基于增强现实与室内定位技术的博物馆伴随式导览系统的制作方法

本发明实施例涉及增强现实技术领域，更具体地，涉及一种基于增强现实与室内定位技术的博物馆伴随式导览系统。

背景技术：

导览或讲解一直都是博物馆深度体验的关键，因为静态的展品往往不能向普通的参观者传达出足够的信息，而大段的文字解释又显得枯燥无味，因此产生了很多博物馆导览方法。

基于rfid的语音讲解机，可以在入馆时租借给参观者，起到取代人工、伴随式讲解的作用。其原理就是在展品中加入一个小芯片，然后在讲解机上放一个读卡器，当拿着讲解机的游客走到展品附近时，讲解机发出的信号可以发送到芯片，再由芯片传回到读卡器，这样讲解机就知道用户走到了哪个展品附近，也知道该播什么语音了。然而这种方法在展品较密集，或者有较多遮挡物的时候效果往往并不好。

移动端的发展使得基于低功耗蓝牙的移动终端讲解系统也成为可能。这种方法需要在展品的附近放一个蓝牙信号发射器，当手机接近该信号时，就可以判断出参观者是否接近了该展品。类似于基于rfid的语音讲解机，优点是不需要再为每一个参观者准备一台讲解机，只需要参观者的手机安装有特定的应用程序即可，缺点是使用基于蓝牙的移动终端讲解系统常常会遇到同时收到很多信号的问题，还有搜索到不在一层楼上的展品信号问题，使得这种讲解方法体验也并不好，而且这样的方法仅仅只能传达语音、文字和图片信息，尽管这已经很智能了。扫描展品二维码的方法也是一种，但二维码往往会破环展品的美感。

目前的室内定位技术可以解决部分的导览需求，甚至可以在图文影音的讲解基础上加上路线规划的功能。目前的室内定位技术多使用wi-fi定位、蓝牙定位或地磁定位，也有结合几种方法的混合定位，定位精度大概在2-5米左右。使用室内定位技术进行导览，只需要在数据库里设置好每一个展品的位置坐标，再加上相应的交互方式即可，也可以为参观者规划相应的路线，分析参观者的行为，可以更好的为游客提供信息和服务。

增强现实(augmentedreality，简称为ar)技术，是一种将真实世界信息与虚拟世界信息“无缝”结合的技术。它通过实时计算摄影机相对于影像的位置及角度，再加上相应图像、视频、3d模型，把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息，通过模拟仿真后再叠加，将虚拟信息应用到真实世界，被人类感官所感知。目前比较成熟的增强现实方法是识别并跟踪一些2d的识别图，在识别图上叠加一些虚拟信息，对识别图或识别图旁的实物进行解释。也有应用了slam的空间感知技术，使得体验者可以在小空间范围内进行ar体验，但这种技术在移动端还有待提高。使用增强现实技术可以有效对展品进行多角度的阐释，但目前还没有一个能遍布整个场馆的增强现实系统。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的基于增强现实与室内定位技术的博物馆伴随式导览系统。

本发明实施例提供了一种基于增强现实与室内定位技术的博物馆伴随式导览系统，包括：基础地图模块、展品组件模块及网络模块；其中，

所述基础地图模块用于提供地图主视图及地图导览逻辑；

所述展品组件模块用于以预设方式对展品进行展示；

所述网络模块用于获取不同用户的位置信息。

进一步地，所述基础地图模块包括信息显示子模块及地图导览子模块；其中，

所述信息显示子模块用于显示用户在所述地图主视图上的位置信息，显示展品在所述地图主视图上的位置信息；

所述地图导览子模块用于按预设逻辑对提供导览线索，并在确定导览路线后，显示所述导览路线。

进一步地，所述信息显示子模块还用于显示所述用户的头像信息，显示所述展品的图文信息。

进一步地，所述地图导览子模块具体用于在确定所述导览路线后，对所述导览路线上的照片依次进行标号，以显示所述导览路线。

进一步地，所述展品组件模块包括识别展示子模块、ar射击子模块、ar收集子模块以及ar沙盘子模块。

进一步地，所述识别展示子模块用于线索的发现操作、物件的归位操作、正确的叠加操作或伪定位操作。

进一步地，所述ar射击子模块用于消灭操作。

进一步地，所述ar收集子模块用于材料收集操作。

进一步地，所述ar沙盘子模块用于叠加显示操作。

本发明实施例提供的一种基于增强现实与室内定位技术的博物馆伴随式导览系统，包括：基础地图模块、展品组件模块及网络模块；其中，所述基础地图模块用于提供地图主视图及地图导览逻辑；所述展品组件模块用于以预设方式对展品进行展示；所述网络模块用于获取不同用户的位置信息。通过基础地图模块为用户提供位置信息，再通过预设方式对对应位置的展品进行增强现实展示，同时根据网络模块反馈的信息获取不同用户之间的位置关系，该系统可以减少博物馆讲解机的维护和讲解员的劳力，同时可以更直观、更立体的对知识进行阐述。使用这一套架构针对不同博物馆或改造的博物馆也可以进行快速开发和调试。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于增强现实与室内定位技术的博物馆伴随式导览系统的结构框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的一种基于增强现实与室内定位技术的博物馆伴随式导览系统的结构框图，如图1所示，包括：基础地图模块101、展品组件模块102及网络模块103。其中：

所述基础地图模块101用于提供地图主视图及地图导览逻辑。所述展品组件模块102用于以预设方式对展品进行展示。所述网络模块103用于获取不同用户的位置信息。

具体地，基础地图模块，提供地图主视图与地图导览逻辑。地图主视图包括：位置信息实时反馈，分层地图的浏览和展品信息的浏览。地图导览逻辑是地图层导览的主要规则逻辑，是把各个不同的展品组合在一起，进行游戏的逻辑。包括路线选择、探索机制、多人实时位置显示等。地图逻辑可配置，并且不会抢占玩家太多注意力，注意力的核心仍然放在展品的知识传达上。

展品组件模块，是以展品为中心的微游戏构建模块，主要负责个体展品的知识传达，能体现出展品与展品间的差异性。展品组件模块是基于基础地图模块与网络模块的上层模块，功能模型和参数都是可配置的，方便后期开发。展品组件模块包含识别、展示、ar射击任务、ar收集任务等功能。

网络模块提供玩家与玩家间的位置反馈等核心功能。由服务器转发所有在同一场馆内部的玩家位置和宝物信息(也可以进行稀疏约束)，使得每一个玩家可以看见身边的其他玩家，并且观察其他玩家的收集状态。

本发明实施例提供了一种博物馆伴随式导览系统的搭建方法，包括：

步骤1，根据博物馆的主题，选定一些主要展品；

步骤2，为博物馆搭建室内定位系统；

步骤3，针对各个展品定制各自独特的ar交互内容；

步骤4，设计故事情节，把展品串联起来。

具体地，博物馆人员根据实际情况确定出几条推荐路线，把每条线路中涉及的展品按顺序记录下来。开发人员根据博物馆的环境，为博物馆搭建室内定位系统，制作博物馆地图，并记录每一件展品的信息以及楼层和位置坐标。对于重要的展品，或展品较密集的地方，室内定位精度要求较高，也需要特别注意。

开发者根据具体展品的背景资料，为展品设计ar交互内容。ar交互内容可以是语音、图文、视频、3d动画解说，通过增强现实技术来呈现，也可以是ar游戏。增强现实的实现方式一般有两种，一种是通过室内定位的位置绑定与手机陀螺仪的方向感知实现虚拟信息的精确叠加，另一种则是用图像识别、特征点匹配的方法实现位置叠加。ar游戏一般有射击环境中的目标，扫描收集等。ar交互内容的主题与展品的文化相关即可，内容不限。

最后为每一条线路设计故事情节，把路线中涉及的展品变成任务串联起来，引导游客体验。游客在刚进入博物馆时下载安装特定app，选择一条线路，按照剧情提示走到相应的展品前，观察展品，并开启相应的ar任务。其中，与展品有关的ar任务只有当参观者的位置与展品位置距离小于某一阈值时才能开启，在此之前，每当参观者和下一个待看展品的位置小于某一阈值时，都会解锁一段小剧情，以便引导游客，并丰富故事的传达。

每一个ar交互内容在完成后都会获得相应的奖励，以激发参观者继续探索。在地图引导的界面上，参观者也可以看到其他正在使用这款app的其他参观者，并且可以与他们简单互动。

本发明实施例提供的一种基于增强现实与室内定位技术的博物馆伴随式导览系统，包括：基础地图模块、展品组件模块及网络模块；其中，所述基础地图模块用于提供地图主视图及地图导览逻辑；所述展品组件模块用于以预设方式对展品进行展示；所述网络模块用于获取不同用户的位置信息。通过基础地图模块为用户提供位置信息，再通过预设方式对对应位置的展品进行增强现实展示，同时根据网络模块反馈的信息获取不同用户之间的位置关系，该系统可以减少博物馆讲解机的维护和讲解员的劳力，同时可以更直观、更立体的对知识进行阐述。使用这一套架构针对不同博物馆或改造的博物馆也可以进行快速开发和调试。

在上述实施例中，所述基础地图模块包括信息显示子模块及地图导览子模块；其中，

所述信息显示子模块用于显示用户在所述地图主视图上的位置信息，显示展品在所述地图主视图上的位置信息；

所述地图导览子模块用于按预设逻辑对提供导览线索，并在确定导览路线后，显示所述导览路线。

进一步地，所述信息显示子模块还用于显示所述用户的头像信息，显示所述展品的图文信息。所述地图导览子模块具体用于在确定所述导览路线后，对所述导览路线上的照片依次进行标号，以显示所述导览路线。

具体地，基础地图模块的功能分为以下几类：

(1)地图的显示；

主界面底层的平面地图，可使用资源包与策划表进行配置。

(2)玩家位置的显示(室内定位)；

根据室内定位数据，在地图上正确的位置显示玩家的头像。

(3)展品信息显示；

在地图上对应的位置显示科技馆或博物馆的展品，点击可以显示详细图文信息，展品图片、位置、详细图文信息可使用资源包与配置文件进行配置。

(4)路线的引导(用标数字的方法或雷达的方法)；

在确定路线的情况下，用展品上显示的数字引导玩家按顺序体验展品。

(5)地图导览逻辑(路线选择、探索机制、多人实时位置显示)。

地图导览逻辑有解谜类的，根据当前线索寻找正确的答案，使用扫描进行通关，并获得下一条线索。线索逻辑可配置；地图导览逻辑也有rpg导览，即玩家与npc对话，每次根据剧情提示下一个点，体验下一个微游戏。(由于剧情文字太多，地图导览逻辑可以提供距离最近的展品进行选择，去体验下一个展品与微游戏，下一个可供选择的展品应该与最初选择的路线或主题有关，保证体验时间。每一个微游戏结束之后进行评分，并随机获得5种宝物的其中几种，也可获得优惠券，相同宝物可叠加，宝物可显示在玩家的头像上，增加玩家的代入感。集齐5中宝物可兑换礼品。)

在上述实施例中，所述展品组件模块包括识别展示子模块、ar射击子模块、ar收集子模块以及ar沙盘子模块。

所述识别展示子模块用于线索的发现操作、物件的归位操作、正确的叠加操作或伪定位操作。所述ar射击子模块用于消灭操作。所述ar收集子模块用于材料收集操作。所述ar沙盘子模块用于叠加显示操作。

具体地，识别展示子模块，基于标识物的ar系统，可用于线索的发现、物件的归位、正确的叠加和伪定位，适合于平面展品。

ar射击子模块，基于陀螺仪的ar射击微游戏，可用于病毒、灾害、入侵物种的消灭。适用于动植物等生态系统的展示，ar射击的怪物与参数可配置。

ar收集子模块，基于陀螺仪的ar收集微游戏，可用于材料的收集任务，适用于各种原料加工合成的知识传达。

ar沙盘子模块，基于陀螺仪的ar展示，针对不好识别的展示区域，有较好的叠加内容，可用室内定位与陀螺仪结合进行ar展示。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。