一种基于识别图的水平角度构建AR场景的方法及系统与流程

本发明涉及增强现实技术领域，具体涉及一种基于识别图的水平角度构建ar场景的方法及系统。

背景技术：

在如今ar移动端应用中，很多都用到了靠移动终端摄像头去识别现实世界中的识别图从而在移动终端中生成对应的模型这种方式来构建自己的ar场景，如市面上很火爆的启蒙卡片等。但是现在市面上的这种扫描卡片出现模型的方式很死板，对于同一张识别图只能固定扫描出一种模型，无法和现实世界中的卡片再做出更多的交互，这也是急需解决的一个难题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于识别图的水平角度构建ar场景的方法及系统，可以对同一识别图识别出多种不同的ar场景。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于识别图的水平角度构建ar场景的方法，包括以下步骤，

s1，对在水平面内不同水平角度下的同一识别图设置不同的配套模型；

s2，确定所述识别图的多个水平角度；

s3，根据多个所述水平角度中的每个所述水平角度为所述识别图动态加载其对应的配套模型，生成不同的ar场景。

本发明的有益效果是：本发明一种基于识别图的水平角度构建ar场景的方法通过识别出识别图的水平角度的大小，根据识别图实时的水平角度，加载不同的模型及配套的特效、声音等，让用户可以更加深入的体验到ar技术所带来的乐趣，给以往死板的识别图扫描方式提供巨大革新和给予用户全新的体验。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述s2中，利用自带摄像头的移动终端移动终端来确定所述识别图的水平角度。

进一步，所述s2包括以下步骤，

s21，获取移动终端带有摄像头的一面与水平面之间的夹角a；

s22，建立垂直于移动终端带有摄像头的一面的法线l和垂直于识别图的法线m，并获取法线l与法线m之间的夹角d；

s23，通过夹角a和夹角d计算出识别图的水平角b，其中识别图的水平角b＝将夹角a-180°+夹角d。

进一步，所述移动终端为带有重力感应模块和unity工具的移动终端，利用unity工具调用移动终端上的重力感应模块获取移动终端带有摄像头的一面与水平面之间的夹角a。

进一步，法线l的建立方式是通过摄像头在unity工具中建立的，法线m的建立方式是通过所述识别图自身发射的，通过unity工具获取法线l与法线m之间的夹角d。

采用上述进一步方案的有益效果是：本发明通过移动终端自带的重力感应模块，可以更加智能的识别出识别图此时的水平角度的大小，其识别方法简单。

基于上述一种基于识别图的水平角度构建ar场景的方法，本发明还提供一种基于识别图的水平角度构建ar场景的系统。

一种基于识别图的水平角度构建ar场景的系统，

包括配套模型设置模块、水平角度识别模块和配套模型加载模块，

所述配套模型设置模块，其用于对在水平面内不同水平角度下的同一识别图设置不同的配套模型；

所述水平角度识别模块，其用于确定所述识别图的多个水平角度；

所述配套模型加载模块，其用于根据多个所述水平角度中的每个所述水平角度为所述识别图动态加载其对应的配套模型，生成不同的ar场景。

本发明的有益效果是：本发明一种基于识别图的水平角度构建ar场景的系统通过识别出识别图的水平角度的大小，根据识别图实时的水平角度，加载不同的模型及配套的特效、声音等，让用户可以更加深入的体验到ar技术所带来的乐趣，给以往死板的识别图扫描方式提供巨大革新和给予用户全新的体验。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述水平角度识别模块中，利用自带摄像头的移动终端来确定所述识别图的水平角度。

进一步，所述水平角度识别模块确定所述识别图的水平角度的过程具体为，

获取移动终端带有摄像头的一面与水平面之间的夹角a；

建立垂直于移动终端带有摄像头的一面的法线l和垂直于识别图的法线m，并获取法线l与法线m之间的夹角d；

通过夹角a和夹角d计算出识别图的水平角b，其中识别图的水平角b＝将夹角a-180°+夹角d。

进一步，所述移动终端为带有重力感应模块和unity工具的移动终端，利用unity工具调用移动终端上的重力感应模块获取移动终端带有摄像头的一面与水平面之间的夹角a。

进一步，法线l的建立方式是通过摄像头在unity工具中建立的，法线m的建立方式是通过所述识别图自身发射的，通过unity工具获取法线l与法线m之间的夹角d。

采用上述进一步方案的有益效果是：本发明通过移动终端自带的重力感应模块，可以更加智能的识别出识别图此时的水平角度的大小，其识别方法简单。

附图说明

图1为本发明一种基于识别图的水平角度构建ar场景的方法的流程图图；

图2为本发明一种基于识别图的水平角度构建ar场景的方法中判定识别图的水平角度的流程图；

图3为本发明一种基于识别图的水平角度构建ar场景的方法中移动终端的重力感应的x、y、z三轴的分布式题图；

图4为本发明一种基于识别图的水平角度构建ar场景的方法中判定识别图的水平角度时的一种侧面模型结构图；

图5为本发明一种基于识别图的水平角度构建ar场景的方法中判定识别图的水平角度时的另一种侧面模型结构图；

图6为本发明一种基于识别图的水平角度构建ar场景的系统的结构框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，一种基于识别图的水平角度构建ar场景的方法，包括以下步骤，

s1，对在水平面内不同水平角度下的同一识别图设置不同的配套模型；

s2，确定所述识别图的多个水平角度；

s3，根据多个所述水平角度中的每个所述水平角度为所述识别图动态加载其对应的配套模型，生成不同的ar场景。

其中，所述s2中，采用自带摄像头的移动终端来判定所述识别图的水平角度，其判定过程包括以下步骤，如图2所示，

s21，获取移动终端带有摄像头的一面与水平面之间的夹角a；

s22，建立垂直于移动终端带有摄像头的一面的法线l和垂直于识别图的法线m，并获取法线l与法线m之间的夹角d；

s23，通过夹角a和夹角d计算出识别图的水平角b，其中识别图的水平角b＝将夹角a-180°+夹角d。

在本具体实施例中，所述移动终端为带有重力感应模块和unity工具的移动终端，利用unity工具调用移动终端上的重力感应模块获取移动终端带有摄像头的一面与水平面之间的夹角a。法线l的建立方式是通过摄像头在unity工具中建立的法线m的建立方式是通过识别图自身发射的，通过unity工具获取法线l与法线m之间的夹角d。

下面以自带摄像头、重力感应模块和unity工具的移动终端(具体为智能手机)为例，说明本发明一种基于识别图的水平角度构建ar场景的方法中判定识别图的水平角度的原理。

图3为本发明一种基于识别图的水平角度构建ar场景的方法中移动终端的重力感应的x、y、z三轴的分布式题图，其中，

x轴：home按键在下移动终端面朝天向右旋转90度重力分量为+1.0向左旋转90度重力分量为-1.0；

y轴：home按键在上移动终端背朝自己重力分量为+1.0home按键在下移动终端面朝自己重力分量为-1.0；

z轴：移动终端面朝地面重力分量为+1.0移动终端面朝天空重力分量为-1.0。

在unity工具中，可以调用移动终端上的重力感应模块而获取此时移动终端摄像头的那一面和水平面之间的夹角a，识别图背面此时与水平面之间的夹角(也称水平角度)先设为b，移动终端的摄像头可以在unity中建立法线射线l，识别图也发出其法线射线m，若此时识别图背面此时与水平面之间的夹角b小于90度，则此时判定识别图的水平角度的侧面模型如图4所示。而在unity工具的vector3.angle中可以得到法线l与法线m的夹角d，移动终端平面与识别图平面的夹角是等于其法线的夹角的补角的，c＝180-d，同时可以得出b＝a-c，最后换算可得b＝a-180+d，即可以算出此时识别图和水平方向的夹角b的大小了。

若此时识别图背面此时与水平面之间的夹角b大于90度，则此时判定识别图的水平角度的侧面模型如图5所示。此时同样可以得到移动终端平面与识别图平面的夹角是等于其法线的夹角的补角的，c＝180-d，同时可以得出b＝a-c，最后换算可得b＝a-180+d。经过证明，可以得出，不管识别图与水平方向的夹角是否大于90度，其都等于a-180+d，即可证明此公示是通用的。

本发明一种基于识别图的水平角度构建ar场景的方法通过判定识别图的水平角度的大小，根据识别图实时的水平角度，加载不同的模型及配套的特效、声音等，如可以在识别图水平放置时扫描识别图将出现一个挖坑出来的地鼠，配合打地洞的特效和声音，而当识别图垂直放置时，此时再用移动终端扫描，将会出现一个直面向你飞奔而来的老虎，配合飞扬的沙尘特效和飞奔的声音，同样一张识别图却可以带给人完全不同的ar效果，扫描将给以往死板的识别图扫描方式提供巨大革新和给予用户全新的体验。

基于上述一种基于识别图的水平角度构建ar场景的方法，本发明还提供一种基于识别图的水平角度构建ar场景的系统。

如图6所示，一种基于识别图的水平角度构建ar场景的系统，包括配套模型设置模块、水平角度识别模块和配套模型加载模块，

所述配套模型设置模块，其用于对在水平面内不同水平角度下的同一识别图设置不同的配套模型；

所述水平角度识别模块，其用于确定所述识别图的多个水平角度；

所述配套模型加载模块，其用于根据多个所述水平角度中的每个所述水平角度为所述识别图动态加载其对应的配套模型，生成不同的ar场景。

其中，所述水平角度识别模块中，利用自带摄像头的移动终端来确定所述识别图的水平角度，其判定过程具体为，

获取移动终端带有摄像头的一面与水平面之间的夹角a；

建立垂直于移动终端带有摄像头的一面的法线l和垂直于识别图的法线m，并获取法线l与法线m之间的夹角d；

通过夹角a和夹角d计算出识别图的水平角b，其中识别图的水平角b＝将夹角a-180°+夹角d。

在本发明的具体实施例中，所述移动终端为带有重力感应模块和unity工具的移动终端，利用unity工具调用移动终端上的重力感应模块获取移动终端带有摄像头的一面与水平面之间的夹角a。法线l的建立方式是通过摄像头在unity工具中建立的法线m的建立方式是通过识别图自身发射的，通过unity工具获取法线l与法线m之间的夹角d。

本发明一种基于识别图的水平角度构建ar场景的系统通过识别出识别图的水平角度的大小，根据识别图实时的水平角度，加载不同的模型及配套的特效、声音等，让用户可以更加深入的体验到ar技术所带来的乐趣，给以往死板的识别图扫描方式提供巨大革新和给予用户全新的体验。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。