[发明专利]一种基于AR技术的城市管网管线3D模型展示方法和系统

说明书

本发明公开的一种基于AR技术的城市管网管线3D模型展示方法和系统，包括：读取管网节点索引信息文件，结合城市三维地图，构建管网节点模型；读取二维管线路径图文件，获得相对坐标系下的二维管线路径，将二维管线路径的相对坐标系映射至管网节点模型的绝对坐标系；利用管网通道模型库对S2处理后的管网节点模型进行三维通道场景构建，得到三维管网模型；以管网节点为基准确定三维管网模型的展示位姿，并进行AR展示。本发明可实现城市管网管线3D模型的AR展示中对管网节点及管网节点索引信息的添加，增加了二次开发的便捷性，同时对管网节点索引信息进行AR显示，能够快捷地知道现实地下管网场景更丰富的信息，为用户带来新的增强现实的应用体验。

技术领域

本发明属于增强现实技术领域，涉及一种基于AR技术的城市管网管线3D模型展示方法和系统。

背景技术

随着社会的发展和当前城市化水平的不断提高，基础建设发展迅猛，地下管网体系越来越大，管理的复杂程度也在逐年增加。地下管网也在原有基础上发生着变化：除原来的给排水网、电网、热力网、通讯线路外，增加了天然气管网、互联网等，地下管网变得越来越复杂；旧管网的更新，新管网的设计规划，这些都需要完善、详细的地下管网的各种信息；已形成的大量管网资料需要及时处理；而传统的手工制图，靠人工记忆的管理和人工统计、分析的手工管理方式效率低下，则很难适应这种快速发展的海量数据的要求，造成大量浪费并阻碍了维护效率和服务水平的进一步提高。而且由于基础建设的猛增，缺乏对地下管网的有效管理，造成了重复建设和资源浪费。在施工中，由于不了解地下管网的情况，盲目开工，造成燃气泄漏、挖断水管、通讯中断等破坏地下管网的事件时有发生，使经济建设和居民生活受到严重影响，并埋下不安全的隐患。

现有的管网采用二维形式进行显示时，无法直观地显示管网的连接和交叉情况，并且不能确定地理位置坐标，不方便查询管网节点要素的空间信息和属性信息，展示系统缺乏兼容性。而采用三维形式进行显示时，往往管网管线三维模型是固定不变的，在初始化三维模型时就已经确定了场景中的部件布局，且无法在该三维模型基础上随时进行节点新增。然而管网管线三维模型创键过程复杂，线路繁杂难于梳理，若每次在进行线路改造时都需要重新绘制城市管网管线三维模型，工作量庞大，不利于地下管网的二次开发。

增强现实(AR，Augmented Reality)是利用虚拟拍摄对象对真实场景进行现实增强的技术。增强现实保留用户实际所处的环境作为用户的主要感知和交互环境，通过将文本、二维图形、三维模型等虚拟生成的信息标注在显示屏上所显示的用户实际所处环境中的物体上，从而实现对用户所处的环境的注释、说明，或者增强现实环境的效果。现有技术中还未见对于城市管道管网三维模型的AR展示技术，常规移动终端屏幕上仅显示有当前现实场景中的存在物，但是对于城市管网的建设和施工展示，往往还需要管网节点的说明性、描述性的参数信息，这使得操作者能够方便、快捷地知道现实地下管网场景更多更丰富的信息，为用户带来新的增强现实的应用体验。

因此，提供一种有效提升隧道路况感知程度的基于AR技术的城市管网管线3D模型展示方法和系统是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明针对上述研究现状和存在的问题，提供了一种基于AR技术的城市管网管线3D模型展示方法和系统，可实现城市管网管线3D模型的AR展示，并便于对管网节点及管网节点索引信息的添加，增加了操作和二次开发的便捷性，同时AR展示界面能够对管网节点索引信息进行显示，使得操作者能够方便、快捷地知道现实地下管网场景更多更丰富的信息，为用户带来新的增强现实的应用体验。

为实现上述目的其具体方案如下：

一种基于AR技术的城市管网管线3D模型展示方法，包括如下步骤：

S1、读取管网节点索引信息文件，获得管网节点索引信息集合，结合城市三维地图，构建管网节点模型；

S2、读取二维管线路径图文件，获得相对坐标系下的二维管线路径，将所述二维管线路径的相对坐标系映射至所述管网节点模型的绝对坐标系；