一种基于VR的模型缩放方法及可读存储介质

本发明涉及虚拟现实，尤其涉及一种基于vr的模型缩放方法。

背景技术：

1、虚拟现实技术，简称vr，是指利用计算机生成一种可对参与者直接施加视觉、听觉和触觉感受，并允许其交互地观察和操作的虚拟世界的技术。目前，随着虚拟现实技术的发展，虚拟现实技术应用越来越广泛，其中，通过虚拟现实技术进行模拟训练是一种新型的训练方式。

2、在采用虚拟现实技术架设模拟训练的环境时，为了提高模拟的真实性，需要根据观察者的位置和对象的位置缩放对象，例如当观察者远离对象时，对象的体积变小，当观察者靠近对象时，对象的体积变大。目前，对象的缩放方法是通过调整scal参数，来将对应的几何模型进行缩放，但是这经常会导致缩放后的几何模型出现失真问题，因此，本申请提出了一种基于vr的模型缩放方法及可读存储介质。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于vr的模型缩放方法，以解决目前的对象缩放方法容易出现失真的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种基于vr的模型缩放方法，所述方法包括：

4、获取对象中心点坐标以及观察者在虚拟空间内的位置变化状态，其中，观察者为工作人员在虚拟空间内的映射点；

5、基于对象中心点坐标以及观察者在虚拟空间内的位置变化状态计算观察者与对象中心点之间的距离变化以计算对象的缩放比例；

6、获取对象的初始边界点坐标，并计算边界点坐标与中心点坐标形成的初始边界向量；

7、基于缩放比例和初始边界向量生成缩放后对象的边界点坐标。

8、进一步的，基于公式(1)获取对象的中心点坐标：

9、

10、其中，pi为对象中第i个点的坐标，表示为(xi，yi，zi)，i＝1，2，3，…，n；n为对象的边界点数。

11、进一步的，所述缩放比例的计算方法包括以下步骤：

12、基于观察者的初始坐标与对象中心点坐标计算观察者与对象的初始距离；

13、基于观察者的终点坐标与对象中心点坐标计算观察者与对象的变化距离；

14、基于公式(2)计算缩放比例；

15、

16、其中，s为缩放比例，l1为观察者移动前对象与观察者之间的距离；l2为观察者移动后对象与观察者之间的距离。

17、进一步的，计算缩放后对象的边界点坐标的方法包括以下步骤：

18、基于公式(3)计算初始边界向量：

19、ai＝pi-c；公式(3)

20、其中，ai第i个初始边界点与对象中心点形成的初始边界向量；

21、基于公式(4)计算缩放后边界向量；

22、a'i＝s×pi；公式(4)

23、其中，a'i为缩放后边界向量；

24、基于公式(5)计算缩放后对象的边界点坐标：

25、p'i＝a'i+c；公式(5)

26、其中，p'i缩放后对象的边界点。

27、进一步的，在获取对象中心点坐标时，还包括以下步骤：

28、获取对象移动后的中心点坐标；

29、基于对象的位置变化及观察者的位置变化计算缩放比例；

30、基于对象的初始边界点坐标、移动后的中心点坐标以及缩放比例获取对象缩放后的边界点坐标。

31、进一步的，基于公式(6)计算缩放比例：

32、

33、其中，s2为观察者和对象移动后的缩放比例，l1为观察者和对象移动前对象与观察者之间的距离；l3为观察者和对象移动后对象与观察者之间的距离。

34、进一步的，基于公式(7)计算缩放后对象的边界点坐标：

35、p'i＝a'i+c2；公式(7)

36、其中，c2对象移动后的中心点坐标。

37、进一步的，所述方法还包括以下步骤获取：

38、获取缩放命令以及主动缩放比例，其中，主动缩放比例为用户缩放对象时输入的缩放比例；

39、基于主动缩放比例、对象中心点坐标以及对象初始边界向量获取缩放后对象的边界点坐标。

40、进一步的，所述缩放比例的获取方法包括：

41、获取vr手柄的变化距离；

42、基于vr手柄的变化距离计算主动缩放比例。

43、本发明还公开了一种可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器在运行计算机程序时实现上述任意一项所述的基于vr的模型缩放方法。

44、综上所述，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

45、本发明实施例公开的基于vr的模型缩放方法通过对象的中心点作为缩放的点，以对象的各边界点与对象中心的向量作为缩放对象，在获取缩放比例后，通过缩放对象的各边界点与对象中心的向量缩放对象，使得对象的每个边界点都按照缩放比例均匀缩放，能够有效的防止对象在缩放过程中出现失真问题。

技术特征：

1.一种基于vr的模型缩放方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的模型缩放方法，其特征在于，基于公式(1)获取对象的中心点坐标：

3.根据权利要求1所述的模型缩放方法，其特征在于，所述缩放比例的计算方法包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的模型缩放方法，其特征在于，计算缩放后对象的边界点坐标的方法包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的模型缩放方法，其特征在于，在获取对象中心点坐标时，还包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的模型缩放方法，其特征在于，基于公式(6)计算缩放比例：

7.根据权利要求6所述的模型缩放方法，其特征在于，基于公式(7)计算缩放后对象的边界点坐标：

8.根据权利要求1-7任意一项所述的模型缩放方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤获取：

9.根据权利要求8所述的模型缩放方法，其特征在于，所述缩放比例的获取方法包括：

10.一种可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器在运行计算机程序时实现如权利要求1-9任意一项所述的基于vr的模型缩放方法。

技术总结
本发明涉及虚拟现实技术领域，具体提供了一种基于VR的模型缩放方法，所述方法包括：获取对象中心点坐标以及观察者在虚拟空间内的位置变化状态，其中，观察者为工作人员在虚拟空间内的映射点；基于对象中心点坐标以及观察者在虚拟空间内的位置变化状态计算观察者与对象中心点之间的距离变化以计算对象的缩放比例；获取对象的初始边界点坐标，并计算边界点坐标与中心点坐标形成的初始边界向量；基于缩放比例和初始边界向量生成缩放后对象的边界点坐标；本发明公开的基于VR的模型缩放方法能够有效的防止对象在缩放过程中出现失真问题。

技术研发人员：张黎明
受保护的技术使用者：中国人民解放军海军工程大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15