎo)航終端。在導(dǎo)航終端，目的地將被選中處理，目的地信息將被輸入頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備，在頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備的屏幕前方，用戶將看到全景地圖上高亮顯示的目的地。若用戶輸入的語音指令在云端服務(wù)器匹配失敗，將反饋導(dǎo)航終端，導(dǎo)航終端接收匹配失敗的信息并重新調(diào)用接收語音指令的界面。

參見圖2，以下提供實(shí)施例的全景地圖導(dǎo)航系統(tǒng)運(yùn)行流程，以便實(shí)施參考：

進(jìn)入全景照片場景：用戶佩戴頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備，進(jìn)入全景地圖系統(tǒng)中，通過按鈕等交互方式點(diǎn)擊并選擇進(jìn)入導(dǎo)航功能。

進(jìn)入導(dǎo)航模式：在導(dǎo)航功能下，界面將會(huì)出現(xiàn)提示：請說出您想要到達(dá)的地點(diǎn)。

輸入語音指令，傳入云端服務(wù)器：用戶說出目的地，導(dǎo)航終端接收指令，將語音指令與用戶位置信息輸入云端服務(wù)器中。

云端服務(wù)器進(jìn)行語音識(shí)別和空間分析，結(jié)果反饋導(dǎo)航終端：云端服務(wù)器將通過語音識(shí)別功能確定目的地名稱，調(diào)用空間數(shù)據(jù)庫搜索用戶所在地與目的地，并獲取用戶所在地與目的地的地點(diǎn)屬性信息反饋給導(dǎo)航終端。在云端服務(wù)器，若語音匹配失敗，將反饋導(dǎo)航終端，導(dǎo)航終端接收匹配失敗的信息并重新調(diào)用接收語音指令的界面，用戶在頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備屏幕上將看到“匹配失??！請重新輸入語音指令”的提示語以及輸入語音指令的界面。

導(dǎo)航終端生成導(dǎo)航信息，發(fā)送導(dǎo)航信息到虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備：通過導(dǎo)航終端顯示目的地高亮、目的地上空出現(xiàn)指向性箭頭作為導(dǎo)航信息，傳入頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備。在頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備中，目的地將會(huì)被調(diào)用并呈現(xiàn)高亮效果，空中將會(huì)有大箭頭指向該點(diǎn)。用戶所在點(diǎn)與目的地之間最優(yōu)路徑會(huì)于地面顯示出來。

在虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備呈現(xiàn)對目的地的指向性導(dǎo)航：用戶在虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備中將會(huì)看到高亮顯示的目的地以及清晰的指向性箭頭。用戶可以簡單明了直觀地在全景地圖上讀取導(dǎo)航結(jié)果，通過與系統(tǒng)進(jìn)行交互于地面、空中多角度瀏覽獲取目的地以及周邊地物的詳細(xì)信息。

以上所述的實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的某種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，通讀本說明書后，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。