[发明专利]一种基于移动终端的三维虚拟地球交互方法

说明书

本发明提供的一种基于移动终端的三维虚拟地球交互方法，使用多种视角和多种变换手段进行场景的漫游操作，能够满足当前三维虚拟地球多尺度、多视角展示的目的，能够适应当前用户浏览三维场景规模逐步变大的需求。设计了一种允许用户通过二维操作调整空间方位的三维交互技术，在三维虚拟地球中，用户需要操作的是大范围地形、影像等数据构建的虚拟地球模型，虚拟球中心能够很好地与地球模型中心重合，给用户带来的交互体验好。设计了基于移动终端的三维虚拟地球用户浏览的滑动、旋转、缩放功能，通过手势操控方式使得整个交互方式更加新颖、生动，增强了用户的交互体验。

技术领域

本发明涉及一种三维虚拟地球交互方法，特别涉及一种基于移动终端的三维虚拟地球交互方法，属于基于移动平台的三维虚拟地球技术领域。

背景技术

伴随着智能移动设备的迅猛发展，人们使用手机、ipad等手持式移动终端进行网页浏览、即时聊天、监控定位、导航等多种信息服务的活动日益频繁，据统计，人们日常活动中的信息70％-80％与地理信息相关。移动三维虚拟地球作为地理信息服务的共享平台相较于传统二维地图形式能够更真实、直观地为公众呈现地理实体间的空间关系和方位，为导航、智能交通提供基础地理信息。

移动三维虚拟地球要求在移动终端有效的集成、显示全球范围内的地理空间数据，通过用户触控操作实时动态改变和更新需要预览的地理数据范围和空间尺度。现阶段，移动终端较于传统PC资源受限，已有的虚拟地球技术无法在移动终端正常的运行，交互方式的差异更使得已有虚拟地球算法无法实现更好的用户体验。

用户交互体验作为三维虚拟地球系统好坏的重要衡量依据之一，使得三维虚拟地球的交互方法成为当今研究的热点。随着用户需要浏览的三维场景规模逐步变大，仅仅使用单一的视角或者有限的变换手段进行场景的漫游操作不足以满足当前三维虚拟地球多尺度、多视角展示的目的，同时也不符合用户全方位浏览地理数据的操作习惯。传统输入设备的局限性使得系统无法通过二维操作来表达笛卡尔坐标系下的平移和欧拉旋转操作，因此三维交互方法的研究十分必要。

移动终端的触屏设计，使得移动平台交互方式区别于传统PC的鼠标左右键与滚轮组合的输入方法，用户通过与触屏的接触、移动实现了常见的长按、轻触、拖动、等基本的手势操作方法，但缺少基于移动终端的三维虚拟地球用户浏览的滑动、旋转、缩放功能。

综合来看，现有技术主要存在以下几点缺陷：一是随着用户需要浏览的三维场景规模逐步变大，仅仅使用单一的视角或者有限的变换手段进行场景的漫游操作不足以满足当前三维虚拟地球多尺度、多视角展示的目的，同时也不符合用户全方位浏览地理数据的操作习惯；二是现有技术输入设备的局限性使得系统无法通过二维操作来表达笛卡尔坐标系下的平移和欧拉旋转操作，缺少一种允许用户通过二维操作调整空间方位的三维交互技术，在三维虚拟地球中，用户需要操作的是大范围地形、影像等数据构建的虚拟地球模型，虚拟球中心不能够与地球模型中心重合，给用户带来的交互体验差；三是由于移动终端的触屏设计，使得移动平台交互方式区别于传统PC的鼠标左右键与滚轮组合的输入方法，缺少基于移动终端的三维虚拟地球用户浏览的滑动、旋转、缩放功能，无法通过手势操控方式使得整个交互方式更加新颖、生动，增强用户的交互体验。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供的一种基于移动终端的三维虚拟地球交互方法，使用多种视角和多种变换手段进行场景的漫游操作，能够很好地满足当前三维虚拟地球多尺度、多视角展示的目的，能够很好地适应当前用户浏览三维场景规模逐步变大的需求，同时很好地符合了用户全方位浏览地理数据的操作习惯。设计了一种允许用户通过二维操作调整空间方位的三维交互技术，在三维虚拟地球中，用户需要操作的是大范围地形、影像等数据构建的虚拟地球模型，虚拟球中心能够很好地与地球模型中心重合，给用户带来的交互体验好。设计了基于移动终端的三维虚拟地球用户浏览的滑动、旋转、缩放功能，通过手势操控方式使得整个交互方式更加新颖、生动，增强了用户的交互体验。

为达到以上技术效果，本发明所采用的技术方案如下：