[发明专利]基于AR和语义模型的城市精确导航方法及其装置

说明书

本发明提供了一种基于AR的城市精确半自助导航方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：建立室外三维模型坐标系和室外非建筑地理区块标引库;S2:建立室内三维模型坐标系和室内建筑标引库；S3：建立AR装置坐标系F，将目标地点标引输入AR装置；S4：根据当前AR装置在所述室外或室内三维模型坐标系中的位置和所述目标地点标引，得到所述位置和目标地点之间需要经过的多个中间地点，并将所述多个中间地点中的至少一个的对应的标引和/或所述目标地点标引投放在AR装置的投放屏幕中显示；S5按照投放显示的标引方向行走，直到最接近目标地点的中间地点而完成所述半自助导航。该方法解决了用户过于依赖现有导航技术,而产生可能的带偏、有点绕、转移视线、低头、以及优选高速的问题，又通过直线段分段两侧道路搜寻技术，保证了路线标引方向不会偏离最短直线路线太远。

技术领域

本发明涉及一种基于现实增强的城市导航方法,尤其涉及一种城市精确半自助导航方法,属于视觉导航领域。

背景技术

现有一般导航技术通过机动车、移动终端等作为功能载体，利用地图而生成规划路径从而显示在功能载体上，或以3D模拟当前场景而将导引路线进行显示并配合语音。然而现实情况是，一方面，由于城市路线的复杂性，规划路径往往是多种可能路径中选择的最优路径，需要大量计算。在发展中城市里，道路的变更，地点施工的相对频繁，可能会引起路径的更新问题，若路径更新不及时，往往将用户带入不能走通的方向，引起不良体验。

另一方面，尽管导航路径实时显示提醒，但需要不时转移视线到功能载体上查看路径，或跟随语音提醒行走，这样会造成注意力的不集中造成交通事故可能，以及依赖于距离目的地的抽象距离提醒，不能及时从视觉呈现在真实目视场景下，因而用户还是不能以具像形式感受到到目标实时的位置方向，从而缓解心理急迫的归宿需求。并且当行走速度较快时，导航系统的实时提醒功能可能滞后，或用户由于某种原因注意力不在导航提醒上时，会造成偏离规划路径而需要重新计算导航路线，同样引起不良的体验。

第三个方面，长时间的依赖导航并不能形成人在城市中的路线记忆，从而导致人机械地跟随机器行走。众多导航的实践证明：导航规划的路线可能不是熟悉城市路线人心中出于某种目的、喜好或习惯的最优选择。“有点绕”甚至“优选高速路”往往是熟悉城市人对现有技术下导航的评价。其根本原因就在于一味求最近、最速导航路线指导下的机械的数学计算，并没有让用户一同参与到路线的实时灵活选择中，从而造成如下局面：一方面难得来城市一次的用户（尤其是旅行者）需要导航时可能引起上述的不良体验问题，另一方面也不能满足打算定期或长期融入城市的用户对城市的熟悉感培养的需求。同时，按照传统的问路体验，指引者或路人往往只是手指方位，最多告知大致如何走，不会提供全程的规划路径，这给了传统的行走人自己体会寻找路线的体验。而对于严重依赖手机生活的低头一族来说导航已经丢了传统的问路指引的体验，从而少了路径探索的趣味，也不能解决低头引起的健康问题。

现实增强技术（AR）具有天然的实景视觉呈现的优势，虽然能够从目视场景下投放提示信息，解决了转移视线的技术问题，让用户以传统的方式抬头寻路。但是由于第一，其技术关键在于定位，以便将导引标记投放到AR设备上；第二，基于云点图像分析（CN112432636A），定位不能精确，即便在CN111837013A中，也需要事先通过机器学习后才能投入到精确的定位应用中；第三，在具体导航指引标记显示上要靠装置或用户的姿态（如CN112179331A,CN112365596A）而确定,CN111397627A根据当前位置和目的位置而确定标准车道，并将标准车道投放到AR设备上；因而综上,现有的AR技术仍然不能摆脱人随机器走、依赖于现成的经过机械地计算提供的规划路径的弊端。

发明内容