[发明专利]一种面向3D场景的导航网格地图表示方法

权利要求书

1.一种面向3D场景的导航网格地图表示方法，其特征在于，包括：

步骤1、抽取3D场景中的可行走层次平面，得到可行走层次平面集合；

步骤2、抽象可行走层次平面内寻路角色的初始不可通过区域；

步骤3、对初始不可通过区域中相交区域进行区域合并得到最终不可通过区域；

步骤4、对层次平面内的约束进行约束Delaunay三角剖分；

步骤5、层次平面集合内所有层次平面的三角形构成了最终的3D场景导航网格；

所述步骤3中采用Weiler-Atherton多边形裁剪算法对初始不可通过区域中的多边形进行区域合并得到最终不可通过区域，包括：

步骤3.1、将初始不可通过区域中的多边形的顶点顺时针处理，保证相邻顶点的连线为多边形的边；

步骤3.2、从初始不可通过区域中的多边形P1中的任一不在多边形P2内的顶点A出发，沿着多边形P1的顶点A顺时针方向检测多边形P1每一条边：如果顶点A与下一顶点B所构成的边是与多边形P2不相交的，则顶点B作为合并后的区域中一个顶点；如果顶点B与下一顶点C所构成的边是与多边形P2相交的，则交点V1为合并后的区域中一个顶点；然后顺时针方向继续检测多边形P2的约束边，直至返回到多边形P1中的顶点A，找到的所有合并后的区域中的顶点，依次连接形成最终不可通过区域。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1，包括：

步骤1.1、将3D场景中Y轴为0的层次平面F₀作为初始可行走层次平面，将层次平面F₀添加到可行走层次平面集合F中，接着执行步骤1.2；

步骤1.2、选择可行走层次平面集合F中第一个未遍历的层次平面F_i，循环遍历与层次平面F_i相连的未加入层次平面集合F的层次平面：若存在满足距离层次平面F_i的高度小于寻路角色能够跨过的最大高度H或者坡度β小于寻路角色能够行走的最大坡度α的层次平面F_j，并且层次平面F_j的宽度和长度均大于2R时，层次平面F_j为可行走层次平面，初始化层次平面F_j的边界，并将可行走层次平面F_j添加到可行走层次平面集合F中，接着执行步骤1.3；R为寻路角色能够通过的最小狭窄区域的宽度；

步骤1.3、不断循环执行步骤1.2，直至所有层次平面被遍历，遍历结束后，执行步骤1.4；

步骤1.4、输出可行走层次平面集合F={F₀，F₁，...，F_i}。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2，包括：

步骤2.1、抽象出可行走层次平面内的静态障碍物不可通过区域：将3D场景中静态障碍物模型与可行走层次平面进行交运算得到多个交点，这些交点组成的闭合多边形区域即是障碍物不可通过区域；

步骤2.2、抽象出可行走层次平面内的低门洞不可通过区域：可行走层次平面与静态障碍物模型相交得到多个交点，再将层次平面向上平移一个阈值H得到新的层次平面，将新的层次平面与当前静态障碍物模型的交点向平移前的层次平面投影得到投影点，平移前的层次平面与静态障碍物模型得到的交点与所述投影点组成的闭合多边形区域即低门洞不可通过区域；

步骤2.3、抽象出可行走层次平面内的狭窄不可通过区域：通过作垂线计算两个不可通过区域中的一个不可通过区域的每个顶点到另一个不可通过区域的各边的距离，当距离的最小值小于寻路角色能够通过的最小狭窄区域的宽度R时，则此时这两个不可通过区域之间的两个最短距离对应的垂线与两条边组成的闭合多边形区域作为狭窄不可通过区域；

步骤2.4、可行走层次平面内的静态障碍物不可通过区域、低门洞不可通过区域、狭窄不可通过区域共同构成了初始不可通过区域。