(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 20221043898 8.4 (22)申请日 2022.04.25 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114546141 A (43)申请公布日 2022.05.27 (73)专利权人 成都柔水科技有限公司 地址 610000 四川省成 都市自由贸易试验 区成都高新区天府大道北段1700号1 栋1单元16层1610号 (72)发明人 郎云洁　赵浩宇　邹天涌　雷思成　 余东海　 (74)专利代理 机构 重庆中兴达启创专利代理事 务所(普通 合伙) 50264 专利代理师 赖元章 (51)Int.Cl. G06F 3/0354(2013.01)H04N 5/232(2006.01) (56)对比文件 CN 113436307 A,2021.09.24 CN 112632683 A,2021.04.09 CN 110379014 A,2019.10.25 WO 2013185 617 A1,2013.12.19 WO 2018076 038 A1,2018.0 5.03 WO 202125 0734 A1,2021.12.16 US 20152 29841 A1,2015.08.13 US 109318 89 B1,2021.02.23 张斌等.基 于UE4引擎的营区规划可视化应 用. 《科技传播》 .2018,(第07期), 申闫春等.基 于Arcbal l的数字地球交 互漫 游方法研究. 《计算机 仿真》 .2010,(第10期), 审查员 胡峻雪 (54)发明名称 一种基于UE5的适用于GIS应用的相机控制 方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于UE5的适用于GIS应 用的相机控制方法， 该控制方法包括分别控制场 景移动、 场景旋转与场景缩放的控制方法； 通过 基于大地坐标系， 以地球质量中心为轴心的曲面 平移， 通过射线检测判断相机与鼠标控制点对应 碰撞点的距离来确定平移、 旋转与缩放各个操作 需求的位置关系， 以此来实现任意位置的自由浏 览， 结合UE5引擎出色的渲染能力、 强大数据承 载 力， 极大的提高GIS应用的渲染 效果， 很大程度上 提升了可视化体验感； 有利于快速搭建项目， 省 去了场景控制这个核心模块的开发， 极大地提升 了开发效率。 权利要求书1页 说明书4页 附图5页 CN 114546141 B 2022.07.12 CN 114546141 B 1.一种基于UE5的适用于GIS应用的相机控制方法， 其特征在于， 包括分别控制场景移 动、 场景旋转与场景缩放的控制方法,具体如下： S10、 场景移动 S11:获取平移控制点在当前的屏幕坐标位置， 并将屏幕位置转化为对应的空间坐标位 置， 获取该坐标垂直当前视角的法向量V1； S12： 以当前空间位置为起始点， 并以步骤S11中的法向量V1为发射方 向发射一条射线， 射线与目标曲面碰撞并获取碰撞点的坐标P1由此计算出起始点到碰撞点的距离D1， 该距离 D1能够决定场景移动的步长； S13： 获得步长后， 当控制点移动时获取到控制点在 移动方向上移动的单位向量N1， 以该 向量N1确定相机需要旋转的方向， 通过步长确定 旋转的速度， 最终 实现GIS场景移动； S20、 场景旋转 S21： 获取旋转控制点在当前的屏幕坐标位置， 并将屏幕位置转化为对应的空间坐标位 置， 同时获取 该坐标垂直当前视角的法向量V2； S22： 以当前空间位置为起始点， 并以步骤S21中的法向量V2为发射方 向发射一条射线， 射线与目标曲面碰撞并获取碰撞点的坐标P2同时计算出起始点到 碰撞点的距离D2； S23： 将相机的旋转轴心设置到碰撞点位置处， 以轴心到步骤S22中的距离D2为轴长， 结 合控制点的偏移值O， 通过矩阵变换， 实现GIS场景的任意 点为轴心的旋转； S30、 场景缩放 S31： 获取缩放控制点在当前的屏幕坐标位置， 并将屏幕位置转化为对应的空间坐标位 置， 同时获取 该坐标垂直当前视角的法向量V3； S32： 以当前空间位置为起始点， 并以步骤S31中的法向量V3为发射方 向发射一条射线， 射线与目标曲面碰撞并获取碰撞 点的坐标P3,同时计算出起始点到碰撞 点的距离D3， D3能够 作为缩放速度的系数； S33： 通过碰撞点的坐标P3和相机当前坐标P4求出指向控制点的单位向量V4； S34： 确认控制点后 视点发生偏移时， 相机以视点偏移值作 为单次缩放的步长系数S， 用 步骤S33中的单位向量V4确定相机偏移的方向， 结合步长S和距离D3， 最后实现GIS场景中以 任意点为缩放中心的缩放操作。 2.根据权利 要求1所述的一种基于UE5的适用于GIS应用的相机控制方法， 其特征在于， 所述控制点包括以鼠标或触控方式进行操作时确定的控制点。 3.根据权利 要求1所述的一种基于UE5的适用于GIS应用的相机控制方法， 其特征在于， 所述目标曲面 为三维地球表面。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114546141 B 2一种基于UE5的适用于GI S应用的相机控制方 法 技术领域 [0001]本发明涉及城 市信息模型的技术领域， 具体涉及一种基于UE5的适用于GIS应用的 相机控制方法。 背景技术 [0002]目前， CIM(城市信息模型)相关产品大部分都是建立在Web(网页浏览)端， 基于 Cesium的GIS(地理信息系统)框架结合WebGL进行业务开发。 但存在性能和可视化体验感不 好等问题。 [0003]基于传统方案开发CIM(城市信息模型)相关应用存在的问题， 使用UE5引擎开发 CIM(城市信息模型)相关应用成为新的解决方案， 能有效弥补Web(网页浏览)端存在的问 题。 但UE5引擎(虚幻引擎5)更多的是针对游戏领域， 在引擎内部相机的控制都是基于局部 平面坐标系， 多以第一人称视角的相机控制逻辑， 无法满足基于地球的大尺度GIS(地理信 息系统)场景的控制。 因此亟需一种基于UE5的适用于GIS(地理信息系统)应用的相机控制 方法。 发明内容 [0004]针对现有技术中的缺陷， 本 发明提供一种基于UE5的适用于GIS应用的相机控制方 法， 有利于快速搭建项目， 省去了传统中场景控制模块的开 发， 提升工作效率， 且通过UE5的 渲染， 和数据承载能力提升 了可视化效果， 提升其可视化体验感。 [0005]为达到上述目的， 本发明提供了一种基于UE5的适用于GIS应用的相机控制方法， 该控制方法包括分别控制场景移动、 场景旋转与场景缩放的控制方法,具体如下： [0006]S10、 场景移动 [0007]S11:获取平移控制点在当前的屏 幕坐标位置， 并将屏 幕位置转化为对应的空间坐 标位置， 获取 该坐标垂直当前视角的法向量V1； [0008]S12： 以当前空间位置为起始点， 并以步骤S11中的法向量V1为发射方向发射一条 射线， 射线与目标曲面碰撞并获取碰撞点的坐标P1， 由此计算出起始点到碰撞点的距离D1， 该距离D1能够决定场景移动的步长； [0009]S13： 获得步长后， 当控制点移动时获取到控制点在移动方向上移动的单位向量 N1， 以该向量N1确定相机需要旋转的方向， 通过步长确定旋转的速度， 最终实现GIS场景移 动。 [0010]S20、 场景旋转 [0011]S21： 获取旋转控制点在当前的屏 幕坐标位置， 并将屏 幕位置转化为对应的空间坐 标位置， 同时获取 该坐标垂直当前视角的法向量V2； [0012]S22： 以当前空间位置为起始点， 并以步骤S21中的法向量V2为发射方向发射一条 射线， 射线与目标曲面碰撞并获取碰撞点的坐标P2,同时计算出起始点到 碰撞点的距离D2； [0013]S23： 将相机的旋转轴心设置到碰撞点位置处， 以轴心到步骤S22中的距离D2为轴说　明　书 1/4 页 3 CN 114546141 B 3