CN108955715A - 导航视频生成方法、视频导航方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种导航视频生成方法、装置、视频导航方法、装置和系统，其导航视频生成方法包括以下步骤：发送位置信息至服务器；接收与位置信息对应的实景三维模型地图；根据预设的参数和预设的算法对实景三维模型地图进行处理，生成导航路线；根据预设的漫游模式对导航路线进行模拟漫游，生成漫游路径；根据漫游路径生成导航视频。上述的导航视频生成方法，用户在需要视频导航时加载或下载导航视频即可，不需要先加载实景三维模拟地图再对实景三维模拟地图进行操作，减少了大量数据传输以及复杂的操作过程，提供了效率。

Description

导航视频生成方法、视频导航方法和系统

技术领域

本发明涉及视频导航技术领域，特别是涉及一种导航视频生成方法、装置、视频导航方法、装置和系统。

背景技术

随着科技和通信技术的发展，智能终端(例如手机)已成为人们日常生活中必不可少的设备；智能终端除了满足基本的通信之外，功能也越来越强大，例如利用智能终端进行导航。

目前常用的导航方式主要包括两种平面二维模型地图和实景三维地图。平面二维模型地图体验感较差；实景三维模型地图是一种运用数码相机或者激光探测与测量(即LiDAR)传感器对现有场景进行多角度环视、倾斜拍摄，然后通过摄影测量、计算机视觉等加工融合处理并加载浏览程序来从而一种基于无线网络网格(即mesh)实景三维模型地图。实景三维模型地图可以实现漫游，实景三维模型地图漫游是指在三维模拟地图上的实景三维空间里进行漫游切换，达到浏览各个不同场景的目的，用户只需单击或者双击三维模型地图中的地面就可实现场景切换，即利用漫游技术可以实现视频导航。采用视频导航方便用户观看且具有真实沉浸体验。

然而在利用实景三维地图进行视频导航时，用户需要利用智能终端加载实景三维模拟地图，传输数据量庞大速度慢，且需要用户对三维模拟地图进行相关处理，操作过程复杂。

发明内容

基于此，有必要针对目前视频导航过程中用户需要利用智能终端加载实景三维模拟地图且对三维模拟地图进行处理，加载速度慢且操作复杂的问题，提供一种导航视频生成方法、装置、视频导航方法、装置和系统。

一种导航视频生成方法，包括以下步骤：

发送位置信息至服务器；

接收与所述位置信息对应的实景三维模型地图；

根据预设的参数和预设的算法对所述实景三维模型地图进行处理，生成导航路线；

根据预设的漫游模式对所述导航路线进行模拟漫游，生成漫游路径；

根据所述漫游路径生成导航视频。

上述的导航视频生成方法，可以接受与位置信息相对应的实景三维模型地图，然后对实景三维模型地图按照预设的参数和预设的算法进行处理分析，生成导航路线，对导航路线进行模拟漫游生成漫游路径，并根据漫游路径生成导航视频，用户在需要视频导航时加载或下载导航视频即可，不需要先加载实景三维模拟地图再对实景三维模拟地图进行操作，减少了大量数据传输以及复杂的操作过程，提供了效率。

在其中一个实施例中，在生成导航视频的步骤中，还包括：

提取所述导航视频的视频帧数，并建立所述视频帧数与坐标信息、视角信息、时间信息以及GPS信息的关联性，生成元数据。

在其中一个实施例中，还包括：

对所述导航视频和所述元数据进行编辑制作，并将编辑制作后的所述导航视频和所述元数据传输至服务器。

在其中一个实施例中，在发送位置信息至服务器，接收所述实景三维模型地图的步骤之前，还包括：

接收采集设备采集的实景数据；

对所述实景数据进行多源融合处理；

对多源融合后的所述实景数据统一坐标系，并进行金字塔瓦片处理，生成实景三维模型；

将所述实景三维模型与二维矢量导航地图进行叠加，生成所述实景三维模型地图，其中所述实景三维模型包含所述位置信息；

将所述实景三维模型地图上传至所述服务器。

在其中一个实施例中，所述预设的参数包括关键帧；所述预设的算法包括最优路径算法；在根据预设的参数和预设的算法对所述实景三维模型地图进行处理，生成导航路线的步骤中，包括：

以所述关键帧为关键节点，采用所述最优路径算法在所述实景三维模型地图上生成所述导航路线。

在其中一个实施例中，所述预设的漫游模式包括线性漫游模式、离散漫游模式、样条漫游模式和缓动漫游模式，所述漫游路径包括线性漫游路径、离散漫游路径、样条漫游路径以及缓动漫游路径；根据预设的漫游模式对所述导航路线进行模拟漫游，生成漫游路径的步骤中，包括：

采用所述线性漫游模式在所述导航路线的所述关键帧之间进行均匀模拟漫游，生成线性漫游路径；

或者

采用所述离散漫游模式在所述导航路线的所述关键帧之间进行突变模拟漫游，生成离散漫游路径；

或者

采用所述样条漫游模式在所述导航路线的所述关键帧之间根据贝塞尔函数进行加速和/或减速模拟漫游，生成样条漫游路径；

或者

采用所述缓动漫游模式在所述导航路线的所述关键帧之间根据缓动函数进行模拟漫游，生成缓动漫游路径。

基于上述的导航视频生成方法，还提供了一种导航视频生成装置。

一种导航视频生成装置，，包括：

位置信息发送模块，用于发送位置信息至服务器；

地图接收模块，用于接收与所述位置信息对应的实景三维模型地图；

导航路线生成模块，用于根据预设的参数和预设的算法对所述实景三维模型地图进行处理，生成导航路线；

漫游路径生成模块，用于根据预设的漫游模式对所述导航路线进行模拟漫游，生成漫游路径；

导航视频生成模块，用于根据所述漫游路径生成导航视频。

在其中一个实施例中，所述导航视频生成模块还包括：

元数据生成模块，用于提取所述导航视频的视频帧数，并建立所述视频帧数与坐标信息、视角信息、时间信息以及GPS信息的关联性，生成元数据。

在其中一个实施例中，还包括：

视频和数据编辑模块，用于对所述导航视频和所述元数据进行编辑制作；

视频和数据传输模块，用于将编辑制作后的所述导航视频和所述元数据传输至服务器。

在其中一个实施例中，还包括：

实景数据接收模块，用于接收采集设备采集的实景数据；

实景数据处理模块，用于对所述实景数据进行多源融合处理；

三维模型生成模块，用于对多源融合后的所述实景数据统一坐标系，并进行金字塔瓦片处理，生成实景三维模型；

三维模型地图生成模块，用于将所述实景三维模型与二维矢量导航地图进行叠加，生成所述实景三维模型地图，其中所述实景三维模型包含所述位置信息；

三维模型地图上传模块，用于将所述实景三维模型地图上传至所述服务器。

在其中一个实施例中，所述预设的参数包括关键帧；所述预设的算法包括最优路径算法；

所述导航路线生成模块，还用于以所述关键帧为关键节点，采用所述最优路径算法在所述实景三维模型地图上生成所述导航路线。

在其中一个实施例中，所述预设的漫游模式包括线性漫游模式、离散漫游模式、样条漫游模式和缓动漫游模式，所述漫游路径包括线性漫游路径、离散漫游路径、样条漫游路径以及缓动漫游路径；所述漫游路径生成模块包括线性漫游路径生成模块、离散漫游路径生成模块、样条漫游路径生成模块或缓动漫游路径生成模块；

所述线性漫游路径生成模块，用于采用所述线性漫游模式在所述导航路线的所述关键帧之间进行均匀模拟漫游，生成线性漫游路径；

或者

所述离散漫游路径生成模块，用于采用所述离散漫游模式在所述导航路线的所述关键帧之间进行突变模拟漫游，生成离散漫游路径；

或者

所述样条漫游路径生成模块，用于采用所述样条漫游模式在所述导航路线的所述关键帧之间根据贝塞尔函数进行加速和/或减速模拟漫游，生成样条漫游路径；

或者

所述缓动漫游路径生成模块，用于采用所述缓动漫游模式在所述导航路线的所述关键帧之间根据缓动函数进行模拟漫游，生成缓动漫游路径。

上述的导航视频生成装置因采用上述的导航视频生成方法，因此，导航视频装置可以使得用户在需要视频导航时加载或下载导航视频即可，不需要先加载实景三维模拟地图再对实景三维模拟地图进行操作，减少了大量数据传输以及复杂的操作过程，提供了效率。

基于上述的导航视频生成方法，还提供了一种利用所述导航视频的视频导航方法。

一种利用所述导航视频的视频导航方法，包括以下步骤：

发送导航视频标识信息至所述服务器；

接收与所述导航视频标识信息相对应的导航视频和元数据；

获取当前GPS信息；

根据所述元数据建立所述当前GPS信息与所述导航视频的关联性；

按照预设的播放速率播放关联后的所述导航视频。

上述的视频导航方法由于采用了上述的导航视频生成方法中的导航视频，可以使得用户在需要视频导航时加载或下载导航视频即可，不需要先加载实景三维模拟地图再对实景三维模拟地图进行操作，减少了大量数据传输以及复杂的操作过程，提供了效率。

基于上述的利用所述导航视频的视频导航方法，还提供了一种利用所述导航视频的视频导航装置。

一种利用所述导航视频的视频导航装置，包括：

标识信息发送模块，用于发送导航视频标识信息至所述服务器；

视频、元数据接收模块，用于接收与所述导航视频标识信息相对应的导航视频和元数据；

GPS信息获取模块，用于获取当前GPS信息；

关联性建立模块，用于根据所述元数据建立所述当前GPS信息与所述导航视频的关联性；

导航视频播放模块，用于按照预设的播放速率播放关联后的所述导航视频。

上述的视频导航装置由于采用了上述的导航视频生成方法中的导航视频，可以使得用户在需要视频导航时加载或下载导航视频即可，不需要先加载实景三维模拟地图再对实景三维模拟地图进行操作，减少了大量数据传输以及复杂的操作过程，提供了效率。

基于上述的视频导航方法、导航装置、利用所述导航视频的视频导航方法和装置，还提供了一种利用视频导航系统。

一种视频导航系统，包括：采集设备、第一终端、第二终端和服务器，其中所述采集设备与所述第一终端通信连接，所述第一终端、所述第二终端分别与所述服务器通信连接；

所述采集设备用于实景数据，并将所述实景数据发送至所述第一终端；

所述第一终端可执行所述的导航视频生成方法；

所述第二终端可执行所述的视频导航方法；

所述服务器用于接收并存储第一终端发送的实景三维模型地图；接收所述第一终端发送的位置信息，发送与所述位置信息相对应的实景三维模型地图至所述第一终端，并接收第一终端发送的导航视频和元数据；接收第二终端发送的导航视频标识信息，发送与所述导航视频标识信息相对应的导航视频和元数据至所述第二终端。

上述视频导航系统，包括采集设备、第一终端、第二终端和服务器，各设备之间相互配合可以执行上述的导航视频生成方法以及视频导航方法，极大方便了用户进行视频导航。

附图说明

图1为本发明的视频导航系统在其中一个实施例中的结构示意图；

图2为本发明的导航视频生成方法在其中一个实施例中的结构示意图；

图3为本发明的导航视频生成方法在其中一个实施例中的结构示意图；

图4为本发明的导航视频生成方法在其中一个实施例中的流程示意图；

图5为本发明的采用样条漫游模式在生成样条漫游路径的示意图；

图6为本发明的采用样条漫游模式在生成样条漫游路径的示意图；

图7为本发明的导航视频生成装置在其中一个实施例中的流程示意图；

图8为本发明的视频导航方法在其中一个实施例中的流程示意图；

图9为本发明的视频导航装置在其中一个实施例中的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合较佳实施例及附图对本发明的内容作进一步详细描述。显然，下文所描述的实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。应当说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

本发明实施例的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或(模块)单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

图1为本发明实施例中视频导航系统结构示意图，本发明的导航视频生成方法可以由图1中的视频导航系统执行。如图1所示，该视频导航系统主要包括四个部分，分别是采集设备110、第一终端120、第二终端130和服务器140。其中采集设备110与第一终端120，第一终端120、第二终端130与服务器140之间可以进行信息交互。另外，该视频导航系统的构成方式不是唯一的，还可以为其他构成方式，例如还包括云平台，其中云平台可以分别与信第一终端120、第二终端130以及服务器140进行通信。此外，该视频导航系统还可以是其他方式，在这里不进行限定。

图2为本发明的导航视频生成方法在一个实施例中的流程示意图，如图2所示，一种导航视频生成方法，包括以下步骤：

步骤S110，发送位置信息至服务器。

步骤S120，接收与位置信息对应的实景三维模型地图。

在本实施例中，是从第一终端角度120进行描述的。其中第一终端120是可以从服务器140可以进行信息(例如数据)的交互，第一终端120通常是智能终端，包括智能手机、智能平板、电脑等。第一终端120可以先登录服务器140进行验证，在验证通过后，第一终端120与服务器140进行信息交互。第一终端120可以通过GPS定位、搜索、浏览定位等方式获取到所需位置的位置信息，然后把位置信息发送至服务器140。具体地，可以通过鼠标或者触控获取定位信息(即定位位置和视角等)。第一终端120根据位置信息从服务器140中加载与所需位置对应的实景三维模型地图，即第一终端120接收与位置信息对应的实景三维模型地图。实景三维模型地图就是以三维电子地图数据库为基础，按照一定比例对现实世界或其中一部分的一个或多个方面的三维、抽象的描述，即实景三维模型地图其实质就是类似一个克隆现实世界的虚拟模型。实景三维模型地图就是用于制作或生产导航视频的数据源或数据基础。

步骤S130，根据预设的参数和预设的算法对实景三维模型地图进行处理，生成导航路线。

第一终端120在加载得到实景三维模型地图后，以实景三维模型地图为基础，生成自定义或个性化(即个人定制)的导航线路。具体地，根据预设的参数和预设的算法在实景三维模型地图上生成导航路线。所述预设的参数是指生成导航路线的一些关键参数，其中包括起始点位置、终点位置、关键帧(关键点)、关键点坐标、关键点停留视角等；预设的算法是指生成导航路线时所用的算法，其中算法包括最优路径算法、最短距离算法等。另外，通常采用关键帧的导航路线生成方法，即在关键帧是指指定将要生成导航视频的某个帧或某几个帧作为关键帧，并指定视角，在创建导航视频的时候以这些关键帧为关键节点生成路线。

步骤S140，根据预设的漫游模式对导航路线进行模拟漫游，生成漫游路径。

模拟漫游是指在虚拟的三维模型地图中进行漫游，模拟是相对于真实世界中的漫游而言的、与真实世界中的漫游相对应。可见模拟漫游是指在生成的导航路线上进行模拟运行，其中模拟漫游的方式有多种，每一中漫游方式都对应一种漫游模式。所述预设的漫游模式是根据用户的实际需求或用户个人喜好的漫游方式生成的漫游模式，预设的漫游模式包括线性漫游模式、离散漫游模式、曲线漫游模式等，用户可以根据自己的需求选择一种或多种模式，生成漫游路径。

步骤S150，根据漫游路径生成导航视频。

具体地，将漫游路径保存生成导航视频。

上述的导航视频生成方法，可以接受与位置信息相对应的实景三维模型地图，然后对实景三维模型地图按照预设的参数和预设的算法进行处理分析，生成导航路线，对导航路线进行模拟漫游生成漫游路径，并根据漫游路径生成导航视频，用户在需要视频导航时加载或下载导航视频即可，不需要先加载实景三维模拟地图再对实景三维模拟地图进行操作，减少了大量数据传输以及复杂的操作过程，提供了效率。

在其中一个实施例中，如图3所示，在生成导航视频的步骤中，还包括：

步骤S152，提取导航视频的视频帧数，并建立视频帧数与坐标信息、视角信息、时间信息以及GPS信息的关联性，生成元数据。

本实施例中是从第一终端120角度进行描述的。具体而言，元数据又称中介数据、中继数据，为描述数据的数据，主要是描述数据属性的信息，用来支持如指示存储位置、历史数据、资源查找、文件记录等功能。元数据算是一种电子式目录，为了达到编制目录的目的，必须在描述并收藏数据的内容或特色，进而达成协助数据检索的目的。元数据可以是一种自定义的对某种事物的描述说明的信息，比如一张图片的元数据可以包括分辨率、尺寸、地点、焦距、拍照设备、拍照人等；也可以类似于描述的内容是文本的文件，可以通过元数据的信息对文件进行压缩加密再解压解密出来。在本实施例中，在生成导航视频时，提取导航视频的视频帧数，并建立视频帧数与其他信息的关联性，并将视频帧数以及其他信息记为元数据。另外，其他数据主要包括坐标信息、视角信息、时间信息以及GPS信息。在本实施例中，在生成导航的过程中，提取视频帧数、坐标信息、视角信息、时间信息以及GPS信息的相关性(即对应关系)，根据这个对应关系可以根据任一参数，对导航视频进行调节，避免了导航视频在播放时各信息之间存在偏差，例如视频放映的快进等。具体过程包括：根据漫游路径和预设的漫游模式实现3D漫游并于特定帧值以上抓图；顺序图片生成视频文件并压缩保存；记录每帧坐标、时间与视角生成元数据。其中特定帧值可以根据用户的需求选择相应的帧值，特定帧值可以为25。

在其中一个实施例中，还包括：对导航视频和元数据进行编辑制作，并将编辑制作后的导航视频和元数据传输至服务器。

本实施例中是从第一终端角度120进行描述的。在生成导航视频以及元数据后，对导航视频以及元数据进行编辑制作，编辑制作完成后，将将编辑制作后的导航视频和元数据传输至服务器140，以方便其他需要的用户下载使用导航视频。具体过程包括：对导航视频裁剪；对导航视频编辑特效美化(比如调色、美肤、锐化等效果)；对导航视频添加标签要素(例如添加一些说明事项等)；对导航视频添加音效、语音和背景音；生成最终导航视频(例如2D平面或3D立体格式)。

在其中一个实施例中，如图4所示，在发送位置信息至服务器，接收实景三维模型地图的步骤之前，还包括：

步骤S210，接收采集设备采集的实景数据；

步骤S220，对实景数据进行多源融合处理；

步骤S230，对多源融合后的实景数据统一坐标系，并进行金字塔瓦片处理，生成实景三维模型；

步骤S240，将实景三维模型与二维矢量导航地图进行叠加，生成实景三维模型地图，其中实景三维模型包含位置信息；

步骤S250，将实景三维模型地图上传至服务器。

本实施例中是从第一终端角度120进行描述的。在生成导航视频，即加载实景三维模型地图之前还包括生成实景三维模型地图。具体过程为：(1)第一终端120接收采集设备采集的实景数据(其中实景数据与位置信息相对应，即每一个位置信息对应有实景数据)，所述实景数据包括实地三维点云或者影像数据；所述采集设备包括一切可以采集实景数据的装置、设备，包括有人飞行器、无人飞行器、车载/机载设备以及背负手持设备等。(2)对采集后的实景数据进行处理，其中包括对数据进行单独处理，然后对单独处理后的数据进行多源融合处理(即对单一数据进行融合分析)。(3)对融合后的实景数据统一坐标系，进行金字塔瓦片处理；其中所述金字塔瓦片处理是一种以类似金字塔结构的形式，按照内容从粗到细依次从顶层到底层进行数据演变以及计算。(4)实景三维模型与二维矢量导航地图进行叠加，实景三维模型地图；(5)实景三维模型上传至服务器，实现空间数据库管理。

另外，所述实景数据包括空中、地面、室内(地下)数据，其中数据可通过如下方法采集：采用无人飞行器或者有人飞行器中装载的LiDAR和倾斜相机等采集空中数据；采用车载LiDAR、地面LiDAR、SLAM、全景相机等获取地面数据；采用地面LiDAR、室内SLAM、全景相机等获取室内数据。采用上述的方式可以有效保证采集的数据更加全面且采集过程快捷，从而生成的实景三维模型地图更加准确。

在其中一个实施例中，预设的参数包括关键帧；预设的算法包括最优路径算法；在根据预设的参数和预设的算法对实景三维模型地图进行处理，生成导航路线的步骤中，包括：

以关键帧为关键节点，采用最优路径算法在实景三维模型地图上生成导航路线。

具体地，帧是动画中最小单位的单幅影像画面，相当于电影胶片上的每一格镜头。在动画软件的时间轴上帧表现为一格或一个标记。关键帧相当于二维动画中的原画，指角色或者物体运动或变化中的关键动作所处的那一帧。在本实施例中，以关键帧为关键节点，采用最优路径算法生成导航路线。采用上述方式生成导航路线，生成的导航路线比较优化。

在其中一个实施例中，预设的漫游模式包括线性漫游模式、离散漫游模式、样条漫游模式和缓动漫游模式，漫游路径包括线性漫游路径、离散漫游路径、样条漫游路径以及缓动漫游路径；根据预设的漫游模式对导航路线进行模拟漫游，生成漫游路径的步骤中，包括：

采用线性漫游模式在导航路线的关键帧之间进行均匀模拟漫游，生成线性漫游路径；

或者

采用离散漫游模式在导航路线的关键帧之间进行突变模拟漫游，生成离散漫游路径；

或者

采用样条漫游模式在导航路线的关键帧之间根据贝塞尔函数进行加速和/或减速模拟漫游，生成样条漫游路径；

或者

采用缓动漫游模式在导航路线的关键帧之间根据缓动函数进行模拟漫游，生成缓动漫游路径。

具体地，预设的漫游模式包括线性漫游模式、离散漫游模式、样条漫游模式和缓动漫游模式。其中线性漫游模式是指在模拟漫游时生成的漫游路径为线性漫游路径，具体过程为在导航路线的各关键帧之间均匀漫游(即运行速度均匀)，为了便于理解给出一个详细的实施例，假设在导航路线上有两个关键帧分别记为A和B，线性漫游模式就是在进行模拟漫游时，从A到B的过程中是匀速运行的。

离散漫游模式是指在模拟漫游时生成的漫游路径为离散漫游路径，具体过程为在导航路线的各关键帧之间进行速度突变漫游(即运行速度发生突变，不均匀)，为了便于理解给出一个详细的实施例，假设在导航路线上有两个关键帧分别记为C和D，离散漫游模式就是在进行模拟漫游时，从C到D的过程中速度发生突变。

样条漫游模式是指在模拟漫游时生成的漫游路径为样条漫游路径(其过程为图5所示)，具体过程为在导航路线的各关键帧之间进行漫游时采用贝塞尔函数实现加速或减速；贝塞尔函数是数学上的一类特殊函数的总称。通常单说的贝塞尔函数指第一类贝塞尔函数贝塞尔函数的具体形式随上述方程中任意实数α变化而变化(相应地，α被称为其对应贝塞尔函数的阶数。采用贝塞尔函数实现加速或减速过程为：通过设置P点指定的时间，然后根据时间和距离在指定速度从而达到各个P点之间的加速和减速控制。另外，其样条曲线漫游路径表达为S(t)表示的是u_au_a+1段曲线，k表示的k次B样条曲线，所以S(t)就是控制点与基函数的乘积之和，其中控制点是从P_j点到P_i点，一共有i-j+1个，其中样条曲线漫游路径的示意图如图6所示，结合图6中的u₁u₂段曲线为例，Su₁u₂(t)＝P₀N_0,3(t)+P₁N_1,3(t)+P₂N_2,3(t)+P₃N_3,3(t)；另外B样条曲线(bezier)是指在数学的子学科数值分析里的一种特殊的表示形式。它是B样条基曲线的线性组合。

缓动漫游模式是指在模拟漫游时生成的漫游路径为缓动漫游模式路径，具体过程为在导航路线的各关键帧之间采用缓动函数进行漫游，为了便于理解给出一个详细的实施例，假设在导航路线上有两个关键帧分别记为E和F，离散漫游模式就是在进行模拟漫游时从E到F的过程中采用缓动函数。缓动函数是指允许将自定义的数学公式应用到动画或视频的函数，即根据动画播放的需求在动画或视频中引入一个影响动画或视频特色的关键因素，这个关键因数记为缓动函数。采用不同的漫游模式可以选择生成不同的漫游路径，根据不同的漫游路径生成不同的导航视频，以满足用户在不同情况下的使用。

基于上述的导航视频生成方法，还提供了一种导航视频生成装置。

如图7所示，一种导航视频生成装置，包括：

位置信息发送模块710，用于发送位置信息至服务器；

地图接收模块720，用于接收与位置信息对应的实景三维模型地图；

导航路线生成模块730，用于根据预设的参数和预设的算法对实景三维模型地图进行处理，生成导航路线；

漫游路径生成模块740，用于根据预设的漫游模式对导航路线进行模拟漫游，生成漫游路径；

导航视频生成模块750，用于根据漫游路径生成导航视频。

在其中一个实施例中，导航视频生成模块还包括：

元数据生成模块，用于提取导航视频的视频帧数，并建立视频帧数与坐标信息、视角信息、时间信息以及GPS信息的关联性，生成元数据。

在其中一个实施例中，还包括：

视频和数据编辑模块，用于对导航视频和元数据进行编辑制作；

视频和数据传输模块，用于将编辑制作后的导航视频和元数据传输至服务器。

在其中一个实施例中，还包括：

实景数据接收模块，用于接收采集设备采集的实景数据；

实景数据处理模块，用于对实景数据进行多源融合处理；

三维模型生成模块，用于对多源融合后的实景数据统一坐标系，并进行金字塔瓦片处理，生成实景三维模型；

三维模型地图生成模块，用于将实景三维模型与二维矢量导航地图进行叠加，生成实景三维模型地图，其中实景三维模型包含位置信息；

三维模型地图上传模块，用于将实景三维模型地图上传至服务器。

在其中一个实施例中，预设的参数包括关键帧；预设的算法包括最优路径算法；

导航路线生成模块，还用于以关键帧为关键节点，采用最优路径算法在实景三维模型地图上生成导航路线。

在其中一个实施例中，预设的漫游模式包括线性漫游模式、离散漫游模式、样条漫游模式和缓动漫游模式，漫游路径包括线性漫游路径、离散漫游路径、样条漫游路径以及缓动漫游路径；漫游路径生成模块包括线性漫游路径生成模块、离散漫游路径生成模块、样条漫游路径生成模块或缓动漫游路径生成模块；

线性漫游路径生成模块，用于采用线性漫游模式在导航路线的关键帧之间进行均匀模拟漫游，生成线性漫游路径；

或者

离散漫游路径生成模块，用于采用离散漫游模式在导航路线的关键帧之间进行突变模拟漫游，生成离散漫游路径；

或者

样条漫游路径生成模块，用于采用样条漫游模式在导航路线的关键帧之间根据贝塞尔函数进行加速和/或减速模拟漫游，生成样条漫游路径；

或者

缓动漫游路径生成模块，用于采用缓动漫游模式在导航路线的关键帧之间根据缓动函数进行模拟漫游，生成缓动漫游路径。

上述的导航视频生成装置因采用上述的导航视频生成方法，因此，导航视频装置可以使得用户在需要视频导航时加载或下载导航视频即可，不需要先加载实景三维模拟地图再对实景三维模拟地图进行操作，减少了大量数据传输以及复杂的操作过程，提供了效率。

基于上述的导航视频生成方法，还提供了一种利用导航视频的视频导航方法。

如图8所示，一种利用导航视频的视频导航方法，包括以下步骤：

步骤S810，发送导航视频标识信息至服务器；

步骤S820，接收与导航视频标识信息相对应的导航视频和元数据；

步骤S830，获取当前GPS信息；

步骤S840，根据元数据建立当前GPS信息与导航视频的关联性；

步骤S850，按照预设的播放速率播放关联后的导航视频。

本实施例中是从第二终端130角度进行描述的。第二终端130在需要视频导航时，发送导航视频标识信息至服务器140，服务器140接受到导航视频标识信息后，查找到与导航标识信息相对应的导航视频和元数据，然后将导航视频和元数据发送至第二终端130，第二终端130获取当前的GPS信息，根据元数据建立起GPS与导航视频的关联性(其中元数据为导航视频中的一些关键信息)，然后按照预设的播放速率播放导航视频。另外，在播放导航视频过程中可以调节导航视频播放的速率，播放模式等(例如可以采用VR或MR模式播放)。所述导航视频标识信息为能唯一标注和识别导航视频的信息，能区别其他导航视频即可，其形式多种多样，例如由纯数字编码组成的标识信息、由数字和字母等组成的标识信息、由图像字符等组成的标识信息等等。所述元数据包括频帧数与坐标信息、视角信息、时间信息以及GPS信息的关联性信息，可见只要知晓其中的一个信息就可以建立起这个信息与其他信息的关系。

上述的视频导航方法由于采用了上述的导航视频生成方法中的导航视频，可以使得用户在需要视频导航时加载或下载导航视频即可，不需要先加载实景三维模拟地图再对实景三维模拟地图进行操作，减少了大量数据传输以及复杂的操作过程，提供了效率。

基于上述的利用导航视频的视频导航方法，还提供了一种利用导航视频的视频导航装置。

如图9所示，一种利用导航视频的视频导航装置，包括：

标识信息发送模块910，用于发送导航视频标识信息至服务器；

视频、元数据接收模块920，用于接收与导航视频标识信息相对应的导航视频和元数据；

GPS信息获取模块930，用于获取当前GPS信息；

关联性建立模块940，用于根据元数据建立当前GPS信息与导航视频的关联性；

导航视频播放模块950，用于按照预设的播放速率播放关联后的导航视频。

上述的视频导航装置由于采用了上述的导航视频生成方法中的导航视频，可以使得用户在需要视频导航时加载或下载导航视频即可，不需要先加载实景三维模拟地图再对实景三维模拟地图进行操作，减少了大量数据传输以及复杂的操作过程，提供了效率。

基于上述的视频导航方法、导航装置、利用导航视频的视频导航方法和装置，还提供了一种利用视频导航系统。

一种视频导航系统，如图1所示，包括：采集设备110、第一终端120、第二终端130和服务器140，其中采集设备110与第一终端120通信连接，第一终端120、第二终端130分别与服务器通信140连接；采集设备110用于实景数据，并将实景数据发送至第一终端120；第一终端120可执行的上述导航视频生成方法；第二终端130可执行的上述视频导航方法；服务器140用于接收并存储第一终端120发送的实景三维模型地图；接收第一终端120发送的位置信息，发送与位置信息相对应的实景三维模型地图至第一终端120，并接收第一终端120发送的导航视频和元数据；接收第二终端130发送的导航视频标识信息，发送与导航视频标识信息相对应的导航视频和元数据至第二终端130。

具体地，采集设备110所述采集设备包括一切可以采集实景数据的装置、设备，包括有人飞行器、无人飞行器、车载/机载设备以及背负手持设备等。采集设备110采集实景数据，然后把实景数据发送到第一终端120，第一终端120岁实景数据进行处理，生成实景三维地图模型，然后把实景三维地图模型上传至服务器140，服务器140存储实景三维地图模型；第一终端120发送位置信息至服务器140，服务器140发送与位置信息相对应的实景三维模型地图至第一终端120，第一终端120根据实景三维模型地图生成导航视频和元数据，然后把导航视频和元数据上传至服务器140，服务器140可以对导航视频和元数据进行审核(主要审核导航视频适合符合基本形式，例如是否符合法律和民俗的约定)，并存储导航视频和元数据；第二终端130发送导航标识信息至服务器140，服务器140根据导航标识信息查找导航视频和元数据，然后把导航视频和元数据发送至第二终端130，第二终端130通过播放导航视频，从而实现视频导航。其中第一终端110为智能终端，而第二终端120位所有可以播放视频的终端设备。

上述视频导航系统，包括采集设备110、第一终端120、第二终端130和服务器140，各设备之间相互配合可以执行上述的导航视频生成方法以及视频导航方法，极大方便了用户进行视频导航。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种导航视频生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

发送位置信息至服务器；

接收与所述位置信息对应的实景三维模型地图；

根据预设的参数和预设的算法对所述实景三维模型地图进行处理，生成导航路线；

根据预设的漫游模式对所述导航路线进行模拟漫游，生成漫游路径；

根据所述漫游路径生成导航视频。

2.根据权利要求1所述的导航视频生成方法，其特征在于，在生成导航视频的步骤中，还包括：

提取所述导航视频的视频帧数，并建立所述视频帧数与坐标信息、视角信息、时间信息以及GPS信息的关联性，生成元数据。

3.根据权利要求2所述的导航视频生成方法，其特征在于，还包括：

对所述导航视频和所述元数据进行编辑制作，并将编辑制作后的所述导航视频和所述元数据传输至服务器。

4.根据权利要求1-3任一项所述的导航视频生成方法，其特征在于，在发送位置信息至服务器，接收所述实景三维模型地图的步骤之前，还包括：

接收采集设备采集的实景数据；

对所述实景数据进行多源融合处理；

对多源融合后的所述实景数据统一坐标系，并进行金字塔瓦片处理，生成实景三维模型；

将所述实景三维模型与二维矢量导航地图进行叠加，生成所述实景三维模型地图，其中所述实景三维模型包含所述位置信息；

将所述实景三维模型地图上传至所述服务器。

5.根据权利要求1所述的导航视频生成方法，其特征在于，所述预设的参数包括关键帧；所述预设的算法包括最优路径算法；在根据预设的参数和预设的算法对所述实景三维模型地图进行处理，生成导航路线的步骤中，包括：

以所述关键帧为关键节点，采用所述最优路径算法在所述实景三维模型地图上生成所述导航路线。

6.根据权利要求1或5所述的导航视频生成方法，其特征在于，所述预设的漫游模式包括线性漫游模式、离散漫游模式、样条漫游模式和缓动漫游模式，所述漫游路径线性漫游路径、离散漫游路径、样条漫游路径以及缓动漫游路径；根据预设的漫游模式对所述导航路线进行模拟漫游，生成漫游路径的步骤中，包括：

采用所述线性漫游模式在所述导航路线的所述关键帧之间进行均匀模拟漫游，生成线性漫游路径；

或者

采用所述离散漫游模式在所述导航路线的所述关键帧之间进行突变模拟漫游，生成离散漫游路径；

或者

采用所述样条漫游模式在所述导航路线的所述关键帧之间根据贝塞尔函数进行加速和/或减速模拟漫游，生成样条漫游路径；

或者

采用所述缓动漫游模式在所述导航路线的所述关键帧之间根据缓动函数进行模拟漫游，生成缓动漫游路径。

7.一种导航视频生成装置，其特征在于，包括：

位置信息发送模块，用于发送位置信息至服务器；

地图接收模块，用于接收与所述位置信息对应的实景三维模型地图；

导航路线生成模块，用于根据预设的参数和预设的算法对所述实景三维模型地图进行处理，生成导航路线；

漫游路径生成模块，用于根据预设的漫游模式对所述导航路线进行模拟漫游，生成漫游路径；

导航视频生成模块，用于根据所述漫游路径生成导航视频。

8.一种利用权利要求1-6任一项所述导航视频的视频导航方法，其特征在于，包括以下步骤：

发送导航视频标识信息至所述服务器；

接收与所述导航视频标识信息相对应的导航视频和元数据；

获取当前GPS信息；

根据所述元数据建立所述当前GPS信息与所述导航视频的关联性；

按照预设的播放速率播放关联后的所述导航视频。

9.一种利用权利要求1-6任一项所述导航视频的视频导航装置，其特征在于，包括：

标识信息发送模块，用于发送导航视频标识信息至所述服务器；

视频、元数据接收模块，用于接收与所述导航视频标识信息相对应的导航视频和元数据；

GPS信息获取模块，用于获取当前GPS信息；

关联性建立模块，用于根据所述元数据建立所述当前GPS信息与所述导航视频的关联性；

导航视频播放模块，用于按照预设的播放速率播放关联后的所述导航视频。

10.一种视频导航系统，其特征在于，包括：采集设备、第一终端、第二终端和服务器，其中所述采集设备与所述第一终端通信连接，所述第一终端、所述第二终端分别与所述服务器通信连接；

所述采集设备用于实景数据，并将所述实景数据发送至所述第一终端；

所述第一终端可执行权利要求1-6任一项所述的导航视频生成方法；

所述第二终端可执行权利要求8所述的视频导航方法；

所述服务器用于接收并存储第一终端发送的实景三维模型地图；接收所述第一终端发送的位置信息，发送与所述位置信息相对应的实景三维模型地图至所述第一终端，并接收第一终端发送的导航视频和元数据；接收第二终端发送的导航视频标识信息，发送与所述导航视频标识信息相对应的导航视频和元数据至所述第二终端。