室內導航方法、裝置、電子設備及計算機可讀介質

文/孫亞楠

室內導航具體是指在建筑物內部實現導航，并引導使用者到指定的室內位置。隨著建筑物內部結構的復雜化和多元化，人們對室內空間的認知度愈加模糊，室內尋路成為人們的負擔；并且室內各部門工作職能分工不同，人們出門辦事困難，手續繁瑣，花費時間成本高等問題日益顯著。特別是在商場、機場、政府辦公大廳等大型公共場所，室內迷路的情況尤為突出。自20 世紀90年代，美國Arc Second公司開發完成了首套室內導航系統，成為室內GPS 后，室內導航企業如雨后春筍涌現在導航市場內。但是，由于衛星定位信號受墻壁阻隔，且不能分辨樓層；最常用的GNSS 技術只能分辨平面位置，對高度信息不敏感，不能準確辨別不同樓層；移動基站定位精度低，定位能力有限，盡管手機的無線通訊信號可以穿透多數建筑的墻壁，但移動通信基站的分部密度太低，定位精度不能滿足。所以現有的導航技術中很難實現室內導航，不能難以準確分辨樓層。

有鑒于此，本文的目的在于提供一種室內導航方法、裝置、電子設備及計算機可讀介質，利用虛擬現實場景，以動畫演示的形式實現了室內導航，解決了室內導航不能難以準確分辨樓層的問題。

1 技術思路

本文提供了一種室內導航模型，即基于方法、裝置、電子設備及計算機可讀介質實現全景圖室內導航。所述模型包括：讀取模塊，讀取需要室內導航的建筑物的模型全景圖；接收模塊，接收用戶輸入的起始地點和建筑物內的目的地；路徑規劃模塊，根據所述起始地點和所述建筑物內的目的地，規劃最短推薦路徑；導航模塊，在所述建筑物模型全景圖中，對用戶選擇的路徑進行動畫演示；簡介模塊，用戶到達所述目的地后，顯示所述目的地信息簡介。本文利用虛擬現實場景，以動畫演示的形式實現了室內導航，避免了高精度要求，解決了室內導航不能難以準確分辨樓層的問題。如圖1所示。

圖1：室內導航裝置結構圖

2 實現方法

該室內導航方法可以應用于手機、電腦、平板電腦等室內導航裝置，基于上述流程圖，可以作如下解釋：

2.1 讀取步驟，讀取需要室內導航的建筑物的模型全景圖

利用AutoCAD 和3D Studio MAX 作為建模工具，繪制需要室內導航的建筑物的主要結構模型圖；

基于已有的所述建筑物的結構及航拍圖片，在所述結構模型的基礎上生成全景模型；

拍攝建筑物的外觀圖片和內部結構細節圖片，用這些外觀圖片和內部結構細節圖片來完善建筑物主要結構模型圖，形成建筑物的模型全景圖；

添加所述全景模型中對應地點信息簡介。

2.2 接收步驟，接收用戶輸入的起始地點和目的地

可以根據GPS 定位需要導航的建筑物，也可以通過用戶輸入需要導航的建筑物的名字。

2.3 路徑規劃步驟，根據所述起始地點和所述目的地，規劃推薦路徑

根據所述起始地點和所述目的地，利用蟻群算法規劃最短路徑。根據用戶輸入的起始地點和目的地，在建筑物模型全景圖中，利用蟻群算法不斷迭代優化，產生最短的無障礙碰撞路徑，作為推薦路徑之一。

2.4 導航步驟，在所述建筑物模型全景圖中，對用戶選擇的路徑進行動畫演示

建筑物的模型全景圖是一種離線動畫地圖，可以在有網絡的情況下下載使用。如果室內導航裝置已下載過模型全景圖，也可以離線使用；

用戶可以從多個推薦路徑中進行選擇，室內導航裝置在建筑物模型全景圖中，對用戶選擇的路徑進行動畫演示，動畫演示主要以虛擬演示用戶從起始點走到目的地的形式展現，并突出顯示行走過程中經過的標志性地點，以便用戶能快速找到目的地；

進一步，在動畫演示行走的過程中，還可以配以語音和文字說明，介紹歷經之地的信息簡介，更清楚地表達出行走路線，加深用戶路線記憶，提升用戶體驗。如圖2所示。

2.5 簡介步驟，用戶到達所述目的地后，顯示所述目的地信息簡介

添加建筑物模型全景圖中每一個房間的信息簡介，包括人員信息、職能介紹和提供的服務信息，顯示所述目的地的商家推薦消費信息；

圖2：室內導航運行流程圖

圖3：醫院室內導航流程圖

例如，商場中每一個房間的信息簡介包括：店鋪名稱、店鋪簡介、店鋪職員信息以及店鋪商品介紹；又如，醫院每一個房間的信息簡介包括：科室名字、科室簡介、醫生和護士信息。

例如，某用戶在醫院使用該室內導航方法，成功導航該用戶到出院繳費處后，可以顯示該繳費處的簡介信息，包括：工作人員信息、各個繳費窗口辦理業務信息，還可以推薦第三方合作商家，比如藥房、理療院等，供用戶選擇消費。

3 實例分析

以醫院為例，醫院通常設有咨詢服務臺，其主要作用是為就診人群提供導航指引服務，而人流量較大時，其辦事效率低且就醫人群體驗和獲得有效信息的效果較差，而上文提到的室內導航模型，主要適用于熟練掌握手機功能以及應用各種APP 的人群。

首先，得到某醫院授權后，進行建筑物內部結構的調查，外部影像拍攝，利用AutoCAD 和3D Studio MAX 作為建模工具，繪制醫院內部全景圖，通過建立醫院空間與屬性信息數據庫，掛接各個科室就醫流程、人員簡介、職能介紹以及擴展消費信息。

確定醫院輸入醫院名稱或者已到達醫院GPS 定位，獲得上述醫院全景圖信息，搜索辦事流程，以動畫的形式演示最短行走路線，達到目的地后顯示人員信息和科室簡介，同時可以推薦消費信息。除醫院以外，地下停車場，辦公大廳等內部建筑空間復雜多樣的建筑物都可以應用該室內導航方法，更加直觀的引導使用者達到指定目的地。如圖3所示。

4 結語

本文提供了一種室內導航方法，通過構建建筑物全景模型，利用虛擬現實場景，以動畫演示的形式實現了室內導航，避免了高精度要求，解決了室內導航不能難以準確分辨樓層的問題。雖然目前已有實現分樓層導航的技術，但是對樓層高度定位精度要求非常高，相比之下，本文實施例提供的一種室內導航方法，比其他室內導航方法在技術上更容易實現。