一种虚拟对象和实景影像的互动展示方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种虚拟对象和实景影像的互动展示方法。
【背景技术】
[0002]目前，记录实体环境中的资产对象的方法主要有两类，一类为采用数字成像手段记录的各种静态实景影像或动态实景影像数据，另一类则为以文字等抽象描述方法记录的资产对象的信息。
[0003]两种手段各有利弊，实景影像手段可完整还原视觉信息，但无法展示资产对象、逻辑区域等实景影像背后的信息，且多个二维实景影像之间缺少空间关联信息，若要将现场记录的所有实景影像与资产对象的抽象描述信息意义对应标注关联，将需要找到资产对象在所有实景影像中的位置关联关系，当资产对象与实景影像的数量达到一定数量级后，这将是一个复杂而难以准确实施的工作。
[0004]这使得一些要开展与实体环境紧密关联的业务，其信息的整合与直观展示能力受到了限制，如资产管理，快速现场环境信息采集与还原分析、远程监控、实体空间信息分享等应用领域，目前只能将实景影像数据与资产对象数据分离展示，或通过大量人工校准，一一对应标注，一旦资产对象物理位置发生改变，重新处理实景影像及资产对象信息标注的过程就变得复杂，并且其生产效果与效率完全依赖于操作人员的能力，可控性较差，所以这类业务的开展往往工程量浩大，代价高昂，较难普及实施。另外由于难以做到大规模资产对象和实景影像的关联展示，对业务操作人员的知识水平及主观依赖度都较高，系统即使建成，使用成本也很高。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种虚拟对象和实景影像的互动展示方法，其通过将虚拟对象和实景影像对象映射到同一个目标空间中，可以对虚拟对象所对应的实体空间进行增强现实的可视化管理，展示虚拟对象所对应的资产实体在的实体空间中的信息，用户不需要知道虚拟对象所对应的资产实体的绝对空间位置即可对资产实体进行管理，虚拟对象所对应的资产实体的位置登记及变更方便，能够将虚拟对象所对应的资产实体的信息及其所在的实体空间的影像进行统一的管理与展示，通过便于理解的相对空间位置的描述信息，实体空间描述信息等数据，自动化地将虚拟对象所对应的资产实体与实体空间和实景影像对象进行关联展示，避免在实景影像对象上位置标注的繁琐性，重复性及信息变更的管理复杂性等问题，提高相关业务开展的可行性、可管理性和经济性。实现上述目的的一种技术方案是:一种虚拟对象和实景影像的互动展示方法，包括下列步骤:
[0006]实景影像指定步骤:输入一个或多个指定实景影像对象的唯一标识；
[0007]目标空间构建步骤:通过所述指定实景影像对象的唯一标识，获取所述指定实景影像对象的空间描述信息，通过所述指定实景影像对象所关联的实体空间的唯一标识，获取上述实体空间的空间描述信息，对上述空间描述信息进行数据格式的转换和空间形态的变换，放入一个预建的虚拟三维空间内，建立供最终展示使用的目标空间；
[0008]虚拟对象检索步骤:在该目标空间内设定一个子空间中，查找所述子空间内所有虚拟对象的唯一标识，并获取上述虚拟对象的空间描述信息；
[0009]虚拟对象空间描述信息获取步骤:在虚拟对象检索步骤中所检索到的虚拟对象中，确定一个指定虚拟对象，获取该指定虚拟对象的关联对象的唯一标识，并计算该指定虚拟对象在其关联对象中相对空间位置，以及该指定虚拟对象的空间形态；
[0010]虚拟对象空间位置信息迭代计算步骤:对该指定虚拟对象在其关联对象中相对空间位置进行迭代和累加，直到得到该指定虚拟对象在实体空间中的相对空间位置为止，并得到该指定虚拟对象在所述目标空间中的相对空间位置；
[0011]虚拟对象读取步骤:基于该指定虚拟对象的唯一标识，读取该指定虚拟对象的信息;
[0012]虚拟对象加载步骤:对该指定虚拟对象的信息进行数据格式的转换，处理为该指定虚拟对象的标准化信息；
[0013]虚拟对象映射步骤:通过调取所述目标空间中的相关空间描述信息，将该指定虚拟对象的标准化信息映射到所述目标空间中的对应位置，并对该指定虚拟对象的标准化信息进行几何变换，形成该虚拟对象的预处理展示数据；
[0014]实景影像读取步骤:基于指定实景影像对象的唯一标识，读取所述指定实景影像对象的信息，并进行数据格式的转换，生成实景影像对象的标准化信息；
[0015]实景影像对象映射步骤:通过调取所述目标空间中的相关空间描述信息，将所述指定实景影像对象的标准化信息映射到所述目标空间中的对应位置并对所述实景影像对象的标准化信息进行几何变换，生成实景影像对象的预处理展示数据；
[0016]显示叠加步骤:将虚拟对象的预处理展示数据，并设定在虚拟对象展示图层中显示，将实景影像对象的预处理展示数据设定在实景影像展示图层中显示，将所述虚拟对象展示图层叠加到所述实景影像展示图层之上进行互动展示。
[0017]进一步的，该方法还包括:，切换所述目标空间的切换实景影像对象步骤。
[0018]进一步的，所述虚拟对象检索步骤中在所述目标空间中所设定的子空间为一个二维封闭空间或一个三维封闭空间。
[0019]进一步的，所述虚拟对象空间描述信息获取步骤中，对该指定虚拟对象的空间描述信息进行数据格式的转换。
[0020]进一步的，虚拟对象空间位置信息迭代计算步骤中所采用的空间变换算法包括:GIS坐标转三维坐标算法，左手/右手三维坐标互转算法，球模型变换算法、镜头透视畸变算法。
[0021]进一步的，虚拟对象空间位置信息迭代计算步骤中，将不同空间变换算法和比例尺所得到的所述指定虚拟对象在所述目标空间中的相对空间位置进行对比展示。
[0022]进一步的，所述显示叠加步骤中，在所述目标空间中设立虚拟摄像机，并在所述虚拟摄像机中设立虚拟视口，对所述虚拟对象展示图层和所述实景影像展示图层进行渲染并合成展示。
[0023]再进一步的，所述显示叠加步骤中，向第三方程序公开当前所述虚拟摄像机的虚拟视口的方位以及对所述指定虚拟对象的操作事件。
[0024]采用了本发明的一种虚拟对象和实景影像的互动展示系统的技术方案，其通过获取至少一个指定实景影像对象的唯一标识和该指定实景影像对象所关联的实体空间对象的空间描述信息，在一个预设的虚拟三维空间中建立一个目标空间；在所述目标空间中设定一个指定虚拟对象，获取该指定虚拟对象的空间描述信息，并通过迭代计算得到该指定虚拟对象在所述目标空间中的相对空间位置，读取该指定虚拟对象的信息并将其处理为该指定虚拟对象的标准化信息，然后通过与所述目标空间的映射得到虚拟对象的预处理展示数据，并设定在虚拟对象展示图层中显示，读取所述指定实景影像对象的信息，并将其处理为该指定实景影像对象的标准化信息后，通过与所述目标空间的映射得到实景影像对象的预处理展示数据，并设定在实景影像展示图层中显示，所述虚拟对象展示图层叠加到所述实景影像展示图层中显示之上进行合成展示。其技术效果是:可以对虚拟对象所对应的资产进行可视化管理，展示虚拟对象所对应的资产在的实体环境中的信息，用户不需要知道虚拟对象所对应的资产的绝对空间位置即可对资产进行管理，资产位置登记及变更方便。
【附图说明】
[0025]图1为本发明的一种虚拟对象和实景影像的互动展示系统的结构示意图。
[0026]图2为本发明的一种虚拟对象和实景影像的互动展示系统中的空间变换信息调用中间件的结构示意图。
[0027]图3为本发明的一种虚拟对象和实景影像的互动展示方法的流程图。
[0028]实景影像数据库11、实景影像空间描述信息数据库12、实体空间描述信息数据库13、虚拟对象空间描述信息数据库14和虚拟对象数据库15，空间变换信息调用中间件2，虚拟对象信息读取模块31、实景读取模块32，虚拟对象空间映射展示模块41、实景空间映射展示模块42，互动操作展示模块5。
【具体实施方式】
[0029]请参阅图1，本发明的发明人为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明:
[0030]请参阅图1，本发明的一种虚拟对象和实景影像的互动展示系统，设有数据管理层、处理计算层和交互展示层。其中所述数据管理层中一共设置了五个数据库:实景影像数据库11、实景影像空间描述信息数据库12、实体空间描述信息数据库13、虚拟对象空间描述信息数据库14和虚拟对象数据库15。所述处理计算层中设有空间变换信息调用中间件2，虚拟对象信息读取模块31、实景读取模块32，虚拟对象空间映射展示模块41和实景空间映射展示模块42。所述交互展示层中设有互动操作展示模块5。
[0031]其中实景影像空间描述信息数据库12、实体