室內(nèi)導(dǎo)航方法、裝置、電子設(shè)備及計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)

文/孫亞楠

室內(nèi)導(dǎo)航具體是指在建筑物內(nèi)部實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航，并引導(dǎo)使用者到指定的室內(nèi)位置。隨著建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化和多元化，人們對(duì)室內(nèi)空間的認(rèn)知度愈加模糊，室內(nèi)尋路成為人們的負(fù)擔(dān)；并且室內(nèi)各部門工作職能分工不同，人們出門辦事困難，手續(xù)繁瑣，花費(fèi)時(shí)間成本高等問(wèn)題日益顯著。特別是在商場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)、政府辦公大廳等大型公共場(chǎng)所，室內(nèi)迷路的情況尤為突出。自20 世紀(jì)90年代，美國(guó)Arc Second公司開(kāi)發(fā)完成了首套室內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)，成為室內(nèi)GPS 后，室內(nèi)導(dǎo)航企業(yè)如雨后春筍涌現(xiàn)在導(dǎo)航市場(chǎng)內(nèi)。但是，由于衛(wèi)星定位信號(hào)受墻壁阻隔，且不能分辨樓層；最常用的GNSS 技術(shù)只能分辨平面位置，對(duì)高度信息不敏感，不能準(zhǔn)確辨別不同樓層；移動(dòng)基站定位精度低，定位能力有限，盡管手機(jī)的無(wú)線通訊信號(hào)可以穿透多數(shù)建筑的墻壁，但移動(dòng)通信基站的分部密度太低，定位精度不能滿足。所以現(xiàn)有的導(dǎo)航技術(shù)中很難實(shí)現(xiàn)室內(nèi)導(dǎo)航，不能難以準(zhǔn)確分辨樓層。

有鑒于此，本文的目的在于提供一種室內(nèi)導(dǎo)航方法、裝置、電子設(shè)備及計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，利用虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，以動(dòng)畫(huà)演示的形式實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)導(dǎo)航，解決了室內(nèi)導(dǎo)航不能難以準(zhǔn)確分辨樓層的問(wèn)題。

1 技術(shù)思路

本文提供了一種室內(nèi)導(dǎo)航模型，即基于方法、裝置、電子設(shè)備及計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)實(shí)現(xiàn)全景圖室內(nèi)導(dǎo)航。所述模型包括：讀取模塊，讀取需要室內(nèi)導(dǎo)航的建筑物的模型全景圖；接收模塊，接收用戶輸入的起始地點(diǎn)和建筑物內(nèi)的目的地；路徑規(guī)劃模塊，根據(jù)所述起始地點(diǎn)和所述建筑物內(nèi)的目的地，規(guī)劃最短推薦路徑；導(dǎo)航模塊，在所述建筑物模型全景圖中，對(duì)用戶選擇的路徑進(jìn)行動(dòng)畫(huà)演示；簡(jiǎn)介模塊，用戶到達(dá)所述目的地后，顯示所述目的地信息簡(jiǎn)介。本文利用虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，以動(dòng)畫(huà)演示的形式實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)導(dǎo)航，避免了高精度要求，解決了室內(nèi)導(dǎo)航不能難以準(zhǔn)確分辨樓層的問(wèn)題。如圖1所示。

圖1：室內(nèi)導(dǎo)航裝置結(jié)構(gòu)圖

2 實(shí)現(xiàn)方法

該室內(nèi)導(dǎo)航方法可以應(yīng)用于手機(jī)、電腦、平板電腦等室內(nèi)導(dǎo)航裝置，基于上述流程圖，可以作如下解釋：

2.1 讀取步驟，讀取需要室內(nèi)導(dǎo)航的建筑物的模型全景圖

利用AutoCAD 和3D Studio MAX 作為建模工具，繪制需要室內(nèi)導(dǎo)航的建筑物的主要結(jié)構(gòu)模型圖；

基于已有的所述建筑物的結(jié)構(gòu)及航拍圖片，在所述結(jié)構(gòu)模型的基礎(chǔ)上生成全景模型；

拍攝建筑物的外觀圖片和內(nèi)部結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)圖片，用這些外觀圖片和內(nèi)部結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)圖片來(lái)完善建筑物主要結(jié)構(gòu)模型圖，形成建筑物的模型全景圖；

添加所述全景模型中對(duì)應(yīng)地點(diǎn)信息簡(jiǎn)介。

2.2 接收步驟，接收用戶輸入的起始地點(diǎn)和目的地

可以根據(jù)GPS 定位需要導(dǎo)航的建筑物，也可以通過(guò)用戶輸入需要導(dǎo)航的建筑物的名字。

2.3 路徑規(guī)劃步驟，根據(jù)所述起始地點(diǎn)和所述目的地，規(guī)劃推薦路徑

根據(jù)所述起始地點(diǎn)和所述目的地，利用蟻群算法規(guī)劃最短路徑。根據(jù)用戶輸入的起始地點(diǎn)和目的地，在建筑物模型全景圖中，利用蟻群算法不斷迭代優(yōu)化，產(chǎn)生最短的無(wú)障礙碰撞路徑，作為推薦路徑之一。

2.4 導(dǎo)航步驟，在所述建筑物模型全景圖中，對(duì)用戶選擇的路徑進(jìn)行動(dòng)畫(huà)演示

建筑物的模型全景圖是一種離線動(dòng)畫(huà)地圖，可以在有網(wǎng)絡(luò)的情況下下載使用。如果室內(nèi)導(dǎo)航裝置已下載過(guò)模型全景圖，也可以離線使用；

用戶可以從多個(gè)推薦路徑中進(jìn)行選擇，室內(nèi)導(dǎo)航裝置在建筑物模型全景圖中，對(duì)用戶選擇的路徑進(jìn)行動(dòng)畫(huà)演示，動(dòng)畫(huà)演示主要以虛擬演示用戶從起始點(diǎn)走到目的地的形式展現(xiàn)，并突出顯示行走過(guò)程中經(jīng)過(guò)的標(biāo)志性地點(diǎn)，以便用戶能快速找到目的地；

進(jìn)一步，在動(dòng)畫(huà)演示行走的過(guò)程中，還可以配以語(yǔ)音和文字說(shuō)明，介紹歷經(jīng)之地的信息簡(jiǎn)介，更清楚地表達(dá)出行走路線，加深用戶路線記憶，提升用戶體驗(yàn)。如圖2所示。

2.5 簡(jiǎn)介步驟，用戶到達(dá)所述目的地后，顯示所述目的地信息簡(jiǎn)介

添加建筑物模型全景圖中每一個(gè)房間的信息簡(jiǎn)介，包括人員信息、職能介紹和提供的服務(wù)信息，顯示所述目的地的商家推薦消費(fèi)信息；

圖2：室內(nèi)導(dǎo)航運(yùn)行流程圖

圖3：醫(yī)院室內(nèi)導(dǎo)航流程圖

例如，商場(chǎng)中每一個(gè)房間的信息簡(jiǎn)介包括：店鋪名稱、店鋪簡(jiǎn)介、店鋪職員信息以及店鋪商品介紹；又如，醫(yī)院每一個(gè)房間的信息簡(jiǎn)介包括：科室名字、科室簡(jiǎn)介、醫(yī)生和護(hù)士信息。

例如，某用戶在醫(yī)院使用該室內(nèi)導(dǎo)航方法，成功導(dǎo)航該用戶到出院繳費(fèi)處后，可以顯示該繳費(fèi)處的簡(jiǎn)介信息，包括：工作人員信息、各個(gè)繳費(fèi)窗口辦理業(yè)務(wù)信息，還可以推薦第三方合作商家，比如藥房、理療院等，供用戶選擇消費(fèi)。

3 實(shí)例分析

以醫(yī)院為例，醫(yī)院通常設(shè)有咨詢服務(wù)臺(tái)，其主要作用是為就診人群提供導(dǎo)航指引服務(wù)，而人流量較大時(shí)，其辦事效率低且就醫(yī)人群體驗(yàn)和獲得有效信息的效果較差，而上文提到的室內(nèi)導(dǎo)航模型，主要適用于熟練掌握手機(jī)功能以及應(yīng)用各種APP 的人群。

首先，得到某醫(yī)院授權(quán)后，進(jìn)行建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)的調(diào)查，外部影像拍攝，利用AutoCAD 和3D Studio MAX 作為建模工具，繪制醫(yī)院內(nèi)部全景圖，通過(guò)建立醫(yī)院空間與屬性信息數(shù)據(jù)庫(kù)，掛接各個(gè)科室就醫(yī)流程、人員簡(jiǎn)介、職能介紹以及擴(kuò)展消費(fèi)信息。

確定醫(yī)院輸入醫(yī)院名稱或者已到達(dá)醫(yī)院GPS 定位，獲得上述醫(yī)院全景圖信息，搜索辦事流程，以動(dòng)畫(huà)的形式演示最短行走路線，達(dá)到目的地后顯示人員信息和科室簡(jiǎn)介，同時(shí)可以推薦消費(fèi)信息。除醫(yī)院以外，地下停車場(chǎng)，辦公大廳等內(nèi)部建筑空間復(fù)雜多樣的建筑物都可以應(yīng)用該室內(nèi)導(dǎo)航方法，更加直觀的引導(dǎo)使用者達(dá)到指定目的地。如圖3所示。

4 結(jié)語(yǔ)

本文提供了一種室內(nèi)導(dǎo)航方法，通過(guò)構(gòu)建建筑物全景模型，利用虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，以動(dòng)畫(huà)演示的形式實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)導(dǎo)航，避免了高精度要求，解決了室內(nèi)導(dǎo)航不能難以準(zhǔn)確分辨樓層的問(wèn)題。雖然目前已有實(shí)現(xiàn)分樓層導(dǎo)航的技術(shù)，但是對(duì)樓層高度定位精度要求非常高，相比之下，本文實(shí)施例提供的一種室內(nèi)導(dǎo)航方法，比其他室內(nèi)導(dǎo)航方法在技術(shù)上更容易實(shí)現(xiàn)。