基于云的景区实时全息虚拟现实系统及其捕捉系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是实时全息虚拟现实系统，尤其是基于云技术的景区实时全息虚拟现实系统，主要用于实时虚拟三维旅游，还涉及其全息景虚拟信息捕捉系统和捕捉方法。
【背景技术】
[0002]国内旅游业(这里仅指传统物理旅游)近几年发展势头迅速，但对于消费者而言，选择传统物理旅游方式仍然存在着诸多局限性。
[0003]—是受自身经济条件限制，众多理想中的旅游目的地，因自己无法承受费用而搁置，特别是国外优美的景点。
[0004]二是受身体条件(生病、受伤、年老)，不能够亲身体验到自己心仪的景点。
[0005]三是时间成本，想去的地点往返路途遥远，自身没有充足的时间，以及传统物理旅游景点观赏的时间属性是节点性的，难以实现对景区的持续性和全面性体验。
[0006]四是旅游发展面临的瓶颈与压力:
[0007]1.景区承载量的问题(尤其是外滩事件之后，国家非常重视景区承载力，景区不能完全满足游客接待任务);
[0008]2.淡旺季分布不均的问题(全球性问题，旺季人满为患，淡季门可罗雀，如何削峰填谷)。
[0009]为了解决上述问题，目前，发展出了一种实时虚拟三维旅游的想法，其含义是，将一个实际物理景区，通过虚拟现实技术搬运到另一个空间，使原来景区在另一空间似“海市蜃楼或彩虹”虚拟形式，以全息三维成像的方式，在空气中实时再现，供游客在虚拟景区内游览。
[0010]虚拟三维旅游景区，具有巨大的经济价值和社会价值，通过将实地物理景观在异地三维全息具现，间接实现了生态系统地保护以及远程异地的景观演示；另一方面，一些重要的场面(如会议、演出、历史场景等)以及旅游主体个性化旅游表达，也能够因为该技术得到保存和适时三维演示及互动体验。
[0011]只是，目前尚没有一种适合的实用方案，尤其是如何真实、实时的再现是急需解决的技术问题。
【发明内容】
[0012]为了克服现有技术的上述缺陷，本发明目的在于提供一种基于云技术的景区实时全息虚拟现实系统，其利用基于云技术的全息虚拟显示技术，可以将异地的著名风景区真实、实时的全息地展现在旅游者面前，尤其是，即便对于尺寸很大的景物而言，亦可以真实、实时的全息地展现在旅游者面前。
[0013]为了达到上述目的，本发明提供的主要技术方案包括:、
[0014]—种基于云技术的景区实时全息虚拟现实系统，其包括:
[0015]实时全息景虚拟信息捕捉子系统，用于实时捕捉包括景区三维全息图像、景区环境信息在内的实时全息虚拟信息，其中，通过并行多束平行激光照射来覆盖目标物体的整个表面，以实时捕捉目标物体的三维全息图像；
[0016]云服务子系统，包括云存储模块、云传输模块、云计算模块，用于接收实时全息景虚拟信息捕捉子系统捕捉到的实时全息虚拟信息，并做相关处理计算后，传输给各个实时全息景虚拟重现区域；以及
[0017]实时全息景虚拟重现子系统，负责将云服务子系统送来的实时全息虚拟信息与景区同步重现出来，以在实时全息景虚拟重现区域重现景区当前情况，供游客在重现的虚拟景区同步旅游。
[0018]其中，通过“全景扫描”的摄像方法来获得物体的全息图。
[0019]较佳的，采用CCD摄像机通过“全景扫描”的摄像方法来获得物体的全息图。
[0020]更进一步的，采用“全景扫描”的方法多次采集多张全息图后，再对多张全息图进行数字合成，来获得物体的整体全息图。
[0021]本发明的一个实施例中，使用基模光束为高斯分布的单模激光器，通过光阑滤掉相对光强小于预定阙值的光束，保留中心亮斑，之后使用具有补强功能的扩束系统提高光束的光强分布均勾性。
[0022]其中，预定阙值为1/2。
[0023]其中，利用3D激光全息技术实时捕捉景区的三维全息图像。
[0024]其中，景区环境信息采集是利用3D全息环境感应技术进行的。
[0025]较佳的，景区环境信息包括声音、气候信息。
[0026]更进一步的，景区环境信息中的气候信息包括风、雨、雪、温度或空气湿度。
[0027]所述声音包括噪音。
[0028]本发明的一个实施例中，实时全息景虚拟重现子系统，利用3D全息环境感应技术，将景区的环境信息与虚拟的3D场景结合起来，增加身临其境的感觉。
[0029]本发明的一个实施例中，实时全息景虚拟信息捕捉系统，利用3D激光全息技术进行景区全息影像实时采集、利用3D全息环境感应技术进行环境信息实时采集、将二者数据进行优化传输到云服务子系统，再由云服务子系统进行深度加工多源融合信息。
[0030]本发明的一个实施例中，实时全息景虚拟重现子系统，还结合虚拟景区区域的构筑物，将收到的融合全息景区信息进行与景区同步重现，并利用虚拟场景互动交换技术，让游客与虚拟景区进行交互。
[0031]本发明的一个实施例中，实时全息景虚拟重现子系统，利用3D激光全息技术、3D环境感应技术和全息互动技术，结合现场构筑物共同重新虚拟景像。
[0032]本发明的一个实施例中，为了达到更好的观景效果，利用2.5D金字塔伪全息技术在全息金字塔中形成悬浮的固定物体的像，利用白光数字全息投影出运动物体的动画，再加以AR技术增强现实，提高整个场景的裸眼视觉效果。
[0033]较佳的，再辅以视觉以外的其他感官刺激，增加身临其境的效果。
[0034]其中，视觉以外的其他感官刺激包括听觉、触觉。
[0035]上述任一个实施例中，实时全息景虚拟信息捕捉子系统对景区的全息虚拟信息的捕捉是通过景区虚拟信息捕捉节点设备实现的。
[0036]—种实时全息景虚拟信息捕捉系统，其包括:
[0037]多束平行激光照射模块，通过并行多束平行激光照射来覆盖目标物体的整个表面;和
[0038]全息图生成模块，通过多束平行激光的反馈来实时捕捉目标物体的三维全息图像。
[0039]其通过并行多束平行激光照射来覆盖目标物体的整个表面，可以实时捕捉大体积的目标物体的三维全息图像。
[0040]其中，目标物体为大体积的目标物体(如山、湖、树木、树林、大型建筑物等)。
[0041 ]其中，通过“全景扫描”的摄像方法来获得物体的全息图。
[0042]较佳的，采用CCD摄像机通过“全景扫描”的摄像方法来获得物体的全息图。
[0043]更进一步的，采用“全景扫描”的方法多次采集多张全息图后，再对多张全息图进行数字合成，来获得物体的整体全息图。
[0044]本发明的一个实施例中，使用基模光束为高斯分布的单模激光器，通过光阑滤掉相对光强小于预定阙值的光束，保留中心亮斑，之后使用具有补强功能的扩束系统提高光束的光强分布均勾性。
[0045]其中，预定阙值为1/2。
[0046]—种实时全息景虚拟信息捕捉方法，其通过并行多束平行激光照射来覆盖目标物体的整个表面，以实时捕捉目标物体的三维全息图像。
[0047]其中，目标物体为大体积的目标物体(如山、湖、树木、树林、大型建筑物等)。
[0048]其中，通过“全景扫描”的摄像方法来获得物体的全息图。
[0049]较佳的，采用CCD摄像机通过“全景扫描”的摄像方