近AR導(dǎo)航(AR+GPS)實火,不僅國內(nèi)地圖公司紛紛布局AR導(dǎo)航市場,高德地圖在Android和iOS端正式上線AR導(dǎo)航功能(高德地圖AR導(dǎo)航iPhone版也上線啦!),騰訊地圖和滴滴也分享一些關(guān)于AR導(dǎo)航的關(guān)鍵技術(shù)(滴滴AR實景導(dǎo)航背后的技術(shù));國外Google最近又更新完善了AR導(dǎo)航的功能,交互更加友好,導(dǎo)航更加直觀高效。目前的AR導(dǎo)航多直接運行在原生端(iOS或Android),那么在Web端可以實現(xiàn)AR導(dǎo)航嘛?當然可以,有已經(jīng)封裝好的框架供我們開發(fā)使用:GeoAR.js是基于Web端端一個免費的輕量級庫,可使用你的手機GPS傳感器在Web端實現(xiàn)AR導(dǎo)航功能。
WebAR使用WebRTC,WebGL和現(xiàn)代傳感器API的組合技術(shù),通過Web瀏覽器提供對基于Web的增強現(xiàn)實的訪問與實現(xiàn)。2009年FLARToolKit的誕生標志著AR技術(shù)進入了Web時代。FLARToolKit是使用最廣泛的基于Flash的AR庫,得到了大型開發(fā)人員社區(qū)和許多帶有示例應(yīng)用程序的網(wǎng)站的支持。FLARToolKit是ARToolKit的Flash Actionscript(v3)版本,可用于快速開發(fā)基于Web的AR體驗。FLARToolKit從輸入圖像中識別出視覺標記,然后計算攝像機在3D世界中的方向和位置,并將虛擬圖形覆蓋在實時視頻圖像上。FLARToolKit支持所有主要的Flash 3D圖形引擎(Papervision3D,Away3D,Sandy,Alternativa3D)。但隨著Flash的沒落,F(xiàn)LARToolKit框架也慢慢淡出歷史舞臺。如今WebAR越來越主流,市面上也有許多優(yōu)質(zhì)的高效的第三方框架可供開發(fā)者使用,好的框架或工具往往會事半功倍,下面是作者總結(jié)的比較成熟的一些框架:
AR.js是一個輕量級的增強現(xiàn)實類JavaScript庫,支持基于標記和位置的增強現(xiàn)實。開發(fā)人員可以使用幾行HTML將AR特性和功能引入任何網(wǎng)站。該項目是開源的,在GitHub上擁有近14,000個stars,各種平臺的開發(fā)人員正在使用它來創(chuàng)建更多新的數(shù)字體驗。AR.js框架包括跨瀏覽器兼容性,并且支持WebGL和WebRTC,這意味著它可以在iOS 11以上的Android和iPhone設(shè)備上正常工作。通過包裝許多不同的AR框架,包括three.js,a-frame和ARToolKit,AR.js使得將AR引入Web應(yīng)用程序變得更加簡單高效。它具有以下優(yōu)點:
Google Maps Live View:最近,Google在Google Maps應(yīng)用程序上發(fā)布了其基于位置的AR體驗。手機會從GPS數(shù)據(jù)中識別其在世界上的位置,并在手機上顯示AR內(nèi)容以突出顯示地點,方向等。
想象一下,現(xiàn)在實現(xiàn)相同的AR效果,但是它是通過Web實現(xiàn)的的,只要打開瀏覽器,每部手機都可以訪問。無需在手機上安裝任何應(yīng)用。現(xiàn)在有個框架就可以幫你實現(xiàn)Web上基于位置的AR:GeoAR.js。
需要在裝有GPS傳感器的手機上打開url,在打開它之前先啟動GPS傳感器。當你在戶外時,試著打開它,這樣你會有一個更穩(wěn)定的體驗。你會看到你周圍的一些地方,用一個地方圖標表示。如果你點擊它們,它會顯示你的地名。演示地址:
https://nicolo-carpignoli.herokuapp.com/examples/basic.html
https://nicolo-carpignoli.herokuapp.com/examples/places-name/
GeoAR.js基本上具有兩個功能:
(1)根據(jù)相機的方位/位置,根據(jù)現(xiàn)實世界中的位置在手機上顯示AR內(nèi)容
(2)與AR內(nèi)容和Web UX元素進行交互。
目前(2019年9月)可用的稱為“點擊位置”的是作者剛剛發(fā)布的演示URL。在那方面,作者已經(jīng)使用Foursquare API從用戶GPS位置開始,將特定數(shù)量的地點動態(tài)添加到應(yīng)用中。作者還使用從HTML導(dǎo)入的Javascript為每個圖標添加了位置圖標和單擊行為。
GeoAR.js完成了其余工作:啟動后,詢問是否啟用了GPS數(shù)據(jù)權(quán)限(還處理有關(guān)iOS 12運動傳感器的問題),并在相機上顯示了位置圖標。借助GeoAR.js重新計算數(shù)據(jù)并顯示內(nèi)容在真實世界中的位置,移動相機并在周圍走動將改變用戶在真實世界中的位置和方向。為此,它使用一種算法來計算距用戶位置的對象距離。
GeoAR.js項目地址:
https://github.com/nicolocarpignoli/GeoAR.js
日常工作中,特別是一些涉及現(xiàn)場施工資料制作的朋友,某些情況需要提供施工現(xiàn)場GPS經(jīng)緯度位置信息。如果你不在現(xiàn)場,需要再跑一次,定位獲取GPS位置信息嗎?當然不用,我們可以使用“拾取坐標系統(tǒng)”,在地圖上定位獲取。
該系統(tǒng)支持地址精確/模糊查詢;POI點坐標顯示、復(fù)制;坐標鼠標跟隨顯示;支持坐標查詢(需要將坐標反查框勾選)。
官方地址:http://api.map.baidu.com/lbsapi/getpoint/
該系統(tǒng)功能和百度拾取坐標系統(tǒng)相似,多了一個街景拾取器,朋友們可以自行探索測試。
官方地址:https://lbs.qq.com/tool/getpoint/index.html
需要經(jīng)常和GPS信息打交道的朋友值得收藏備用,體驗后歡迎留言交流。
、選點和埋石、制定觀測計劃
1、選點:GPS測量并不要求測站之間相互通視,網(wǎng)的圖形選擇比較靈活,只要均勻布置于整個測區(qū)即可。但如果施工階段會有全站儀加入,就要考慮通視的因素了。
2、埋石:GPS等級測量網(wǎng)點一般應(yīng)設(shè)置具有中心標志的標石,標志點標石類型可參照《全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范》。
3、施測前制定觀測計劃,根據(jù)設(shè)計的GPS控制網(wǎng)布設(shè)方案、精度技術(shù)要求、GPS接收機數(shù)量,后勤交通、通信保障條件等制定測量計劃,包括:確定工作量、選擇觀測時段 、及人員設(shè)備車輛調(diào)度等。
二、野外觀測
1、架站:對中、整平(提前將儀器設(shè)置為靜態(tài)測量存儲模式、采樣間隔通常為1s~5s,衛(wèi)星高度角15~25)
2、量取儀器高,(斜高或垂直高,不同廠家、不同型號的儀器要參考說明書進行測量)
3、開機(鎖星正常一分鐘后開始記錄)
4、測量員記錄測站信息(測站號、儀器號、儀器高、起始時間及結(jié)束時間)
重點筆記:靜態(tài)觀測記錄信息內(nèi)容
儀器號: 機身序列號
開機與關(guān)機時間: 北京時間(GPS時+8h)
測站點名: 字母+數(shù)字組合,三四個字符(如:G03)
儀 器 高 : 單位米,精確到1mm
三、數(shù)據(jù)傳輸
用USB線連接GPS機頭與電腦,電腦會顯示有一個U盤,打開并進行文件復(fù)制,粘貼到電腦中
四、HGO軟件處理流程
下面通過一個實例,重點講解中海達靜態(tài)后處理軟件HGO解算靜態(tài)數(shù)據(jù)的過程。
1、新建工程
打開HGO數(shù)據(jù)處理軟件
新建項目
“文件”→“新建項目” 進入工程設(shè)置窗口。輸入“項目名稱”,也可同時指定項目存放的文件夾,按“確定”完成創(chuàng)建新項目的工作。
2、項目屬性編輯
“文件”→“項目屬性”,用戶設(shè)置項目內(nèi)容,主要是設(shè)置“限差”:
項目屬性
3、設(shè)置坐標系統(tǒng)
“文件”→“坐標系統(tǒng)設(shè)置”, 主要設(shè)置測區(qū)參考橢球、投影方法、參數(shù),如圖:
坐標系統(tǒng)設(shè)置
4、數(shù)據(jù)導(dǎo)入
創(chuàng)建完任務(wù)后開始加載GPS外業(yè)數(shù)據(jù)觀測文件。“文件”→“導(dǎo)入”,如圖所示:
導(dǎo)入數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)導(dǎo)入后,軟件會自動形成基線、同步環(huán)、異步環(huán)、重復(fù)基線等內(nèi)容。
錄入數(shù)據(jù)后的窗口
5、編輯文件信息
數(shù)據(jù)加載完成,點擊“觀測文件”,再點擊右邊的工作區(qū)“文件”選項卡,即可查詢詳細文件的列表。雙擊某行,可彈出編輯界面,輸入GPS天線高、接收機類型等。如圖。依照此方法完成錄入或編輯所有文件的天線信息。
錄入數(shù)據(jù)后的窗口
6、處理基線
數(shù)據(jù)加載完成,下一步處理基線,點擊菜單“基線處理”→“處理全部基線”,軟件將采用系統(tǒng)默認的基線處理設(shè)置,處理所有的基線向量。
處理過程可視化,整個基線處理的過程進度會有顯示。另外從“基線”列表中也可以看到每條基線的處理狀態(tài)。
基線處理過程
全部基線向量處理完后,網(wǎng)圖中的基線由原來的淺灰色變?yōu)樯罹G色,基線窗口列表列出所有基線解的情況,如圖所示:
基線處理結(jié)果
基線處理合格后,檢查重復(fù)基線,同步環(huán)、異步環(huán)是否合格?
若不合格,需要處理構(gòu)成重復(fù)基線、同步異步環(huán)的基線,直到全部基本合格,或者在本次測量精度范圍之內(nèi)。
一般基線大部分合格,如有不合格的再單獨處理。
重點筆記——不合格基線處理的方法:
1.減小高度截止角
2.調(diào)整采樣間隔
3.嘗試GLONASS不參與解算,或BDS不參與解算、或單GPS解算。
4.調(diào)整基線殘差序列。
基線殘差序列處理方法:
1.把波動較大的衛(wèi)星號去除,
2.把偏離中線較大的衛(wèi)星去掉,
3.去掉衛(wèi)星信號質(zhì)量差的衛(wèi)星。
再次解算!再次處理!直到重復(fù)基線、同步環(huán)、異步環(huán)全部合格為止。
7、平差前的一些設(shè)置
基線處理合格后,需要對基線處理成果進行檢核。
然后進入網(wǎng)平差準備。
在樹形視圖區(qū)中切換到“點”,確定哪些站點是控制點。在右邊工作區(qū)點“站點”,選中站點,點擊右鍵菜單,選擇“轉(zhuǎn)為控制點”,這些點會自動添加到“控制點”列表。如圖:
觀測站點設(shè)置為控制點
雙擊某站點進行輸入。
控制點信息編輯
同理將所有的已知點坐標都編輯輸入完畢。
點擊菜單“網(wǎng)平差”→“網(wǎng)平差設(shè)置”,
設(shè)置平差參數(shù)
8、執(zhí)行網(wǎng)平差
點擊菜單“網(wǎng)平差”→“平差”,見圖:
平差工具
一般選“全自動平差”。軟件會自動根據(jù)起算條件,進行自由網(wǎng)平差、WGS84約束平差、當?shù)厝S約束平差,以及二維約束平差,并生成平差結(jié)果列表。您可選擇想要查看的結(jié)果,點擊“生成報告”,即可查看。
9、成果輸出
點擊"網(wǎng)平差",選"平差報告設(shè)置",選擇和指定輸出內(nèi)容及格式。
平差報告設(shè)置界面
以生成HTML格式報告為例,在平差工具中點“生成報告”,即可導(dǎo)出一個HTML報告形式相應(yīng)的平差報告了。
生成網(wǎng)平差報告
至此,一個完整的GPS幾臺測量基線解算成果,網(wǎng)平差,以及平差后的坐標成果都已經(jīng)完成。
檢查結(jié)果報表,編輯文檔、打印出圖。
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