一种基于增强现实的数据同步方法和系统与流程

本发明涉及增强现实技术领域，特别涉及一种基于增强现实的数据同步方法和系统。

背景技术：

目前，在人与虚拟游戏环境的交互方面，还仅仅是采用传统的键盘遥感输入方式进行交互，但是，这样的方式并不能实现多人数据同步，只能进行单机交互，大大降低了用户体验。

技术实现要素：

本发明提供了一种基于增强现实的数据同步方法和系统，解决了现有技术不能实现多人数据同步且用户体验较差的技术问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于增强现实的数据同步方法，包括：

s1、通过客户端的摄像头对现实场景中的识别图进行扫描；

s2、将扫描得到的图像与虚拟场景中的背景图像进行匹配，所述虚拟场景包括多个客户端对应的多个虚拟模型；

s3、在匹配成功后，根据所述摄像头的外参矩阵和内参矩阵以及所述摄像头与所述识别图的位置关系，获取当前客户端对应的所述虚拟模型在所述虚拟场景中的位置信息；

s4、将所述位置信息发送到服务端，通过所述服务端同步到所述虚拟场景中所有虚拟模型对应的客户端。

本发明的有益效果是：相比于传统的键盘遥感式输入方法，通过增强现实技术和摄像头将客户端的位置信息同步到虚拟场景中，实现多人数据同步，给用户良好的使用体验。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

优选地，所述步骤s2具体包括：提取所述扫描得到的图像中的特征点，根据所述特征点将所述扫描得到的图像与虚拟场景中的背景图像进行匹配。

优选地，所述步骤s3包括：

s31、在匹配成功后，根据所述摄像头的外参矩阵和内参矩阵以及所述摄像头与所述特征点的位置关系，计算所述摄像头与所述识别图中心的相对距离；

s32、根据摄像头成像原理和所述相对距离，获取所述虚拟模型与所述背景图像的相对位置关系；

s33、根据所述相对位置关系和预设的所述背景图像在所述虚拟场景中的位置信息，获取所述虚拟模型在所述虚拟场景中的位置信息。

一种基于增强现实的数据同步系统，包括：

扫描模块，用于通过客户端的摄像头对现实场景中的识别图进行扫描；

匹配模块，用于将扫描得到的图像与虚拟场景中的背景图像进行匹配，所述虚拟场景包括多个客户端对应的多个虚拟模型；

获取模块，用于在匹配成功后，根据所述摄像头的外参矩阵和内参矩阵以及所述摄像头与所述识别图的位置关系，获取当前客户端对应的所述虚拟模型在所述虚拟场景中的位置信息；

同步模块，用于将所述位置信息发送到服务端，通过所述服务端同步到所述虚拟场景中所有虚拟模型对应的客户端。

优选地，所述匹配模块具体用于提取所述扫描得到的图像中的特征点，根据所述特征点将所述扫描得到的图像与虚拟场景中的背景图像进行匹配。

优选地，所述获取模块包括：

计算子模块，用于在匹配成功后，根据所述摄像头的外参矩阵和内参矩阵以及所述摄像头与所述特征点的位置关系，计算所述摄像头与所述识别图中心的相对距离；

第一获取子模块，用于根据摄像头成像原理和所述相对距离，获取所述虚拟模型与所述背景图像的相对位置关系；

第二获取子模块，用于根据所述相对位置关系和预设的所述背景图像在所述虚拟场景中的位置信息，获取所述虚拟模型在所述虚拟场景中的位置信息。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种基于增强现实的数据同步方法的流程示意图；

图2为本发明另一实施例提供的一种基于增强现实的数据同步方法的流程示意图；

图3为本发明另一实施例提供的一种基于增强现实的数据同步系统的结构示意图；

图4为本发明另一实施例提供的一种基于增强现实的数据同步系统的结构示意图。

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，在实施例中，提供一种基于增强现实的数据同步方法，包括：

s1、通过客户端的摄像头对现实场景中的识别图进行扫描；

s2、将扫描得到的图像与虚拟场景中的背景图像进行匹配，虚拟场景包括多个客户端对应的多个虚拟模型；

s3、在匹配成功后，根据摄像头的外参矩阵和内参矩阵以及摄像头与识别图的位置关系，获取虚拟模型在虚拟场景中的位置信息；

s4、将位置信息发送到服务端，通过服务端同步到虚拟场景中的所有客户端。

应理解，相比于传统的键盘遥感式输入方法，通过增强现实技术和摄像头将客户端的位置信息同步到虚拟场景中，实现多人数据同步，给用户良好的使用体验。

具体地，步骤s2具体包括：提取扫描得到的图像中的特征点，根据特征点将扫描得到的图像与虚拟场景中的背景图像进行匹配。

具体地，每一个登录成功的客户端都会在服务端创建一个agent虚拟对象，agent通过携带客户端的账户信息，可以从database数据库中获取到游戏中的玩家信息及相关属性，然而可以在room中进行游戏逻辑处理，将处理的结果和数据通过网络层下发到每一个客户端，客户端收到相应的消息后做出相应的响应。服务端端主要承担如下功能：数据的存储与管理，包括账户信息和游戏虚拟角色信息；数据包的转发与运用，接收来自客户端的数据包，反序列化后加以运用。封装数据包，下发到客户端，保证数据通信的实时性与稳定性；游戏场景的维护与管理，根据玩家的数量，保证room的数量可以随时动态添加；游戏逻辑的处理，包括玩家传入过来的输入信息和游戏怪物中的ai逻辑，这里的ai指的是非控制玩家的行为。比如：游戏中的怪物，它是不受玩家控制的。但是它会有自己的行为。这些行为每个客户端保持一致，所以ai逻辑由服务端承担，然后统一下发到各个客户端。

如图2所示，在另一实施例中，图1中的步骤s3包括：

s31、在匹配成功后，根据摄像头的外参矩阵和内参矩阵以及摄像头与特征点的位置关系，计算摄像头与识别图中心的相对距离；

s32、根据摄像头成像原理和相对距离，获取虚拟模型与背景图像的相对位置关系；

s33、根据相对位置关系和预设的背景图像在虚拟场景中的位置信息，获取虚拟模型在虚拟场景中的位置信息。

具体地，通过图像采集设备(这里特指手机摄像头)采集到的图像信息和虚拟场景中的识别图信息进行匹配。只要匹配成功，就可以根据现实中图像采集设备与识别图的距离关系，换算出虚拟场景中识别图与虚拟模型的位置关系。在客户端场景搭建的时候，我们会在场景里“预置”一张识别图信息，包括它的位置、旋转和缩放。手机摄像头通过对现实世界的图像信息进行识别，可以匹配到现实世界中识别图的特征点信息，通过相机的外参矩阵、内参矩阵及特征点与摄像头的坐标关系，可以计算出图像采集设备到识别图中心的相对距离，基于摄像机成像原理，已知虚拟模型与虚拟场景中识别图的相对距离y和图像采集设备到识别图中心的相对距离x的比例关系b(不同的摄像头比例不一样)，就可以算出虚拟场景中识别图与虚拟模型的相对位置关系，由于虚拟场景中识别图位置、旋转和缩放等都是已知的，基于虚拟场景中识别图与虚拟模型的相对位置关系就可以计算出虚拟模型在虚拟场景中的位置。当玩家在现实场景中进行位置移动的时候，虚拟场景中的模型也会进行相应的位置变换，当我们左右移动的时候就可以躲避怪物的攻击，这与传统的输入方式有着很大的不同。我们可以将该输入传进来的位置信息再通过服务端进行数据同步，从而实现一种新的联网游戏体验。

如图3所示，在另一实施例中，提供一种基于增强现实的数据同步系统，包括：

扫描模块1，用于通过客户端的摄像头对现实场景中的识别图进行扫描；

匹配模块2，用于将扫描得到的图像与虚拟场景中的背景图像进行匹配，虚拟场景包括多个客户端对应的多个虚拟模型；

获取模块3，用于在匹配成功后，根据摄像头的外参矩阵和内参矩阵以及摄像头与识别图的位置关系，获取当前客户端对应的虚拟模型在虚拟场景中的位置信息；

同步模块4，用于将位置信息发送到服务端，通过服务端同步到虚拟场景中所有虚拟模型对应的客户端。

具体地，匹配模块2具体用于提取扫描得到的图像中的特征点，根据特征点将扫描得到的图像与虚拟场景中的背景图像进行匹配。

如图4所示，在另一实施例中，图3中的获取模块3包括：

计算子模块31，用于在匹配成功后，根据摄像头的外参矩阵和内参矩阵以及摄像头与特征点的位置关系，计算摄像头与识别图中心的相对距离；

第一获取子模块32，用于根据摄像头成像原理和相对距离，获取虚拟模型与背景图像的相对位置关系；

第二获取子模块33，用于根据相对位置关系和预设的背景图像在虚拟场景中的位置信息，获取虚拟模型在虚拟场景中的位置信息。

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。