基于Google数字地球平台的三维校园导航系统研究

 1.研究背景

在近日结束的全国地理信息应用成果及地图展览会上，三维导航技术再一次引起了业内人士的极大关注。目前我国导航电子地图还是以二维为主，导航画面无一例外的全由点、线、面组成，但近年来我国道路发展极其迅速，高架桥、高速路平地拔起，本来熟悉的道路几日不见便“改头换面”，这就给人们的生活带来不便，于是，人们对导航电子地图呆板的画面和混乱的二维线条感到厌倦，一个期待能够全方位实景导航的诉求就摆在广大图商和GPS硬件生产厂商面前。

目前市场上对于三维导航技术的应用大都还停留在概念上的炒作，距离真正意义的三维实景导航技术还有很大的距离，绝大多数产品的地图软件都仅仅只是提供了地图的鸟瞰模式来形成一种伪三维的效果。还有一种比较流行的做法就是实景切割画面显示，基本上地图软件内带有的信息能够虚拟显示出和真实环境中岔路口相差不大的画面，这样可以方便用户判断自己的前进方向，不过由于地图的更新远跟不上实际环境的变动，所以在实际使用过程中还需要尽量按实际状况来行驶，不要完全依赖地图，避免交通事故发生。通过上面的文字不难看出现在的三维技术还只是停留在一个比较浅显的阶段，对于三维导航技术的应用还处于一个简单的模仿水平上。

高昂的技术成本一直是三维导航不能突破的瓶颈，看似一款简单的电子地图，制作过程却要花费巨大的人力物力。首先，精确度是导航电子地图的根基，没有精确度就没有地图质量，在地图上一个简单的动态三维实景画面都需要数据采集人员对采集点进行全方位的数据采集，数据经质检比对、校正合格后才能交给图片制作人员加工处理；其次，动态三维具有极大的数据量，如何才能保证导航画面的连贯、与实际路况相符，这就需要具备先进的图像、音频数据等诸多组成元素的压缩处理与还原技术，还要拥有超高效的图像加速处理工艺等等一系列核心技术。

如何研究一款技术门槛较低、实现相对容易的三维实景导航系统，具有比较重要的现实意义。本研究在长沙理工大学三维数字校园建设的基础上，开发了基于Google数字地球平台的三维校园导航系统。利用Google SketchUp建立校园三维导航系统所需的道路和建筑模型，这种方式不仅费用低廉、可操控型高，而且纹理表达更真实，所建立的模型可以直接导入Google Earth，和Google Earth免费提供的海量遥感影像和数字地面模型一起，构建与实际情况一致的、逼真的三维的交通导航环境；在此基础上，利用Google Earth API开发极具个性的客户端软件，在此基础上实现三维场景浏览、交通路径规划和导航。系统360度的旋转功能实现了直观、逼真的校园交通导航、漫游功能，使用户有了身临其境的感受和体验。

2.设计思路和具体实现

详细内容参见：pan.baidu.com/s/1qW78Jik

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