依参观者视线调整三维模型的展示系统及方法
【专利摘要】本发明公开一种依参观者视线调整三维模型的展示系统及其方法，其通过侦测参观者视线以及位于目标三维模型上的参观者视线的焦点位置，并在判断出参观者视线的焦点位置产生变化时，依据焦点位置的变化旋转目标三维模型的技术手段，可以达成让参观者观赏被展示的物件上各角落的所有细节的技术功效。
【专利说明】依参观者视线调整三维模型的展示系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种三维模型展示系统及其方法，特别是指一种依参观者视线调整三维模型的展示系统及方法。
【背景技术】
[0002]博物馆搜藏并维护具有科学、艺术或历史重要性的物件，并通过展示，使公众得以观看这些物件。
[0003]目前在博物馆中，主要是以实体展示物件。不过，以实体展示的物件通常是放置在橱窗或展示柜内，而橱窗或展示柜通常贴墙而立或是只有一面可以提供参观，因此，参观者通常无法观看被展示的物件的各个角度。
[0004]另外，为了保护珍贵或易损坏的物件，或是为了要提供参观者能够观看被展示的物件的各个角度，也有博物馆会通过电脑荧幕以360度环物的虚拟实境技术，在电脑荧幕上显示物件。然而，360度环物的虚拟实境技术是预先环绕被展示的物件拍摄连续照片或影像，因此，往往无法观赏到被展示的物件的细节。
[0005]综上所述，可知现有技术中长期以来一直存在无法同时满足让使用者观赏被展示的物件的各个角度与细节的问题，因此有必要提出改进的技术手段，来解决此一问题。
【发明内容】
[0006]有鉴于现有技术存在无法同时满足让使用者观赏被展示的物件的各个角度与细节的问题，本发明遂揭露一种依参观者视线调整三维模型的展示系统及其方法，其中:
[0007]本发明所揭露的依参观者视线调整三维模型的展示系统，至少包含:模型处理模土夹，用以读取目标三维模型；视线侦测模块，用以侦测参观者视线，及用以侦测位于目标三维模型上的参观者视线的焦点位置；参数判断模块，用以依据视线侦测模块所侦测的焦点位置判断参观者视线的焦点位置的变化，并依据所判断出的焦点位置的变化判断旋转角度，模型处理模块依据旋转角度旋转目标三维模型。
[0008]本发明所揭露的依参观者视线调整三维模型的方法，应用于展示系统，其步骤至少包括:读取目标三维模型；侦测参观者视线以及位于目标三维模型上的参观者视线的焦点位置；持续侦测参观者视线；依据参观者视线的焦点位置的变化旋转目标三维模型，以使参观者视线的焦点位置保持在目标三维模型上。
[0009]本发明所揭露的展示系统与方法如上，与现有技术之间的差异在于本发明通过侦测参观者视线以及位于目标三维模型上的参观者视线的焦点位置，并在判断出参观者视线的焦点位置产生变化时，依据焦点位置的变化旋转目标三维模型，藉以解决现有技术所存在的问题，并可以达成让参观者观赏被展示的物件上所有细节的技术功效。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明所提的依参观者视线调整三维模型的系统架构图。
[0011]图2A为本发明所提的依参观者视线调整三维模型的方法流程图。
[0012]图2B为本发明所提的旋转三维模型的详细方法流程图。
[0013]图2C为本发明所提的放大三维模型的附加方法流程图。
[0014]图3为本发明实施例所提的旋转三维模型的示意图。
[0015]【符号说明】
[0016]100展示系统
[0017]101储存媒体
[0018]110视线侦测模块
[0019]130传输模块
[0020]150参数判断模块
[0021]170模型处理模块
[0022]301目标三维模型
[0023]311、312参观者视线
[0024]321、322 焦点位置
[0025]331角度差
【具体实施方式】
[0026]以下将配合图式及实施例来详细说明本发明的特征与实施方式，内容足以使本领域技术人员能够轻易地充分理解本发明解决技术问题所应用的技术手段并据以实施，藉此实现本发明可达成的功效。
[0027]本发明可以根据参观者的视线旋转参观者所注视的目标三维模型(Model)，使参观者的视线可以保持在目标三维模型上。其中，本发明所提的「目标三维模型」是真实物品的数字资料，可以在三维空间中表现出该真实物品。
[0028]以下先以「图1」本发明所提的依参观者视线调整三维模型的展示系统架构图来说明本发明的系统运作。如「图1」所示，本发明所提的展示系统100含有视线侦测模块110、参数判断模块150、以及模型处理模块170。
[0029]视线侦测模块110负责侦测参观者的视线(在本发明中，也可能以「参观者视线」表示)。在部分的实施例中，视线侦测模块110可以包含摄影机或照相机等影像获取装置，藉以拍摄包含使用者的影像或画面，并依据影像获取装置所拍摄到的影像或画面中参观者脸部所面对的位置判断参观者的视线，但视线侦测模块110侦测参观者视线的方式并不以上述为限。
[0030]视线侦测模块110也负责在参观者视线落在目标三维模型上时，侦测落在目标三维模型上的参观者视线的焦点位置。
[0031]在部分的实施例中，视线侦测模块110可以向目标三维模型延伸参观者视线，当参观者视线的延伸线与目标三维模型接触或相交时，视线侦测模块110会判断参观者视线的延伸线与目标三维模型所接触的接触点或相交的交点为焦点位置，但是视线侦测模块110判断焦点位置的方式并不以上述为限。
[0032]参数判断模块150负责依据视线侦测模块110所侦测出的焦点位置判断参观者视线的焦点位置的变化，并依据所判断出的焦点位置的变化判断旋转角度。
[0033]在部分的实施例中，参数判断模块150会如「图3」所示，判断变化前的参观者视线311落在目标三维模型301上的焦点位置321与变化后的参观者视线312落在目标三维模型301上的焦点位置322之间的角度差331，并将所判断出的角度差331做为旋转角度，但参数判断模块150判断旋转角度的方式并不以上述为限。
[0034]模型处理模块170负责读取目标三维模型。一般而言，模型处理模块170会由展示系统100所包含的储存媒体101中读取目标三维模型，但本发明并不以此为限，例如，模型处理模块170也可以由展示系统外部的储存装置读取目标三维模型。
[0035]一般而言，模型处理模块170中会包含3D引擎，模型处理模块170可以通过3D引擎，以三维的显示方式显示所读出的目标三维模型，使得被显示的目标三维模型可以被任意上下旋转或左右旋转，藉以自由调整被观看的角度。
[0036]模型处理模块170也负责依据参数判断模块150所判断出的旋转角度旋转目标三维模型，使得参观者视线的焦点位置能够持续的落在目标三维模型上。
[0037]此外，本发明更可以附加传输模块130。
[0038]传输模块130可以接收参观者所传送的转动信号。参数判断模块150可以在传输模块130接收到转动信号后，依据传输模块130所接收到的转动信号判断旋转角度。
[0039]传输模块130也可以接收参观者所传送的放大信号。模型处理模块170可以在传输模块130接收到放大信号后，依据传输模块130所接收到的放大信号放大被显示的目标三维模型中相对应的部分区域，藉以显示目标三维模型中的细节。
[0040]一般而言，参观者可以通过与展示系统100连接的操作装置传送转动信号及/或放大信号，但本发明并不以此为限，例如，使用者也可以通过所使用的手持装置传送转动信号及/或放大信号。其中，参观者所使用的手持装置包含但不限于手机、PDA、或是与展示系统100相对应的装置等。
[0041]接着以一个实施例来解说本发明的运作系统与方法，并请参照「图2A」本发明所提的依参观者视线调整三维模型的方法流程图。在本实施例中，假设展示系统100被应用在博物馆中，但本发明并不以此为限。
[0042]首先，展示系统100的模型处理模块170可以读取目标三维模型(步骤210)。在本实施例中，假设目标三维模型为瓷器的三维模型，模型处理模块170可以在展示系统100启动后，或是在展示系统100侦测到参观者接近后，读取该瓷器的三维模型(目标三维模型)。
[0043]在展示系统100的模型处理模块170读取目标三维模型(步骤210)后，展示系统100的视线侦测模块110可以侦测参观者视线(步骤220)，视线侦测模块110也可以在侦测参观者视线后，侦测落在目标三维模型上的参观者视线的焦点位置(步骤230)。在本实施例中，假设视线侦测模块110会拍摄包含参观者的影像，并依据所拍摄的包含参观者的影像判断参观者视线，并判断参观者视线落在目标三维模型上的焦点位置。
[0044]在展示系统100的视线侦测模块110侦测出落在目标三维模型上的参观者视线的焦点位置(步骤230)后，视线侦测模块110可以持续的侦测参观者视线(步骤240)。在本实施例中，也就是视线侦测模块110会持续的拍摄包含参观者的影像，并持续的判断参观者视线落在目标三维模型上的焦点位置。
[0045]在展示系统100的视线侦测模块110持续侦测参观者视线(步骤240)并判断参观者视线落在目标三维模型上的焦点位置时，展示系统100的参数判断模块150可以判断参观者视线落在目标三维模型上的焦点位置的变化。在本实施例中，参数判断模块150可以不断的将视线侦测模块110当下所侦测出的参观者视线的焦点位置与前次所侦测出的参观者视线的焦点位置进行比对，藉以判断参观者视线落在目标三维模型上的焦点位置是否有变化，当前后两次所侦测出的焦点位置不同时，参数判断模块150会判断焦点位置发生变化，使得展示系统100的模型处理模块170可以随着焦点位置的变化旋转目标三维模型(步骤250)。
[0046]在本实施例中，展示系统100的参数判断模块150在判断出参观者视线的焦点位置发生变化后，可以如「图2B」所示的流程，判断先前的参观者视线落在目标三维模型上的焦点位置与当下的参观者视线落在目标三维模型上的焦点位置之间的角度差(也就是「旋转角度」)，跟着，展示系统100的模型处理模块170便会依据参数判断模块150所判断出的角度差旋转目标三维模型，其中，目标三维模型被模型处理模块170所旋转的角度(旋转角度)即为角度差。如「图3」所示，当参观者视线落在目标三维模型301上的焦点位置321向左移动到焦点位置322时，参数判断模块150可以判断出焦点位置发生变化，并可以接着判断焦点位置321与焦点位置322之间的角度差331，如此，模型处理模块170便可以依据角度差331顺时针旋转目标三维模块301与角度差相同的角度，使得参观者视线的焦点位置可以持续的保持在目标三维模型上。
[0047]在上述的实施例中，若展示系统100包含传输模块130，则在展示系统100的模型处理模块170读取并显示目标三维模型后，传输模块130可以接收参观者所传送的转动信号(步骤260)，展示系统100的参数判断模块150可以依据传输模块130所接收到的转动信号判断旋转角度，展示系统100的模型处理模块170可以依据参数判断模块150所判断出的旋转角度转动目标三维模型(步骤270)，使得参观者可以观看目标三维模型的其他部分区域。
[0048]另外，同样在展示系统100的模型处理模块170读取并显示目标三维模型后，传输模块130可以如「图2C」的流程所示，接收参观者所传送的放大信号(步骤280)，展示系统100的模型处理模块170可以依据传输模块130所接收到的放大信号放大目标三维模型的部分区域(步骤290)，使得参观者可以更清楚的观看目标三维模型的特定区域的细节。
[0049]综上所述，可知本发明与现有技术之间的差异在于具有侦测参观者视线以及位于目标三维模型上的参观者视线的焦点位置，并在判断出参观者视线的焦点位置产生变化时，依据焦点位置的变化旋转目标三维模型的技术手段，藉由此一技术手段可以解决现有技术所存在无法同时满足让使用者观赏被展示的物件的各个角度与细节的问题，进而达成让参观者观赏被展示的物件上所有细节的技术功效。
[0050]再者，本发明的依参观者视线调整三维模型的方法，可实现于硬件、软件或硬件与软件的组合中，亦可在电脑系统中以集中方式实现或以不同元件散布于若干互连的电脑系统的分散方式实现。
[0051]虽然本发明所揭露的实施方式如上，惟所述的内容并非用以直接限定本发明的专利保护范围。任何本发明所属【技术领域】的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，对本发明的实施的形式上及细节上作些许的更动润饰，均属于本发明的专利保护范围。本发明的专利保护范围，仍须以所附的申请专利范围所界定者为准。
【权利要求】
1.一种依参观者视线调整三维模型的方法，应用于一展示系统，其特征在于，该方法至少包含下列步骤: 读取一目标三维模型； 侦测一参观者视线以及位于该目标三维模型上的该参观者视线的焦点位置； 持续侦测该参观者视线 '及 依据该参观者视线的焦点位置的变化旋转该目标三维模型，以使该参观者视线的焦点位置保持在该目标三维模型上。
2.如权利要求1所述的依参观者视线调整三维模型的方法，其特征在于，依据该参观者视线的焦点位置的变化旋转该目标三维模型的步骤为判断该参观者视线与位于该目标三维模型上的焦点位置之间的一角度差，并依据该角度差旋转该目标三维模型。
3.如权利要求1所述的依参观者视线调整三维模型的方法，其特征在于，该方法于读取该目标三维模型的步骤后，更包含接收该参观者所传送的一转动信号，并依据该转动信号旋转该目标三维模型。
4.如权利要求1所述的依参观者视线调整三维模型的方法，其特征在于，该方法于依据该参观者视线的焦点位置的变化旋转该目标三维模型的步骤后，更包含接收该参观者所传送的一放大信号，并依据该放大信号放大该目标三维模型的部分区域的步骤。
5.一种依参观者视线调整三维模型的展示系统，其特征在于，该展示系统至少包含: 一模型处理模块，用以读取一目标三维模型； 一视线侦测模块，用以侦测一参观者视线，及用以侦测位于该目标三维模型上的该参观者视线的焦点位置 '及 一参数判断模块，用以依据该视线侦测模块所侦测的该焦点位置判断该参观者视线的焦点位置的变化，并依据所判断出的焦点位置的变化判断一旋转角度，该模型处理模块依据该旋转角度旋转该目标三维模型。
6.如权利要求5所述的依参观者视线调整三维模型的展示系统，其特征在于，该参数判断模块为判断该参观者视线与位于该目标三维模型上的焦点位置之间的一角度差，并将该角度差做为该旋转角度。
7.如权利要求5所述的依参观者视线调整三维模型的展示系统，其特征在于，该展示系统更包含一传输模块，用以接收该参观者所传送的一转动信号，该参数判断模块更用以依据该转动信号判断该旋转角度。
8.如权利要求5所述的依参观者视线调整三维模型的展示系统，其特征在于，该展示系统更包含一传输模块，用以接收该参观者所传送的一放大信号，该模型处理模块更用以依据该放大信号放大该目标三维模型的部分区域。
【文档编号】G06F3/01GK104076915SQ201310108527
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年3月29日 优先权日:2013年3月29日
【发明者】邱全成 申请人:英业达科技有限公司, 英业达股份有限公司