一种将CAD工程图元素导入三维地图的方法

摘要

本发明公开了一种将CAD工程图元素导入三维地图的方法，CAD工程图和三维地图的坐标系相同，所述CAD工程图中设置有若干个楼层以及摄像头的图，所述摄像头的底部对应标注摄像头ID编码；将CAD工程图中的信息输出到EXCEL表中，将所有的坐标点进行楼层分类，获取各楼层的全部坐标点，并对每一个分区的点位进行聚合操作，将摄像头与摄像头ID编码关联。本发明实现了将CAD工程图中的摄像头批量导入三维地图，且实现了摄像头的点位自动标注，更快速准确的展示摄像头在三维地图中每个楼层上的位置，提高了工作效率，具有较好的实用性。

说明书

技术领域

本发明属于数据转换的技术领域，具体涉及一种将CAD工程图元素导入三维地图的方法。

背景技术

随着社会的发展，人工智能在越来越多的领域中发挥着巨大的作用，推进了社会的发展，这一现场在安防领域尤其明显。在安防领域中，摄像头在地图中位置的准确与否，决定着我们处理应急事件的反应速度。所以在安防工程当中，摄像头在地图中点的定位是一件非常重要的工作。

现有的地图编辑软件可以兼容瓦片地图(百度，高德，谷歌等)，图片地图(手绘)或者网页三维地图(第三方)，可以手动对地图进行摄像头点位添加，以及IP流地址绑定，也可以对地图关系层级进行编辑。现有三维地图编译器市面上很多，比如易景地图，蜂鸟地图等，可以方便的对室内或者小区域的三维地图进行绘制，生成网页文件。无需掌握CAD，3dmarke或maya等专业软件。

然而，当前的地图编译器没有CAD点位批量导入功能，当项目具有海量需要打点位的摄像头和需绑定设备时，将会花费大量时间和人力成本。这主要是因为CAD和地图编译器软件性质不同，在原理上不能互通。

本发明的目的在于在安防类的工程项目中，更好的展示摄像头在每层室内地图中的位置，极大减少开发，解决人工标注点位的重复性烦劳工作，并大大提高准确性。在项目中只需要CAD电子版图纸就可以将摄像头的点位自动标注，并且绑定设备IP码流等信息。

发明内容

本发明的目的在于提供一种将CAD工程图元素导入三维地图的方法，实现了将CAD工程图中的摄像头批量导入三维地图，且实现了摄像头的点位自动标注，更快速准确的展示摄像头在三维地图中每个楼层上的位置，提高了工作效率，具有较好的实用性。

本发明主要通过以下技术方案实现：一种将CAD工程图元素导入三维地图的方法，CAD工程图和三维地图坐标系相同，所述CAD工程图中设置有若干个楼层以及摄像头的图，所述摄像头的底部对应标注摄像头ID编码；将CAD工程图中的信息输出到EXCEL表中，将所有的坐标点进行楼层分类，获取各楼层的全部坐标点，并对每一个分区的点位进行聚合操作，将摄像头与摄像头ID编码关联。所述CAD工程图和三维地图共用墨卡托坐标系。

为了更好的实现本发明，进一步的，解析EXCEL表得到CAD工程图中每个块的名称、坐标及其对应的值，其中名称为字母的点代表的是摄像头的块；其中名称为文字的块是各标识的块。例：Ball_Camera代表球机摄像头块，Gun_Camera代表枪机摄像头块。

为了更好的实现本发明，进一步的，对EXCEL表中所有点信息进行遍历和过滤，通过值找到区域标识点的集合；对边界点集合的值再次进行归类，将值相同的边界点的坐标点信息归为一类，并将值和点信息集合映射起来，组成边界-点映射；对边界-点映射进行遍历，将所有的点信息和边界点的坐标进行对比，所述点信息的坐标同在边界点范围内的点放入一个集合中，实现分区操作。

为了更好的实现本发明，进一步的，标记各个楼层的边界点以及楼层号；在每个楼层的边界左下角和右上角分半设置点，且均标注上F_n，以作为边界点；其中n为楼层号。本发明通过EXCEL表中各个楼层的边界点获取各楼层的范围。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述CAD工程图根据实际位置绘制摄像头图样，且图样下标注摄像头对应的摄像头ID编码；所述摄像头ID编码中的编号的中心与图样中心点的X、Y轴墨卡托坐标间距值为小于等于200。可以规避不同楼层之间的摄像头之间的干涉，具有较好的实用性。

为了更好的实现本发明，进一步的，筛选出摄像头ID编码对应的点信息集合nameList，筛选出摄像头图标对应的点信息集合pointList，遍历pointList并将坐标作为摄像头的坐标信息，对比nameList中每个元素的坐标的值，筛选出世界坐标差值小于等于200的点信息，并将筛选出来的点信息的值作为设备的编号信息，并放入新的对象中；遍历完成后，产生新的集合对象，得到CAD上每个区域的摄像头对应位置的真实信息。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述CAD工程图的最左下方为坐标原点O原(X_CAD原,Y_CAD原)，且CAD工程图的最右上方为参考点O参(X_CAD参,Y_CAD参)；按照同样的位置在三维地图中对应标记A原(X_编原,Y_编原)、A参(X_编参,Y_编参)；将CAD工程图中的摄像头的名称、编号以及坐标均输出在EXCEL表中；将每个楼层的原点的坐标以及O原、O参、A原、A参的坐标输出在EXCEL表中。

O原点，简称O原，O点在CAD中X轴坐标，简称X_CAD原。O参考点，简称O参。A点在地图编辑器中的X坐标简称X_编原。

为了更好的实现本发明，进一步的，根据CAD工程图的O原、O参得到CAD参考坐标的差值O差(|X_CAD参-X_CAD原|，|Y_CAD参-Y_CAD原|)，同理计算出三维地图的A差(|X_编参-X_编原|，|Y_编参-Y_编原|)；计算得到X轴伸缩比例为且Y轴伸缩比例为将EXCEL表中的坐标经过坐标转换后得到三维地图中的坐标，其中：此处X_编原、Y_编原为每层楼的原点。

为了更好的实现本发明，进一步的，通过遍历算法将摄像头编号与设备管理中心数据自动绑定，获取摄像头的信息列表，并与所在图标位置进行绑定，以定位摄像头获取时间的准确位置信息。

为了更好的实现本发明，进一步的，CAD工程图和三维地图的坐标系为墨卡托坐标系。

本发明中通过O原、O参以及A原、A参的坐标计算得到转换后坐标的伸缩比例。其中O原、O参可以设置为任意一层楼层的坐标，其中三维地图对应设置有该楼层对应的A原、A参。通过在每个楼层设置基准原点，得到每个楼层对应的边界位置。

本发明的有益效果：

(1)本发明解决了CAD数据无法批量导入三维地图的技术问题，提高了工作效率，具有较好的实用性。解决了二维坐地图坐标点转化为三维地图坐标点的技术问题。

(2)本发明实现了将CAD工程图中的摄像头导入三维地图，且实现了摄像头的点位自动标注，更好的展示摄像头在三维地图中每个楼层上的位置，提高了工作效率，具有较好的实用性。

附图说明

图1为CAD工程图；

图2为摄像头的CAD图；

图3为CAD工程图坐标系原点和参考点的示意图；

图4为楼层标记边界点标记的示意图；

图5为EXCEL表的结构图；

图6为多层楼层的EXCEL表的结构图；

图7为批量导入后的三维地图的示意图。

具体实施方式

实施例1：

一种将CAD工程图元素导入三维地图的方法，如图7所示，CAD工程图和三维地图的坐标系相同，如图1所示，所述CAD工程图中设置有若干个楼层以及摄像头的图，所述摄像头的底部对应标注摄像头ID编码；将CAD工程图中的信息输出到EXCEL表中，如图2所示，将所有的坐标点进行楼层分类，获取各楼层的全部坐标点，并对每一个分区的点位进行聚合操作，将摄像头与摄像头ID编码关联。

本发明实现了将CAD工程图中的摄像头导入三维地图，且实现了摄像头的点位自动标注，更好的展示摄像头在三维地图中每个楼层上的位置，提高了工作效率，具有较好的实用性。

实施例2：

本实施例是在实施例1的基础上进行优化，标记各个楼层的边界点以及楼层号，如图3、图4所示，在每个楼层的边界左下角和右上角分半设置点，且均标注上F_n，以作为边界点；其中n为楼层号。

如图5所示，解析EXCEL表得到CAD工程图中每个块的名称、坐标及其对应的值，其中名称为字母的点代表的是摄像头的块；其中名称为文字的块是各标识的块。

对EXCEL表中所有点信息进行遍历和过滤，通过值找到区域标识点的集合；对边界点集合的值再次进行归类，将值相同的边界点的坐标点信息归为一类，并将值和点信息集合映射起来，组成边界-点映射；对边界-点映射进行遍历，将所有的点信息和边界点的坐标进行对比，所述点信息的坐标同在边界点范围内的点放入一个集合中，实现分区操作。

本实施例是在实施例1的基础上进行优化，

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例是在实施例1或2的基础上进行优化，所述CAD工程图根据实际位置绘制摄像头图样，且图样下标注摄像头对应的摄像头ID编码；所述摄像头ID编码中的编号的中心与图样中心点的X、Y轴间距不超过200。

筛选出摄像头ID编码对应的点信息集合nameList，筛选出摄像头图标对应的点信息集合pointList，遍历pointList并将坐标作为摄像头的坐标信息，对比nameList中每个元素的坐标的值，筛选出坐标差值小于等于200的点信息，并将筛选出来的点信息的值作为设备的编号信息，并放入新的对象中；遍历完成后，产生新的集合对象，得到CAD上每个区域的摄像头的真实信息。

本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例是在实施例1-3任一个的基础上进行优化，如图3、图6所示，所述CAD工程图的最左下方为坐标原点O原(X_CAD原,Y_CAD原)，且CAD工程图的最右上方为参考点O参(X_CAD参,Y_CAD参)；按照同样的位置在三维地图中对应标记A原(X_编原,Y_编原)、A参(X_编参,Y_编参)；将CAD工程图中的摄像头的名称、编号以及坐标均输出在EXCEL表中；将每个楼层的原点的坐标以及O原、O参、A原、A参的坐标输出在EXCEL表中。

根据CAD工程图的O原、O参得到CAD参考坐标的差值O差(|X_CAD参-X_CAD原|，|Y_CAD参-Y_CAD原|)，同理计算出地图编辑器的A差(|X_编参-X_编原|，|Y_编参-Y_编原|)；计算得到X轴伸缩比例为且Y轴伸缩比例为将EXCEL表中的坐标经过坐标转换后得到地图编辑器中的坐标，其中：此处X_编原、Y_编原为三维地图中每层楼的原点。

通过遍历算法将摄像头编号与设备管理中心数据自动绑定，获取摄像头的信息列表，并与所在图标位置进行绑定，以定位摄像头获取时间的准确位置信息。CAD工程图和三维地图的坐标系为墨卡托坐标系。

本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一个相同，故不再赘述。

实施例5：

一种将CAD工程图元素导入三维地图的方法，主要包括以下步骤：

1、根据要求绘制目标地点的CAD工程图，工程图坐标系统一为墨卡托坐标系，如图1所示，工程图上根据实际位置绘制出各摄像头图样，图样下标注摄像头对应的摄像头ID编码，要求标注的文字。所述ID编码，如：N-G-01，表示一个新的编号为01的枪机摄像头。

标注采用统一格式，如：N-B-01。

N：指新建摄像机，O则为原有摄像机；

B：指摄像机类型，B是球机，D为半球机，G为枪机；

01：指摄像机编号，新建和原有摄像机分别编号。

2、图2为图1中放大后的摄像头及其编号。其中编号的中心点和摄像头图样中心点的x、y轴间距均不超过200，方便后面进行聚类操作。如图4所示，对于一张CAD图纸上包括多个楼层的图，在每层楼的图的边界左下角和右上角，设置两个点，均标注上Fn，作为后续分区的边界点。其中n为楼层号，F1表示1层楼。

3、如图3所示，在CAD图中选择最左下方为坐标原点，记墨卡托坐标为O原(X_CAD原，Y_CAD原)。在CAD图中选择最右上方为参考点，记墨卡托坐标为O参(X_CAD参，Y_CAD参)。同理在第三方编辑器地图中同样的位置记录墨卡托坐标A原(X_编原，Y_编原)和A参(X_编参，Y_编参)。

4、如图4、图5所示，在CAD中相应层左下角和右上角添加楼层关键文字，将所有的摄像头块和编号输出在同一个EXCEL文件中，需要其名称、X轴、Y轴的墨卡托坐标。

5、如图6所示，在excel的第二页输入之前所得的A原，A参，O原，O参，如果有多层楼的情况，输入每层楼的原点，设为O2原，O3原，O4原，05原等。

EXECL内容包括辅助点的名称、X坐标、Y坐标，为方便程序对EXECL中辅助点进行解析，其中命名规则为：坐标来源-图层-原点/样点；特对辅助点的名称采取了如下规则如表1所示。

表1

三维图F1原点3D-F1-OL三维图F1样点3D-F1-OHCAD图F1原点CAD-F1-OLCAD图F1样点CAD-F1-OHCAD图F2原点CAD-F2-OLCAD图F3原点CAD-F3-OL

6、分区操作，通过excel表中标注的楼层标志，确认出各楼层的边界坐标点，进而获取各楼层的范围。

程序对EXECL中的第一张表，即设备坐标点信息表进行解析，获取CAD上每个块的名称、X坐标、Y坐标及其对应的值。其中名称为Gun_Camera的点代表的是摄像头的块，它的X坐标和Y坐标为摄像头在CAD上的实际位置，没有值。名称为文字的块，是各标识的块，它的X坐标和Y坐标是用来帮助进行分区和聚类的，它的值可能是F1、F2...Fn之类的楼层标注，也可能是N-G-01之类的摄像头编号。

如表2所示，程序对所有点信息进行遍历和过滤操作，通过值的规则——以F开头，以数字结尾，找到区域标识点(边界点Fn)的集合regionPoints，数据结构为List<ImportPointInfo>，根据边界点集合的值再次进行一次归类，将值相同的边界点坐标点信息归为一类(一般为2个)，并将值和点信息集合映射起来，组成Map<String,List<ImportPointInfo>>结构的边界-点映射regionPointMap。

对边界-点映射regionPointMap遍历，遍历中将所有的点信息和2个边界点的X坐标、Y坐标进行对比，点信息的X坐标、Y坐标同时在2个边界点范围内的点放入一个集合sameRegionPoints中，其数据结构为List<ImportPointInfo>。

至此可以将所有的点进行了分区操作，每个分区由两个值相同的边界点决定，其区域内包括了位置点信息、摄像头名称点信息。

将所有的坐标点进行楼层分类，获取各楼层的全部坐标点。对每一个分区(即不同楼层)的点位进行聚合操作，通过之前约定的CAD摄像头点位和标注文字的距离规则，将对应的点位x坐标、y坐标和摄像头ID编码关联起来，确认了每一个摄像头在CAD上的具体位置。

对每个分区进行如下操作：

根据规则——值以“N-G”开头，数字结尾，筛选出摄像头标注对应的点信息集合nameList；根据规则——值为空，筛选出摄像头图标对应点信息集合pointList。

遍历pointList，将其中的X坐标、Y坐标作为摄像头的坐标信息，对比nameList中每个元素的X坐标、Y坐标的值，筛选出X坐标、Y坐标差值均不超过200的点信息，将筛选出来的点信息值作为设备的编号信息，并放入新的对象devicePointInfo中。遍历完成后，产生新的集合对象cadDevicePointInfos，该对象即为CAD上每个区域的摄像头的真实信息。

表2

7、根据输入的CAD原点墨卡托坐标和参考点墨卡托坐标可得到CAD参考坐标的差值，O差(|X_CAD参-X_CAD原|，|Y_CAD参-Y_CAD原|)。同理，地图编辑器也可以找到相应墨卡托坐标点，并计算出A差(|X_编参-X_编原|，|Y_编参-Y_编原|)。通过公式计算出X、Y分别的伸缩比例：X伸缩＝(|X_CAD参-X_CAD原|)/(|X_编参-X_编原|)；Y伸缩＝(|Y_CAD参-Y_CAD原|)/(|Y_编参-Y_编原|)。

8、将excel导入的墨卡托坐标带入公式：新摄像头地图X位置＝((新点XCAD墨卡托坐标-X_CAD原)/X伸缩)+X_编原；新摄像头地图Y位置＝((新点YCAD墨卡托坐标-Y_CAD原)/Y伸缩)+Y_编原。此处XCAD原和YCAD原为新坐标点的楼层原点坐标。

9、计算机通过以上公式可以快速计算所有点位，批量导入三维地图，最终效果如图7所示。通过遍历算法也可以将摄像头编号与设备管理中心数据自动绑定。程序可以获取全部摄像头的信息列表，和所在图标位置进行绑定后，即可以快速定位摄像头获取事件的准确位置信息。如果提前准备好摄像头ID编码和摄像头信息的对照表，可将该表作为Excel表格的第三张表，通过程序绑定每一个摄像头和位置的关系，减少过多摄像头绑定带来的繁重工作。

本发明实现了将CAD工程图中的摄像头导入三维地图，且实现了摄像头的点位自动标注，并且绑定设备IP码流等信息，更好的展示摄像头在三维地图中每个楼层上的位置，提高了工作效率，具有较好的实用性。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。