一种虚拟地球用户化身节点检索方法，包括如下步骤：采用基于球面均匀分割的区域四叉树法对虚拟地球表面空间进行多次划分；对地形与场景分块和模型分别建立基于Hash明文编码的索引；采用Hash明文的虚拟地理编码对虚拟地球中用户化身索引；将所有数据的Hash明文编码索引依照划分层次存入基于Hash明文编码的索引数据库；及通过节点Hash?ID和XOR算法对节点进行查找。上述方法设计了基于Hash明文的编码，用以索引用户节点用、用户化身以及三维地球场景中的各类元素模型，实现了P2P覆盖网络同现实地球中对象间相对位置的统一，并采用XOR算法计算用户化身间的逻辑距离，以快速获取最近节点列表。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地理信息系统领域，特别是涉及一种虚拟地球用户化身节点检索方法及系统。
技术介绍
虚拟技术的流行使得“虚拟”可与任何词连用。虚拟现实(VR)技术是对真实世界的映射，利用计算机模拟产生一个三维的虚拟空间。地理信息科学是在地理学、地图学、测量学和计算机科学等学科基础上发展起来的一门科学，基于其实现的软件实体称作地理信息系统(GIS)。虚拟地理信息系统(VRGIS)是地理信息系统与虚拟现实技术相结合的产物，它不仅具有传统GIS所具有的空间数据的存储、处理、查询和分析等功能，与VR技术的结合对界面友好性及交互直观性均有显著的改善。随着本世纪初互联网络时代的来临，同Web结合的理论和实践显示出其前所未有 的生机和活力，网络虚拟地理信息系统(WebVRGIS)成为这一趋势下的必然产物。它借助全球互联网的优势将VR-GIS应用到互联网上，在提供数据分享、协同漫游、GIS分析等功能的同时，更让整个“地球虚拟世界”在一个场景中显示。网络虚拟世界便是WebVRGIS的一个向多用户交互延伸的案例，在虚拟世界中，每个用户都有一个虚拟角色化身，与真实环境相映射的虚拟世界、方便快捷的信息共享等让每个虚拟角色完全不受时域空域的界限协同娱乐或者工作。虚拟世界中用户数量的急速增加及人们对新事物探求欲的提升，促使虚拟世界的区域逐渐由城市向地球级别扩展。虚拟地球——是虚拟世界在最宏观尺度的实现，是对现实环境的真实映射，功能涉及海量用户协同交互、海量虚拟世界数据共享、全球真实地理位置映射等。然而，当虚拟世界的范围扩大到地球级别，新的问题随之出现。例如(1)全球地理位置错综复杂，基于拓扑的传统GIS空间划分方式难以满足需求；(2)全球虚拟世界数据量相当庞大，无法一次性在设备内外存中调入；(3)全球规模网络用户节点数目众多、变化频繁、虚拟化身行为无法预测。对于以上三个问题，通常解决方案如下为了有效进行GIS空间划分即地理区域划分，常用方法有人们熟知的经纬度区域划分模型和地图投影划分模型，以及地理信息系统中用到的泰森多边形区域划分等方法。对于全球虚拟世界庞大的数据量，通常归结为“全球空间数据剖分模型”的问题，三维空间中地球模型划分方法包括传统的“格网划分”，“G2PS模型”等，地球模型的合理划分和组织将有效减少虚拟世界数据量的问题，并对用户在虚拟地球中的化身以合适手段索引的问题。该问题与硬件水平相关度较大，比较好的解决办法是使用服务器集群[I]技术。如Google公司的Google Earth的地形与影像数据库早在2007年就含有70T的数据，由Google建立的庞大的“云存储”服务器集群支持。林登公司的“Second Life”利用每台计算机资源模拟90平方米虚拟世界，现在已经有超过5000台服务器在运行中。在实践中，首先“地理区域划分”及“全球空间数据剖分模型”有效性和可行性亟待提高，其次支持类似“云存储计算”的全球规模网络对硬件的较高要求加上维护费用足以让各种机构望而却步。与此同时，现有的数据分布式网络算法中以基于DHT算法的虚拟对等网络(P2P)为主，其用户ID多是基于逻辑距离，但是和其实际所处地理位置毫无关联，和网络地址如IP更是没有直接或间接关系，导致用户ID与用户虚拟化身的潜在联系并未得到充分运用。基于逻辑距离固然可以减少对用户的索引时间，但虚拟化身的行为交互和数据交互时跨区域、跨国家的带宽浪费和流量拥塞已成为一个不容忽视的问题。
技术实现思路
基于此，提供一种查找速度较快的虚拟地球用户化身节点检索方法和系统。一种虚拟地球用户化身节点检索方法，包括如下步骤 采用基于球面均匀分割的区域四叉树法对地球表面空间进行多次划分；对地形与场景分块和模型分别建立基于Hash明文编码的索引；虚拟世界中采用Hash明文的虚拟地理编码对用户化身索引；将所有数据的Hash明文编码索引依照划分层次存入基于Hash明文编码的数据索引数据库；及通过XOR算法对节点Hash ID运算逻辑距离进行比较以查找。在其中一个实施例中，对地表划分8次，每一尺度级别以I 6位Hash保存，组合成128位Hash作为其虚拟地理编码，对三维对象，将其所在前七次划分地块的Hash组合成112位Hash，三维对象本身以16位Hash作为编码表示，叠加组合为128位Hash。在其中一个实施例中，每个用户化身登陆虚拟世界时记录其登陆所在地块的虚拟地理编码，作为该化身当前虚拟地理编码前128位，并以32位的二进制用户ID为尾数，组成化身定位编码。化身移动的过程中，当其移动至其他地块，虚拟地理编码和相应的化身定位编码重新更新。在其中一个实施例中，通过节点Hash ID和XOR算法对节点进行查找的具体步骤为假如用户化身节点a要查找ID值为b的节点，按照如下递归操作步骤进行路由查找计算到b 的距离d(a, c)=ac ；从a的第[kg d]个路由表中取出α个节点的信息，同时进行节点查找操作；如果这个路由表中的信息少于α个，则从附近多个表中选择距离最接近d的总共α个节点；对接受到查询操作的每个节点，如果发现自己就是b，则回答自己是最接近b的；否则测量自己和b的距离，并从自己对应的路由表中选择α个节点的信息给a;a对新接受到的每个节点都再次执行节点查找操作，此过程不断重复执行，直到每一个分支都有节点响应自己是最接近b的；通过上述查找操作，a得到了 α个最接近b的节点信息。一种虚拟地球用户化身节点检索系统，包括划分模块，采用基于球面均匀分割的区域四叉树法对地球表面空间进行多次划分；地理索引构建模块，用于对地形与场景分块和模型分别建立基于Hash明文编码的索引；用户化身索引模块，用于在虚拟世界中采用Hash明文的虚拟地理编码对用户化身索引；存储模块，用于将所有数据的Hash明文编码索引依照划分层次存入基于Hash明文编码的数据索引数据库；及查找模块，用于通过节点Hash ID和XOR算法对节点进行查找。上述方法设计了基于Hash明文的编码，用以索引用户节点用、用户化身以及虚拟地球场景中的各类元素模型，实现了 P2P覆盖网络节点同现实世界中对象间与虚拟地球中化身的相对位置的统一，并采用XOR算法计算哈希距离以比较逻辑距离，快速获取最近节点列表。 附图说明图I为一实施方式的虚拟地球用户化身节点检索方法流程图；图2表地球表面建立笛卡尔坐标系与划分方式；图3表示图I所示地球表面分别采用90度划分，45度划分，22. 5度划分；图4为三维地球地表的四叉树分块图示；图5表示空间剖分方法；图6表示Hash索引二叉树数据结构；图7为面向虚拟地理环境的Hash虚拟对等网络架构示意图；图8为Hash数据编码路由表结构图；图9表示散列虚拟地理编码数据结构；图10表示通过节点Hash ID对节点进行查找的过程；图11为三维虚拟地球空间、P2P覆盖网络空间、真实地理空间三个空间的映射示意图。具体实施例方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。综合以上本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种虚拟地球用户化身节点检索方法，其特征在于，包括如下步骤：采用基于球面均匀分割的区域四叉树法对虚拟地球表面空间进行多次划分；对地形与场景分块和模型分别建立基于Hash明文编码的索引；采用Hash明文的虚拟地理编码对虚拟地球中的用户化身索引；将所有数据的Hash明文编码索引依照划分层次存入基于Hash明文编码的索引数据库；及通过XOR算法对用户化身的Hash？ID计算逻辑距离，以获得相对位置。
【技术特征摘要】
1.一种虚拟地球用户化身节点检索方法，其特征在于，包括如下步骤 采用基于球面均匀分割的区域四叉树法对虚拟地球表面空间进行多次划分； 对地形与场景分块和模型分别建立基于Hash明文编码的索引； 采用Hash明文的虚拟地理编码对虚拟地球中的用户化身索引； 将所有数据的Hash明文编码索引依照划分层次存入基于Hash明文编码的索引数据库；及 通过XOR算法对用户化身的Hash ID计算逻辑距离，以获得相对位置。2.根据权利要求I所述的虚拟地球用户化身节点检索方法，其特征在于，对虚拟地球的地表划分8次，每一尺度级别以16位Hash保存，组合成128位Hash作为其虚拟地理编码，对三维对象，将其所在前七次划分地块的Hash组合成112位Hash，三维对象本身以16位Hash作为编码表示，叠加组合为128位Hash。3.根据权利要求I所述的虚拟地球用户化身节点检索方法，其特征在于，每个用户化身登陆虚拟世界时记录其登陆所在地块的虚拟地理编码，作为该化身当前虚拟地理编码前128位，并以32位的二进制用户ID为尾数，组成化身定位编码，化身移动的过程中，当其移动至其他地块，虚拟地理编码和相应的化身定位编码重新更新。4.根据权利要求I所述的虚拟地球用户化身节点检索方法，其特征在于，通过XOR算法对节点Hash ID...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕智涵，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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