一种AR的方法及系统与流程

本发明涉及社交软件方法领域，特别是一种AR的方法及系统。

背景技术：

增强现实技术（Augmented Reality，简称 AR），是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。

目前社交软件如即时通讯 QQ，微信等做为支付工具开通发红包的功能，特别的，抢红包功能为用户提供了趣味性。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动的方法（发红包、广告）及系统，系统可以是基于自主即时通讯IM平台，或通过第三方服务（API），或嵌入现有的IM平台，如 QQ、微信、陌陌等。

本发明的技术方案是：

一种AR的方法，其特征在于，服务器发布包含地理位置信息的虚拟图像文件，手机端获取所述虚拟图像文件，同时手机端通过摄像头获取所在地的真实场景视频并在手机端屏幕显示，通过图像叠加单元将虚拟图像叠加显示在所述真实场景视频中，包括如下步骤：

（1）对虚拟图像的地理位置信息进行设定；

（2）对虚拟图像的地理位置查询范围进行设定；

（3）对虚拟图像动作赋值；

（4）虚拟图像发布；

（5）手机端打开摄像头并获取真实场景图像视频；

（6）手机端上报所在地地理位置信息及手机方位信息；

（7）手机端获取所在地地理位置查询范围内的虚拟图像；

（8）手机端将虚拟图像和真实场景图像视频进行叠加显示；

（9）手机端触发虚拟图像执行相关操作。

进一步，步骤（1）中地理位置信息来源于客户端的设定，步骤（9）中的手机端触发为触屏点击或拍照。

或步骤（1）中地理位置信息来源于手机端所处地理位置的地理位置信息上报，步骤（9）中的手机端触发为触屏点击或拍照。

进一步，步骤（3）中对虚拟图像动作赋值包括虚拟图像水平倾角α1、方向角β1设定赋值，步骤（6）手机端上报手机方位信息包括手机当前水平倾角α2、方向角β2，并进行阀值判断，如果Δβ=|β2-β1|≥阀值，判定为“N”，方位不对，手机无法触发虚拟图像，通过调整方位，如果Δβ＜阀值，判定为“Y”，则进行Δα阀值判断，如果Δα=|α2-α1|≥阀值，判定为“N”， 方位不对，手机无法触发虚拟图像，通过调整方位，如果Δα＜阀值，判定为“Y”则可执行步骤（9）手机端触发虚拟图像执行相关操作。

进一步，手机端通过所述方位信息控制虚拟图像的运动行为。

所述的一种AR的方法，其特征是：所述虚拟图像为虚拟红包图像或虚拟广告图像。

所述的虚拟红包图像，其特征还在于，包括步骤：对红包金额、份数进行设置。

所述的虚拟红包图像，其特征还在于，包括步骤：对虚拟红包图像添加文字说明。

再进一步，所述的一种AR的方法，其特征还在于，设置虚拟望远镜，其步骤包括：

（A）手机端获取当前地理位置信息：经度X0、纬度Y0；

（B）获取手机方位信息，即手机的姿态朝向信息；

（C）X=X0+N*ΔX、Y=Y0+N*ΔY，ΔX为经度步进数量，ΔY为纬度步进数量，N为望远调节参数，通过N的倍数调节可以获取虚拟的经纬度数值，X为新的虚拟经度，Y为新的虚拟纬度，参数N可以由手机触屏或物理键调节；

（D）上报经度X、纬度Y、及方位信息至服务器；

（E）在经度X、纬度Y地理位置范围查询虚拟图像；

（F）获取虚拟图像。

所述方法应用于即时通讯QQ、微信。

一种AR的系统，包括服务器和客户端，其特征是：

服务器端包括虚拟图像库、虚拟图像生成单元、推送单元、地理位置赋值单元、地理位置范围赋值单元、动作赋值单元、文字添加单元；

客户端包括至少包括虚拟图像获取单元、地理位置定位单元、方位获取单元、图像叠加单元。

所述的一种AR的系统，其特征是：虚拟图像是虚拟红包图像或虚拟广告图像。

所述的一种AR的系统，其特征是：系统连接、或嵌入即时通讯QQ或微信。

本发明的有益效果是：提供一种在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动的方法（发红包、发布广告等）及系统，系统可以是基于自主即时通讯IM平台，或通过第三方服务（API），或嵌入现有的IM平台，如 QQ、微信、陌陌等，并可以通过AR发红包的系统实现发布虚拟广告图像的应用模式。

附图说明

图1为本发明系统框架原理图。

图2为本发明流程图（客户端1发起红包）。

图3为本发明手机端获取红包流程图。

图4为图2流程图中增加红包方位约束条件。

图5为图4方案中虚拟红包图像方位角度匹配示意图。

图6为本发明流程图（手机端1发起红包）。

图7为图6流程图中增加红包方位约束条件。

图8为手机端配置单元。

图9为服务器配置单元（虚拟图像生成单元）。

图10为服务器配置单元（金额划转执行单元）。

图11为广告发布系统服务器配置。

图12为广告发布系统流程图。

图13为配合本发明在手机端实现虚拟望远镜的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明系统框架原理图，101为手机端，现有智能手机包括摄像头；102为服务器，通过互联网和手机端相连；103为虚拟图像，虚拟图像是关联地理位置信息的图像文件（或虚拟图像包括地理位置信息），包括视频文件、动画文件，虚拟图像由服务器在互联网中发布，在手机端屏幕进行显示，虚拟的含义是相对于真实场景而言，虚拟图像在实体场景中是不存在的，图中用虚线表示；104为真实场景；手机端101通过摄像头获取了真实场景104的视频图像，在手机端101的屏幕105上显示真实场景104的图像106，同时叠加显示虚拟图像103的显示图像107，即将网络中虚拟图像叠加显示在真实场景视频图像中，虚拟图像可以触发获取，具体设计中，可以设计为改变手机的方位使虚拟图像位于手机触屏的中央位置做为触发条件之一，触发方式可以是触屏点击触发、拍照触发等。108为手机端n，手机端1的身份标识为id1，手机端n的身份标识为idn。应用场景：（1）虚拟图像是虚拟红包图像，红包发起人是商家，红包发放地理位置可以设置在商家的建筑物真实场景处，虚拟红包图像的空间动作可以设置为水平运动、垂直运动、自由落体运动、漂浮运动，或上述运动的组合，用于增加趣味性及抢红包难度，这样商家真实场景可以被关注，同时可以添加参与者为好友、会员等，比如红包发起人为商家公众微信，这样就可以添加更多的微信关注；（2）虚拟图像是虚拟红包图像，红包发起人是手机端用户，红包发放地理位置是所述手机所在的当前地理位置；（3）虚拟图像是虚拟广告图像，虚拟广告图像的地理位置可以设置在商家真实场景中，或虚拟广告的地理位置设置在闹市区。结合红包发放，聚集众人使用手机端搜索红包，形成广告模式。

图2为本发明流程图（客户端1发起红包），客户端1可以是现有的任何智能设备，该流程适合于商家发起红包活动，客户端1的id1和银行账户关联，或金额充入和id1关联的记账账户，其步骤包括：201、发起红包请求，由客户端1的id1向服务器发起红包请求；202、红包程序启动；203、金额、份数设置、文字说明；204、地理位置设定，即设定发放红包的地理位置信息，包括经纬度、海拔高度（用于垂直动作设置）；205、设定地理位置发放红包：在设定地理位置形成虚拟红包图像，包括图片、jif动画等；206、查询范围设定、获取距离设定，即手机端2可以查询到id1所发放红包的距离范围，比如500米内可以查询到，50米内可以点击手机端2的屏幕获取，50米即为获取距离；207、虚拟红包图像动作赋值，比如赋值为水平运动、垂直运动、自由落体运动、漂浮运动，或上述运动的组合；208、红包发布，服务器通过互联网向所有手机端推送虚拟红包图像文件；209、手机端2接受红包程序启动，打开摄像头；210、地理位置定位，手机端2获取自身所处位置的经纬度、海拔高度信息，可以来自GPS或基站LBS；211、上报地理位置信息及手机方位，即上报手机端2自身所处位置的经纬度、海拔高度、水平倾角、方向角等信息；212、所在地虚拟图像查询，考虑到所在地查询范围内可能有虚拟红包图像及虚拟广告图像，所以手机端2查询所在地所有符合查询范围条件的虚拟图像；213、获取虚拟红包图像；214、虚拟红包图像和真实场景图像叠加，即虚拟红包图像叠加在手机端2的摄像头获取的真实场景的视频上，并在手机端2的屏幕上显示；215、调整手机方位，通过调整手机的水平倾角、方向角使虚拟红包图像位于手机屏幕中央满足点击获取的姿态方位要求；216、触发虚拟红包图像获取红包，可以设计为改变手机的方位使虚拟图像位于手机触屏的中央瞄准位置做为触发条件之一，触发方式可以是触屏点击触发、拍照触发等，拍照触发可以将获取图片分享给好友圈，增加趣味性；217、获取认定，即由服务器认定红包获取有效；218、金额划转操作；219、告知id2获取红包成功；220、告知id1由id2获取红包成功。进一步，比如id1为公众微信，这样可以吸引id2~idn关注id1公众微信，形成id1的公众微信推广模式。

手机方位上报即上报手机平面的法线朝向指向角度（或摄像头的正面指向），包括水平倾角（二维水平倾角）、方向角（南北朝向）信息，是手机的姿态方位信息，为了进一步完善方位信息，还包括收集手机传感器信息：加速度、磁场、旋转矢量、陀螺仪、光线感应、压力、温度、接近、重力。

进一步，手机端通过方位信息控制虚拟图像的运动行为。

图3为本发明手机端获取红包流程图，包括步骤：301、获取真实场景视频图像，由摄像头获取，在手机屏幕浏览；302、获取当前地理位置信息，手机端获取自身所处位置的经纬度、海拔高度信息，可以来自GPS或基站LBS；303、获取手机方位信息，方位信息包括手机的水平倾角、方向角，通过方位信息可以确定手机的指向姿态；304、上报地理位置及方位信息，即上报手机端自身所处位置的经纬度、海拔高度、水平倾角、方向角等信息；305、获取当前地理位置范围红包信息，即获取服务器设定的地理位置范围内的红包信息；306、获取虚拟红包图像；307虚拟红包图像叠加真实场景视频图像，叠加图像视频在手机屏幕上显示；308、触发等待，根据服务器的动作赋值等待相应触发；309、触发信息上传，一旦发生触发成功，手机端将触发信息上传至服务器；310、获取红包。

图4为图2流程图中增加红包方位约束条件，考虑到增加趣味性，可以设置虚拟红包图像的朝向角度参数，同时参照图5，图5中，501为虚拟红包图像正面的情形，该方位可以获取红包，502为虚拟红包图像斜面的情形，该方位不能被获取红包，虚拟图像参数为：地址经纬度31.252987,121.4481，方向角β为南偏东20度，水平角α为30度，如果手机端1的参数为：地址经纬度31.262988,121.4582，方向角β为南偏东21度，水平角α为25度，这个位置假设可以获取红包（地理位置范围、朝向阀值符合设置要求），其步骤为：401、发起红包请求，由客户端1的id1向服务器发起红包请求；402、红包程序启动；403、金额、份数设置、文字说明；404、地理位置设定，即设定发放红包的地理位置信息，包括经纬度、海拔高度（用于垂直动作设置）；405、设定地理位置发放红包：在设定地理位置形成虚拟红包图像，包括图片、jif动画等；406、查询范围设定、获取距离设定，即手机端2可以查询到id1所发放红包的距离范围，比如500米内可以查询到，50米内可以点击手机端2的屏幕获取，50米即为获取距离；407、虚拟红包图像水平倾角α1、方向角β1设定；408、红包发布，服务器通过互联网向所有手机端推送虚拟红包图像文件；409、手机端2接受红包程序启动，打开摄像头；410、地理位置定位，手机端2获取自身所处位置的经纬度、海拔高度信息，可以来自GPS或基站LBS；411、上报地理位置信息及手机方位，即上报手机端2自身所处位置的经纬度、海拔高度、水平倾角、方向角等信息；412、所在地虚拟图像查询，考虑到所在地查询范围内可能有虚拟红包图像及虚拟广告图像，所以手机端2查询所在地所有符合查询范围条件的虚拟图像；413、获取虚拟红包图像；414、虚拟红包图像和真实场景图像叠加，即虚拟红包图像叠加在手机端2的摄像头获取的真实场景的视频上，并在手机端2的屏幕上显示；415、获取手机端2当前水平倾角α2、方向角β2；通过手机端的水平传感器和方向传感器获取；416、上传α2、β2至服务器；417、阀值判断，如果Δβ=|β2-β1|≥阀值，判定为“N”，方位不对，手机无法获取虚拟红包图像，通过调整方位，如果Δβ＜阀值，判定为“Y”，则418、进行Δα阀值判断，如果Δα=|α2-α1|≥阀值，判定为“N”， 方位不对，手机无法获取虚拟红包图像，通过调整方位，如果Δα＜阀值，判定为“Y”；419、触发虚拟红包图像获取红包，可以设计为改变手机的方位使虚拟图像位于手机触屏的中央瞄准位置做为触发条件之一，触发方式可以是触屏点击触发、拍照触发等，拍照触发可以将获取图片分享给好友圈，增加趣味性；420、获取认定，即由服务器认定红包获取有效；421、金额划转操作；422、告知id2获取红包成功；423、告知id1由id2获取红包成功。

图6为本发明流程图（手机端1发起红包），该流程适合于个人发起红包活动，手机端1的id1和银行账户关联，或金额充入和id1关联的记账账户，当然，手机端2，及手机端n的id2，及idn均和银行账户关联，或金额充入关联记账账户，其步骤包括：601、发起红包请求，由手机端1的id1向服务器发起红包请求；602、红包程序启动；603、金额、份数设置、文字说明；604、上报id1的地理位置信息，包括经纬度、海拔高度（用于垂直动作设置）；605、设定地理位置发放红包：在设定地理位置形成虚拟红包图像，包括图片、jif动画等，此项设定为服务器自动设定为id1所处的地理位置；606、查询范围设定、获取距离设定，即手机端2可以查询到id1所发放红包的距离范围，比如500米内可以查询到，50米内可以点击手机端2的屏幕获取，50米即为获取距离，该项设定可以是服务器设定的默认值；607、虚拟红包图像动作赋值，比如赋值为水平运动、垂直运动、自由落体运动、漂浮运动，或上述运动的组合；608、红包发布，服务器通过互联网向所有手机端推送虚拟红包图像文件；609、手机端2接受红包程序启动，打开摄像头；610、地理位置定位，手机端2获取自身所处位置的经纬度、海拔高度信息，可以来自GPS或基站LBS；611、上报地理位置信息及手机方位，即上报手机端2自身所处位置的经纬度、海拔高度、水平倾角、方向角等信息；612、所在地虚拟图像查询，考虑到所在地查询范围内可能有虚拟红包图像及虚拟广告图像，所以手机端2查询所在地所有符合查询范围条件的虚拟图像；613、获取虚拟红包图像；614、虚拟红包图像和真实场景图像叠加，即虚拟红包图像叠加在手机端2的摄像头获取的真实场景的视频上，并在手机端2的屏幕上显示；615、调整手机方位，通过调整手机的水平倾角、方向角使虚拟红包图像位于手机屏幕中央满足点击获取的姿态方位要求；616、触发虚拟红包图像获取红包，可以设计为改变手机的方位使虚拟图像位于手机触屏的中央瞄准位置做为触发条件之一，触发方式可以是触屏点击触发、拍照触发等，拍照触发可以将获取图片分享给好友圈，增加趣味性；617、获取认定，即由服务器认定红包获取有效；618、金额划转操作；619、告知id2获取红包成功；620、告知id1由id2获取红包成功。

图7为图6流程图中增加红包方位约束条件，考虑到增加趣味性，可以设置虚拟红包图像的朝向角度参数，同时参照图5，图5中，501为虚拟红包图像正面的情形，该方位可以获取红包，502为虚拟红包图像斜面的情形，该方位不能被获取红包，虚拟图像参数为：地址经纬度31.252987,121.4481，方向角β为南偏东20度，水平角α为30度，如果手机端1的参数为：地址经纬度31.262988,121.4582，方向角β为南偏东21度，水平角α为25度，这个位置假设可以获取红包（地理位置范围、朝向阀值符合设置要求），其步骤为：701、发起红包请求，由手机端1的id1向服务器发起红包请求；702、红包程序启动；703、金额、份数设置、文字说明；704、上报id1的地理位置信息，包括经纬度、海拔高度（用于垂直动作设置）；705、设定地理位置发放红包：在设定地理位置形成虚拟红包图像，包括图片、jif动画等，此项设定为服务器自动设定为id1所处的地理位置；706、查询范围设定、获取距离设定，即手机端2可以查询到id1所发放红包的距离范围，比如500米内可以查询到，50米内可以点击手机端2的屏幕获取，50米即为获取距离，该项设定可以是服务器设定的默认值；707、虚拟红包图像水平倾角α1、方向角β1设定；708、红包发布，服务器通过互联网向所有手机端推送虚拟红包图像文件；709、手机端2接受红包程序启动，打开摄像头；710、地理位置定位，手机端2获取自身所处位置的经纬度、海拔高度信息，可以来自GPS或基站LBS；711、上报地理位置信息及手机方位，即上报手机端2自身所处位置的经纬度、海拔高度、水平倾角、方向角等信息；712、所在地虚拟图像查询，考虑到所在地查询范围内可能有虚拟红包图像及虚拟广告图像，所以手机端2查询所在地所有符合查询范围条件的虚拟图像；713、获取虚拟红包图像；714、虚拟红包图像和真实场景图像叠加，即虚拟红包图像叠加在手机端2的摄像头获取的真实场景的视频上，并在手机端2的屏幕上显示；715、获取手机端2当前水平倾角α2、方向角β2；通过手机端的水平传感器和方向传感器获取；716、上传α2、β2至服务器；717、阀值判断，如果Δβ=|β2-β1|≥阀值，判定为“N”，方位不对，手机无法获取虚拟红包图像，通过调整方位，如果Δβ＜阀值，判定为“Y”，则718、进行Δα阀值判断，如果Δα=|α2-α1|≥阀值，判定为“N”， 方位不对，手机无法获取虚拟红包图像，通过调整方位，如果Δα＜阀值，判定为“Y”；719、触发虚拟红包图像获取红包，可以设计为改变手机的方位使虚拟图像位于手机触屏的中央瞄准位置做为触发条件之一，触发方式可以是触屏点击触发、拍照触发等，拍照触发可以将获取图片分享给好友圈，增加趣味性；720、获取认定，即由服务器认定红包获取有效；721、金额划转操作；722、告知id2获取红包成功；723、告知id1由id2获取红包成功。

图8为手机端配置单元，GPS、LBS单元，用于获取地理位置信息；网络单元包括通讯网络3G、4G等，也包括WIFI无线网络；根据GPS、LBS单元及网络单元由虚拟图像获取单元获取虚拟图像，包括虚拟红包图像、虚拟广告图像；方位获取单元根据方向角度传感器和水平传感器（二维角度）获取手机的实时方位姿态；图像叠加单元根据方位信息将虚拟图像和摄像头获取的真实场景视频叠加显示在手机屏幕上，图像显示单元负责手机屏幕的显示。

图9为服务器配置单元（虚拟图像生成单元），包括虚拟图像库、虚拟图像生成单元、推送单元、地理位置赋值单元、地理位置范围赋值单元、动作赋值单元、金额赋值单元、文字添加单元、有效期赋值单元。

图10为服务器配置单元（金额划转执行单元），包括触发信息获取单元，用于获取来自客户端的触发信息，如触屏点击、拍照等；获取认定单元，用于对客户端获取虚拟红包图像的行为进行认定；金额划转单元，用于对各客户端进行记账清算。

图11为广告发布系统服务器配置，包括电子地图单元，用于广告发放地址的选择设定；虚拟广告图像数据库；广告设置单元；虚拟图像推送单元。

图12为广告发布系统流程图，客户端1可以是现有的任何智能设备，其步骤包括：1201、发起广告请求，由客户端1的id1向服务器发起广告请求；1202、广告程序启动；1203、文字说明；1204、地理位置设定，即设定发放广告的地理位置信息，包括经纬度、海拔高度（用于垂直广告图像位置设定）；1205、设定地理位置发放广告：在设定地理位置形成虚拟广告图像，包括图片、jif动画等；1206、查询范围设定，即手机端2可以查询到id1所发放广告的距离范围，比如500米内可以查询到；1207、虚拟广告图像动作赋值，比如赋值为水平运动、垂直运动、自由落体运动、漂浮运动，或上述运动的组合；1208、广告发布，服务器通过互联网向所有手机端推送虚拟广告图像文件；1209、手机端2打开摄像头；1210、地理位置定位，手机端2获取自身所处位置的经纬度、海拔高度信息，可以来自GPS或基站LBS；1211、上报地理位置信息及手机方位，即上报手机端2自身所处位置的经纬度、海拔高度、水平倾角、方向角等信息；1212、所在地虚拟图像查询，考虑到所在地查询范围内可能有虚拟红包图像及虚拟广告图像，所以手机端2查询所在地所有符合查询范围条件的虚拟图像；1213、获取虚拟广告图像；1214、虚拟广告图像和真实场景图像叠加，即虚拟广告图像叠加在手机端2的摄像头获取的真实场景的视频上，并在手机端2的屏幕上显示；1215、调整手机方位，通过调整手机的水平倾角、方向角使虚拟广告图像位于手机屏幕适当位置便于观看；1216、触发虚拟广告图像执行操作，如链接、收藏、支付等。

图13为配合本发明在手机端实现虚拟望远镜的流程图，虚拟图像文件发布范围一般设置在一定的范围内，做为一种特权应用可以是在手机端实施虚拟望远镜的应用，其步骤为：1301、获取当前地理位置信息：经度X0、纬度Y0；1302、获取手机方位信息，即手机的姿态朝向信息；1303、X=X0+N*ΔX、Y=Y0+N*ΔY，ΔX为经度步进数量，ΔY为纬度步进数量，N为望远调节参数，通过N的倍数调节可以获取虚拟的经纬度数值，X为新的虚拟经度，Y为新的虚拟纬度，参数N可以由手机触屏或物理键调节；1304、上报经度X、纬度Y、及方位信息至服务器；1305、在经度X、纬度Y地理位置范围查询虚拟图像；1306、获取虚拟图像。

本发明中无论是虚拟红包图像，还是虚拟广告图像其本质是虚拟图像，所以本发明不排除其它基于虚拟图像的应用方法和系统。