一种道路矢量数据的三维可视化方法、装置、设备及介质与流程

1.本发明实施例涉及智能交通技术领域，尤其涉及一种道路矢量数据的三维可视化方法、装置、设备及介质。


背景技术：

2.在智能交通技术领域和自动驾驶技术领域中，传统的道路地图已经无法满足使用者的需求，随着高精地图的逐步发展，不论是在智能交通领域对产业智能化和精细化管理方面，还是在自动驾驶领域为定位、规划、控制等模块提供的基础服务方面，高精地图都起到了极为重要的作用。
3.传统道路矢量数据的表达中，通常会以平面上的线、面的形式来呈现，不论是常见的地图客户端软件，还是网页端的地图可视化页面，展示的都是二维平面下的道路线或者道路面。但是对于一些道路组成较为复杂的城市，二维道路并不能有一个很好的直观的展示效果，并且对于复杂的交叉口和多层立交涞水，需要三维路网才能清晰地表达道路的空间连接关系。
4.当前的三维道路的展示通常利用三维建模软件，基于已有的道路矢量数据进行建模应用，但是工作量较大，并且这些模型的数据结构通常都是非结构化的，这类数据一般没有较好的交互性和扩展性。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种道路矢量数据的三维可视化方法、装置、设备及介质，以解决现有方案利用三维建模软件进行三维道路建模耗费大量时间和成本的问题。
6.根据本发明的一方面，提供了一种道路矢量数据的三维可视化方法，包括：
7.从高精地图中获取车道标线数据；
8.基于所述车道标线数据进行缓冲区生成，得到车道标线缓冲区，作为车道标线面；
9.基于车辆轨迹点数据对道路面和所述车道标线面中的每个点进行高程插值得到道路面和车道标线面的三维点集；
10.基于delaunay三角剖分算法对所述三维点集进行三角面的构建，得到三角面集合；
11.将所述三角面集合对应的三维道路对象加载到可视化界面显示。
12.根据本发明的另一方面，提供了一种道路矢量数据的三维可视化装置，包括：
13.获取模块，用于从高精地图中获取车道标线数据；
14.生成模块，用于基于所述车道标线数据进行缓冲区生成，得到车道标线缓冲区，作为车道标线面；
15.高程插值模块，用于基于车辆轨迹点数据对道路面和所述车道标线面中的每个点进行高程插值得到道路面和车道标线面的三维点集；
16.构建模块，用于基于delaunay三角剖分算法对所述三维点集进行三角面的构建，
得到三角面集合；
17.显示模块，用于将所述三角面集合对应的三维道路对象加载到可视化界面显示。
18.根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：至少一个处理器；以及
19.与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
20.所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的三维可视化方法。
21.根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的三维可视化方法。
22.本发明实施例的技术方案，通过从高精地图中获取车道标线数据；基于所述车道标线数据进行缓冲区生成，得到车道标线缓冲区，作为车道标线面；基于车辆轨迹点数据对道路面和所述车道标线面中的每个点进行高程插值得到道路面和车道标线面的三维点集；基于delaunay三角剖分算法对所述三维点集进行三角面的构建，得到三角面集合；将所述三角面集合对应的三维道路对象加载到可视化界面显示，解决了现有方案利用三维建模软件进行三维道路建模耗费大量时间和成本的问题，取到了能够节省大量的人工建模时间和成本，也能够实现对三维道路数据的实时交互和扩展的有益效果。
23.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本发明实施例一提供的一种道路矢量数据的三维可视化方法的流程示意图；
26.图2为本发明实施例二提供的一种道路矢量数据的三维可视化方法的流程示意图；
27.图3为本发明实施例三提供的一种道路矢量数据的三维可视化方法的流程示意图；
28.图4a为本发明实施例四提供的一种道路矢量数据的三维可视化方法；
29.图4b为本发明实施例四提供的生成车道标线面的流程示意图；
30.图4c为本发明实施例四提供的车道标线面和道路面的构成点的高程插值流程图；
31.图4d为本发明实施例四提供的车道标线面和道路面的三维点集进行三角面构建的流程图；
32.图4e为本发明实施例四提供的三角面可视化效果示意图；
33.图4f为本发明实施例四提供的三维道路对象构建和加载的流程示意图；
34.图4g为本发明实施例四提供的三维道路面可视化效果示意图；
35.图5为本发明实施例五提供的一种道路矢量数据的三维可视化装置的结构示意图；
36.图6为本发明实施例的一种道路矢量数据的三维可视化方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
37.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。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，都应当属于本发明保护的范围。应当理解，本发明的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本发明的范围在此方面不受限制。
38.本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。
39.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
40.需要注意，本发明中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
41.本发明实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。
42.实施例一
43.图1为本发明实施例一提供的一种道路矢量数据的三维可视化方法的流程示意图，该方法可适用于对路面进行三维道路展示的情况，该方法可以由道路矢量数据的三维可视化装置来执行，其中该装置可由软件和/或硬件实现，并一般集成在电子设备上，在本实施例中电子设备包括但不限于：计算机设备。
44.如图1所示，本发明实施例一提供的一种道路矢量数据的三维可视化方法，包括如下步骤：
45.s110、从高精地图中获取车道标线数据。
46.其中，高精地图是一种用于自动驾驶的高精度地图，包含道路形状、道路标记、交通标志和障碍物等地图元素，地图精度可以到厘米级别。
47.本实施例中，可以直接从高精地图中获取车道标线的数据，获取的车道标签数据为二维矢量数据。
48.s120、基于所述车道标线数据进行缓冲区生成得到车道标线缓冲区，作为车道标线面。
49.本实施例中，基于已有的车道标线数据，根据车道标线的宽度进行缓冲区生成，得到车道标线面。
50.其中，车道标线数据中可以包括车道标线的几何信息和车道线宽度。
51.具体的，确定车道标线缓冲区类型，调用缓冲区生成函数，将车道标线的几何信息、车道线宽度以及车道标线缓冲区类型作为参数，生成车道标线缓冲区即车道标线面。
52.其中，车道标线的几何信息可以对应车道标线缓冲区的几何形状，车道线宽度可以作为车道标线缓冲区的半径，车道标线缓冲区类型可以为平行于车道线中心线的平滑线类型。
53.s130、基于车辆轨迹点数据对道路面和所述车道标线面中的每个点进行高程插值，得到道路面和车道标线面的三维点集。
54.其中，道路面可以从高精地图中直接获取，车辆轨迹点数据可以从gps导航中获取，车辆轨迹点数据是三维数据，道路面和车道标线面中的点都是二维数据。
55.本实施例中，基于车辆轨迹点的高程数据即三维的车辆轨迹点数据，对道路面和车道标线面中每个面上的二维点进行高程插值运算，可以将二维点转换为三维点，进而可以得到道路面和车道标线面的三维点集。
56.其中，高程插值运算方法可以有多种选择，例如最邻近插值法、idw插值法、薄样板条插值法、自然近点插值法等。此处对高程插值运算方法的选择不作具体限定。
57.s140、基于delaunay三角剖分算法对所述三维点集进行三角面的构建，得到三角面集合。
58.其中，三维点集是车道标线面和道路面的三维点集。
59.本实施例中，遍历三维点集中的每个点，计算得到偏移量数组，偏移量数组是一个三维数组，一个三维点集中的点遍历完成后可以得到一个偏移量数组，将所有三维点集遍历完成后可以得到偏移量数组的集合；基于delaunay三角剖分算法可以对偏移量数组的集合中的数据进行三角面的构建；将构建好的三角面组合为三角面集合。
60.s150、将所述三角面集合对应的三维道路对象加载到可视化界面显示。
61.其中，根据三角面集合中的三角面构建网络模型mesh并贴图，作为一个模型对象加载到可视化界面中。
62.需要说明的是，本发明实施例提供的数据是结构化的，在可视化界面上可以实时选中道路和车道标线对象进行道路属性查询和几何信息编辑。
63.本发明实施例一提供的一种道路矢量数据的三维可视化方法，首先从高精地图中获取车道标线数据；其次基于所述车道标线数据进行缓冲区生成，得到车道标线缓冲区，作为车道标线面；然后基于车辆轨迹点数据对道路面和所述车道标线面中的每个点进行高程插值得到道路面和车道标线面的三维点集；之后基于delaunay三角剖分算法对所述三维点集进行三角面的构建，得到三角面集合；最终将所述三角面集合对应的三维道路对象加载到可视化界面显示。上述方法构建自动生成道路对象并加载到可视化界面中显示三维道
路，能够节省大量的人工建模时间和成本，也能够实现对三维道路数据的实时交互和扩展。
64.在上述实施例的基础上，提出了上述实施例的变型实施例，在此需要说明的是，为了使描述简要，在变型实施例中仅描述与上述实施例的不同之处。
65.在一个实施例中，车道标线数据包括车道标线的几何数据和车道标线宽度，相应的，基于所述车道标线数据进行缓冲区生成得到车道标线缓冲区，包括：
66.将所述车道标线的几何数据、所述车道标线宽度以及缓冲区类型作为输入参数，调用缓冲区生成函数，输出车道标线缓冲区；其中，所述车道标线宽度作为车道标线缓冲区的半径，所述车道标线缓冲区的类型为平行于车道线中心线的平滑线类型。
67.本实施例中，获取车道线的几何数据和车道线宽度后，确定车道标线缓冲区的类型为平行于车道线中心线的平滑线类型，然后可以通过开源的代码库调用缓冲区生成函数，将车道线的几何数据、车道线宽度以及车道标线缓冲区的类型作为参数输入，输出车道标线缓冲区。
68.在一个实施例中，所述将所述三角面集合对应的三维道路对象加载到可视化界面显示，包括：
69.初始化一个缓冲区类型几何体的对象；
70.将所述对象的顶点数据属性设置为所述三角面集合；
71.定义材质，将所述对象和所述材质作为参数构建一个网格对象；
72.基于所述网格对象构建一个3d模型文件格式的对象，并将所述3d模型文件格式的对象加载到可视化界面中。
73.实施例二
74.图2为本发明实施例二提供的一种道路矢量数据的三维可视化方法的流程示意图，本实施例二在上述各实施例的基础上进行优化。在本实施例中，将基于车辆轨迹点数据对道路面和所述车道标线面中的每个点进行高程插值得到道路面和车道标线面的三维点集，进一步具体化。本实施例尚未详尽的内容请参考实施例一。
75.如图2所示，本发明实施例二提供的一种道路矢量数据的三维可视化方法，包括如下步骤：
76.s210、从高精地图中获取车道标线数据。
77.s220、基于所述车道标线数据进行缓冲区生成得到车道标线缓冲区，作为车道标线面。
78.s230、将道路面和所述车道标线面构成面集合，根据所述面集合中每个面的点数据构建点集合，一个面对应一个点集。
79.其中，从高精地图中获取道路面后，可以将道路面和车道标线面构成面集合，例如道路面有100个，车道标线面有300个，则面集合包括400个面，每个面由多个点构成，一个面上的所有点构成一个点集，即一个面对应一个点集。点集中的点为二维点。
80.s240、遍历所述面集合中每个面对应的点集中的点，根据车辆的轨迹点数据对每个点进行高程插值得到道路面和车道标线面的三维点集。
81.具体的，针对遍历到的当前点，将当前点进行高程插值得到三维点的过程包括：
82.从车辆轨迹点数据中获取分别在当前点前后方向，并与当前点距离最近的第一轨迹点数据和第二轨迹点数据；计算所述当前点投影在线段上的位置，所述线段为所述第一
轨迹点数据和所述第二轨迹点数据构成的线段；根据所述线段的长度、所述第一轨迹点数据的高程值以及所述第二轨迹点数据的高程值进行高程插值，得到三维点。
83.其中，第一轨迹点数据为当前点前方的车辆轨迹点数据中距离当前点最近的轨迹点，第二轨迹点数据为当前点后方的车辆轨迹点中距离当前点最近的轨迹点。
84.可以理解的是，重复上述过程，直到面集合中所有面对应的点集中的所有点都遍历完成，如此可以得到每个面的三维点集。
85.s250、基于delaunay三角剖分算法对所述三维点集进行三角面的构建，得到三角面集合。
86.s260、将所述三角面集合对应的三维道路对象加载到可视化界面显示。
87.本发明实施例二提供的一种道路矢量数据的三维可视化方法，具体化了得到道路面和车道标线面的三维点集的过程。该方法通过对道路面和车道标线面的高程赋值，成功构建三维道路模型，有效提升了道路数据的可视化效果。
88.实施例三
89.图3为本发明实施例三提供的一种道路矢量数据的三维可视化方法的流程示意图，本实施例三在上述各实施例的基础上进行优化。在本实施例中，将基于delaunay三角剖分算法对所述三维点集进行三角面的构建，得到三角面集合，进一步具体化。本实施例尚未详尽的内容请参考实施例一和二。
90.如图3所示，本发明实施例二提供的一种道路矢量数据的三维可视化方法，包括如下步骤：
91.s310、从高精地图中获取车道标线数据。
92.s320、基于所述车道标线数据进行缓冲区生成得到车道标线缓冲区，作为车道标线面。
93.s330、基于车辆轨迹点数据对道路面和所述车道标线面中的每个点进行高程插值，得到道路面和车道标线面的三维点集。
94.s340、遍历所述三维点集中每个面的三维点集中的每个三维点，计算每个三维点的相对偏移量。
95.具体的，所述三维点集中的一个面的三维点集对应一个偏移量三维数组；相应的，针对遍历到的当前面的三维点集中的当前三维点，计算所述当前三维点与所述当前面的三维点集中第一个三维点在x方向上的第一偏移量和y方向上的第二偏移量，计算所述当前三维点的高程值；将所述第一偏移量作为一个偏移量三维数组中的第一数组的一个数值，将所述第二偏移量作为一个偏移量三维数组中的第二数组的一个数值，将所述当前三维点的高程值作为一个偏移量三维数组中的第二数组的一个数值。
96.s350、将所述每个三维点的相对偏移量构建偏移量数据集。
97.s360、通过delaunay三角剖分算法对所述偏移量数据集中的数据进行三角面的构建，将构建的三角面组成三角面集合。
98.此处对delaunay三角剖分算法进行三角面构建的具体过程不作赘述。
99.s370、将所述三角面集合对应的三维道路对象加载到可视化界面显示
100.本发明实施例二提供的一种，具体化了三角面的构建过程。该方法基于delaunay三角剖分算法对所述三维点集进行三角面的构建，能够高效快速构建三角面，又能够保证
模型的平滑性。
101.实施例四
102.本发明实施例在上述各实施例的技术方案的基础上，提供了一种具体的实施方式。
103.作为本实施一种具体的实施方式，图4a为本发明实施例四提供的一种道路矢量数据的三维可视化方法，如图4a所示，包括如下流程：从原始数据中获取高精地图数据和轨迹点数据即车辆轨迹点数据；从高精地图数据中获取车道标线数据和道路面数据；根据车道宽度生成车道标线面数据；结合轨迹点数据对道路面和车道标线面中的每个点进行高程插值；基于delaunay三角剖分法对高程赋值后的面数据进行三角面的构建；根据生成的三角面构建每个面要素整体的mesh并贴图；加载三维道路对象到可视化界面。
104.具体的，图4b为本发明实施例四提供的生成车道标线面的流程示意图，如图4b所示，获取车道线的几何数据、车道标线宽度，其中几何数据作为原始几何数据geom，车道宽度作为缓冲区半径r，然后确定缓冲区类型为平行于车道线中心线的平滑线类型cap_flat，然后通过开源的代码库调用缓冲区生成函数，输入geom、r、cap_flat这3个参数，最终输出车道标线的缓冲区，即为车道标线面数据。
105.具体的，图4c为本发明实施例四提供的车道标线面和道路面的构成点的高程插值流程图，如图4c所示：
106.1、在构建了车道标线面之后，对车道标线面和道路面的集合m进行构成点集的提取，得到每个面数据的点集p；
107.2、开始遍历点集p中的点pi，获取轨迹点数据集t中与当前点pi距离最近的两个点tm、tn，其中tm为轨迹前进方向的最近点，tn为轨迹前进反方向的最近点，pi∈p，tm、tn∈t；
108.3、计算点pi投影在线段tmtn上的位置，然后根据距离tm、tn两点的距离以及tm、tn两点的高程值，计算并得到pi的理论高程值，并赋值给pi；
109.4、重复上述步骤，直到m中所有面的点集p中所有的点都计算完成，如此完成所有点的理论高程值计算和赋值。
110.具体的，图4d为本发明实施例四提供的车道标线面和道路面的三维点集进行三角面构建的流程图，如图4d所示，包括如下步骤：
111.1、在得到了车道标线面和道路面的三维点集之后，对每个面的三维点集p进行相对偏移量的计算；
112.2、遍历每个点集中的点pi，计算pi与p1在x方向和y方向上的偏移量，得到offset[0]和offset[1]，同时将点pi的高程值赋值给offset[2]，并将offset加入到偏移量数据集o中；
[0113]
3、再基于一种扫描线的约束delaunay三角法对o中的数据进行三角面的构建；
[0114]
4、将构建的三角面都加入到三角面集合t中，输出三角面集合t。
[0115]
如图4e所示，图4e为本发明实施例四提供的三角面可视化效果示意图。
[0116]
具体的，图4f为本发明实施例四提供的三维道路对象构建和加载的流程示意图，如图4f所示，包括如下步骤：
[0117]
1、通过之前的步骤，将车道标线面和道路面都转化为三角面之后，初始化一个buffergeometry的对象o；
[0118]
2、设置o的顶点数据属性为之前计算得到的三角面集合t；
[0119]
3、定义材质ma，以o和ma为参数构建一个mesh对象m；
[0120]
4、最终基于m构建一个obj对象，并加载到可视化界面中。
[0121]
如图4g所示，图4g为本发明实施例四提供的三维道路面可视化效果示意图。三维道路不仅能够表达二维道路的所有信息，同时能够创建一个立体的、真实的路网结构。
[0122]
实施例五
[0123]
图5为本发明实施例五提供的一种道路矢量数据的三维可视化装置的结构示意图，该装置可适用于对路面进行三维道路展示的情况，其中该装置可由软件和/或硬件实现，并一般集成在电子设备上。
[0124]
如图5所示，该装置包括：获取模块110、生成模块120、高程插值模块130、构建模块140以及显示模块150。
[0125]
获取模块110，用于从高精地图中获取车道标线数据；
[0126]
生成模块120，用于基于所述车道标线数据进行缓冲区生成，得到车道标线缓冲区，作为车道标线面；
[0127]
高程插值模块130，用于基于车辆轨迹点数据对道路面和所述车道标线面中的每个点进行高程插值，得到道路面和车道标线面的三维点集；
[0128]
构建模块140，用于基于delaunay三角剖分算法对所述三维点集进行三角面的构建，得到三角面集合；
[0129]
显示模块150，用于将所述三角面集合对应的三维道路对象加载到可视化界面显示。
[0130]
在本实施例中，该装置首先通过获取模块110从高精地图中获取车道标线数据；其次通过生成模块120基于所述车道标线数据进行缓冲区生成，得到车道标线缓冲区，作为车道标线面；然后通过高程插值模块130基于车辆轨迹点数据对道路面和所述车道标线面中的每个点进行高程插值，得到道路面和车道标线面的三维点集；之后通过构建模块140基于delaunay三角剖分算法对所述三维点集进行三角面的构建，得到三角面集合；最后通过显示模块150将所述三角面集合对应的三维道路对象加载到可视化界面显示。
[0131]
本实施例提供了一种道路矢量数据的三维可视化装置，能够实现三维道路的可视化显示，节省大量的人工建模时间和成本。
[0132]
进一步的，所述车道标线数据包括车道标线的几何数据和车道标线宽度，相应的，生成模块120具体用于：将所述车道标线的几何数据、所述车道标线宽度以及缓冲区类型作为输入参数，调用缓冲区生成函数，输出车道标线缓冲区；其中，所述车道标线宽度作为车道标线缓冲区的半径，所述车道标线缓冲区的类型为平行于车道线中心线的平滑线类型。
[0133]
进一步的，高程插值模块130包括：
[0134]
构成单元，用于将道路面和所述车道标线面构成面集合，根据所述面集合中每个面的点数据构建点集合，一个面对应一个点集；
[0135]
遍历单元，用于遍历所述面集合中每个面对应的点集中的点，根据车辆的轨迹点数据对每个点进行高程插值得到道路面和车道标线面的三维点集。
[0136]
在上述优化的基础上，遍历单元具体用于：针对遍历到的当前点，从车辆轨迹点数据中获取分别在当前点前后方向，并与当前点距离最近的第一轨迹点数据和第二轨迹点数
据；计算所述当前点投影在线段上的位置，所述线段为所述第一轨迹点数据和所述第二轨迹点数据构成的线段；根据所述线段的长度、所述第一轨迹点数据的高程值以及所述第二轨迹点数据的高程值进行高程插值，得到三维点。
[0137]
进一步的，构建模块140包括：
[0138]
计算单元，用于遍历所述三维点集中每个面的三维点集中的每个三维点，计算每个三维点的相对偏移量；
[0139]
第一构建单元，用于将所述每个三维点的相对偏移量构建偏移量数据集；
[0140]
第二构建单元，用于通过delaunay三角剖分算法对所述偏移量数据集中的数据进行三角面的构建；
[0141]
组成单元，用于将构建的三角面组成三角面集合。
[0142]
进一步的，所述三维点集中的一个面的三维点集对应一个偏移量三维数组；相应的，针对遍历到的当前面的三维点集中的当前三维点，计算所述当前三维点与所述当前面的三维点集中第一个三维点在x方向上的第一偏移量和y方向上的第二偏移量，计算所述当前三维点的高程值；将所述第一偏移量作为一个偏移量三维数组中的第一数组的一个数值，将所述第二偏移量作为一个偏移量三维数组中的第二数组的一个数值，将所述当前三维点的高程值作为一个偏移量三维数组中的第二数组的一个数值。
[0143]
进一步的，显示模块150具体用于：初始化一个缓冲区类型几何体的对象；将所述对象的顶点数据属性设置为所述三角面集合；定义材质，将所述对象和所述材质作为参数构建一个网格对象；基于所述网格对象构建一个3d模型文件格式的对象，并将所述3d模型文件格式的对象加载到可视化界面中。
[0144]
上述道路矢量数据的三维可视化装置可执行本发明任意实施例所提供的道路矢量数据的三维可视化方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
[0145]
实施例六
[0146]
图6示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
[0147]
如图6所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(rom)12、随机访问存储器(ram)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(rom)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(ram)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在ram 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、rom 12以及ram 13通过总线14彼此相连。输入/输出(i/o)接口15也连接至总线14。
[0148]
电子设备10中的多个部件连接至i/o接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
[0149]
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、各种专用的人工智能(ai)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(dsp)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如道路矢量数据的三维可视化方法。
[0150]
在一些实施例中，道路矢量数据的三维可视化方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由rom 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到ram 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的道路矢量数据的三维可视化方法中的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行道路矢量数据的三维可视化方法。
[0151]
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、芯片上系统的系统(soc)、负载可编程逻辑设备(cpld)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
[0152]
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
[0153]
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
[0154]
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，crt(阴极射线管)或者lcd(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
[0155]
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据
服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(lan)、广域网(wan)、区块链网络和互联网。
[0156]
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与vps服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
[0157]
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
[0158]
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

技术特征：
1.一种道路矢量数据的三维可视化方法，其特征在于，所述方法包括：从高精地图中获取车道标线数据；基于所述车道标线数据进行缓冲区生成，得到车道标线缓冲区，作为车道标线面；基于车辆轨迹点数据对道路面和所述车道标线面中的每个点进行高程插值得到道路面和车道标线面的三维点集；基于delaunay三角剖分算法对所述三维点集进行三角面的构建，得到三角面集合；将所述三角面集合对应的三维道路对象加载到可视化界面显示。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车道标线数据包括车道标线的几何数据和车道标线宽度，相应的，基于所述车道标线数据进行缓冲区生成，得到车道标线缓冲区，包括：将所述车道标线的几何数据、所述车道标线宽度以及缓冲区类型作为输入参数，调用缓冲区生成函数，输出车道标线缓冲区；其中，所述车道标线宽度作为车道标线缓冲区的半径，所述车道标线缓冲区的类型为平行于车道线中心线的平滑线类型。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基于车辆轨迹点数据对道路面和所述车道标线面中的每个点进行高程插值得到道路面和车道标线面的三维点集，包括：将道路面和所述车道标线面构成面集合，根据所述面集合中每个面的点数据构建点集合，一个面对应一个点集；遍历所述面集合中每个面对应的点集中的点，根据车辆的轨迹点数据对每个点进行高程插值得到道路面和车道标线面的三维点集。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，针对遍历到的当前点，将当前点进行高程插值得到三维点的过程包括：从车辆轨迹点数据中获取分别在当前点前后方向，并与当前点距离最近的第一轨迹点数据和第二轨迹点数据；计算所述当前点投影在线段上的位置，所述线段为所述第一轨迹点数据和所述第二轨迹点数据构成的线段；根据所述线段的长度、所述第一轨迹点数据的高程值以及所述第二轨迹点数据的高程值进行高程插值，得到三维点。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于delaunay三角剖分算法对所述三维点集进行三角面的构建，得到三角面集合，包括：遍历所述三维点集中每个面的三维点集中的每个三维点，计算每个三维点的相对偏移量；将所述每个三维点的相对偏移量构建偏移量数据集；通过delaunay三角剖分算法对所述偏移量数据集中的数据进行三角面的构建；将构建的三角面组成三角面集合。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述三维点集中的一个面的三维点集对应一个偏移量三维数组；相应的，针对遍历到的当前面的三维点集中的当前三维点，计算所述当前三维点与所述当前面的三维点集中第一个三维点在x方向上的第一偏移量和y方向上的第二偏移量，计
算所述当前三维点的高程值；将所述第一偏移量作为一个偏移量三维数组中的第一数组的一个数值，将所述第二偏移量作为一个偏移量三维数组中的第二数组的一个数值，将所述当前三维点的高程值作为一个偏移量三维数组中的第二数组的一个数值。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述三角面集合对应的三维道路对象加载到可视化界面显示，包括：初始化一个缓冲区类型几何体的对象；将所述对象的顶点数据属性设置为所述三角面集合；定义材质，将所述对象和所述材质作为参数构建一个网格对象；基于所述网格对象构建一个3d模型文件格式的对象，并将所述3d模型文件格式的对象加载到可视化界面中。8.一种道路矢量数据的三维可视化装置，其特征在于，所述装置包括：获取模块，用于从高精地图中获取车道标线数据；生成模块，用于基于所述车道标线数据进行缓冲区生成，得到车道标线缓冲区，作为车道标线面；高程插值模块，用于基于车辆轨迹点数据对道路面和所述车道标线面中的每个点进行高程插值得到道路面和车道标线面的三维点集；构建模块，用于基于delaunay三角剖分算法对所述三维点集进行三角面的构建，得到三角面集合；显示模块，用于将所述三角面集合对应的三维道路对象加载到可视化界面显示。9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的道路矢量数据的三维可视化方法。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的道路矢量数据的三维可视化方法。

技术总结
本发明公开了一种道路矢量数据的三维可视化方法、装置、设备及介质。所述方法包括：从高精地图中获取车道标线数据；基于所述车道标线数据进行缓冲区生成，得到车道标线缓冲区，作为车道标线面；基于车辆轨迹点数据对道路面和所述车道标线面中的每个点进行高程插值得到道路面和车道标线面的三维点集；基于Delaunay三角剖分算法对所述三维点集进行三角面的构建，得到三角面集合；将所述三角面集合对应的三维道路对象加载到可视化界面显示。该方法构建自动生成道路对象并加载到可视化界面中显示三维道路，能够节省大量的人工建模时间和成本，也能够实现对三维道路数据的实时交互和扩展。交互和扩展。交互和扩展。


技术研发人员：征程 王魁博 李贺
受保护的技术使用者：一汽（南京）科技开发有限公司
技术研发日：2023.05.29
技术公布日：2023/9/14