一种沉浸式VR交互场景展示方法、装置及电子设备与流程

本技术涉及数据处理领域，具体涉及一种沉浸式vr交互场景展示方法、装置及电子设备。

背景技术：

1、随着信息技术和数字媒体的飞速发展，虚拟现实(vr)技术已广泛应用于游戏、教育、医疗、设计、军事模拟等多个领域。虚拟现实(vr)技术通过创造一个全面沉浸式的三维环境，能够为用户提供极其真实的感官体验。用户可以在虚拟世界中进行探索、学习、娱乐和训练，而这些体验在现实世界中可能是不可行或难以实现的。vr技术的不断进步也带来了更加自然的交互方式，用户能够以身体运动和手势来直接与虚拟环境互动，进一步提升了沉浸感。

2、目前的vr交互场景中存在一个关键的问题，即用户在沉浸于虚拟场景的交互中，容易忽略现实生活中的空间限制。由于vr头显通常会覆盖用户的视野，使他们无法看到真实世界的环境，因此用户在跟随虚拟场景移动时极易与现实中的家具或其他障碍物发生碰撞，造成意外伤害或财物损失。

3、因此，亟需一种沉浸式vr交互场景展示方法、装置及电子设备。

技术实现思路

1、本技术提供了一种沉浸式vr交互场景展示方法、装置及电子设备，降低了用户在跟随虚拟场景移动时与现实的障碍物发生碰撞的概率。

2、在本技术的第一方面提供了一种沉浸式vr交互场景展示方法，该方法包括：响应于用户针对虚拟场景模型的展示命令；对所述用户的活动空间进行空间数据采集，并根据所述空间数据构建空间模型；识别所述空间模型包含的多个目标障碍物；确定多个所述目标障碍物的第一空间布局，所述第一空间布局为多个所述目标障碍物的位置分布；获取待展示的所述虚拟场景模型；对所述虚拟场景模型的空间布局进行调整，得到第二空间布局，所述第一空间布局与所述第二空间布局相同，所述第二空间布局为所述虚拟场景模型中的多个虚拟障碍物的位置分布；向所述用户展示调整后的虚拟场景模型。

3、通过采用上述技术方案，将实际环境中的目标障碍物融入虚拟场景模型，有助于避免用户在虚拟环境中与实际环境中的障碍物发生碰撞。这提高了用户体验虚拟现实设备时的安全性，减少了潜在的物理风险。通过确保虚拟环境中障碍物的分布与现实环境中障碍物的分布一一对应，用户在虚拟环境中的活动会考虑到现实世界中障碍物的位置，通过避免在虚拟场景中与虚拟障碍物相撞，从而避免与现实世界的实际障碍物相撞，提高了使用vr设备时的物理安全。虚拟场景的空间布局调整考虑到了实际环境中的目标障碍物，有助于防止用户误触碰这些障碍物。

4、可选的，对所述用户的活动空间进行空间数据采集，并根据所述空间数据构建空间模型，具体包括：采用摄像头对所述活动空间进行多个不同视角采集目标图像；确定各个所述目标图像中的多个特征点；根据所述摄像头的设备参数确定各个所述特征点对应的特征点坐标；根据所述特征点坐标对所述目标图像进行融合，得到所述空间模型，所述空间模型由三维点云表示。

5、通过采用上述技术方案，通过多个不同视角的摄像头采集目标图像，确定特征点并融合图像，可以生成高精度的三维空间模型。由于采用了多个不同视角，融合了多个图像，所生成的三维空间模型更加真实，能够准确地反映实际环境中的细节和特征。通过确定特征点并根据设备参数计算特征点坐标，对多个视角的目标图像进行融合，可以减小视角变化引起的误差。

6、可选的，识别所述空间模型包含的多个目标障碍物，具体包括：确定所述空间模型中的多个障碍物；确定多个所述障碍物中高度高于预设高度阈值的所述目标障碍物；提取出所述目标障碍物的位置数据和几何数据，所述位置数据为所述目标障碍物的三维坐标，所述几何数据为所述目标障碍物的边界和体积。

7、通过采用上述技术方案，智能地确定空间模型中存在的多个障碍物，通过对空间数据的分析和处理，实现了对活动空间的智能感知。通过确定多个障碍物中高度高于预设高度阈值的目标障碍物，过滤掉低矮的结构，集中关注用户在站立或行走时可能遇到的目标障碍物。

8、可选的，确定多个目标障碍物的第一空间布局，具体包括：按照各个所述目标障碍物在所述空间模型的三维坐标，确定各个所述目标障碍物之间的相对位置和相对距离；根据所述相对位置和所述相对距离，将多个所述目标障碍物转换至预设三维坐标系，得到多个所述目标障碍物的第一空间分布。

9、通过采用上述技术方案，通过按照各个目标障碍物在空间模型的三维坐标确定它们之间的相对位置和相对距离，提供更准确的目标障碍物空间布局描述。将多个目标障碍物的相对位置和相对距离转换至预设三维坐标系，可以清晰呈现它们在整个空间中的相对关系。

10、可选的，对所述虚拟场景模型的空间布局进行调整，得到第二空间布局，具体包括：根据多个所述目标障碍物的边界和体积构建多个虚拟障碍物，一个所述目标障碍物对应于一个所述虚拟障碍物；获取所述空间模型和所述虚拟场景模型的大小比例；根据所述大小比例调整所述虚拟障碍物在所述虚拟场景模型的相对距离。

11、通过采用上述技术方案，通过根据目标障碍物的边界和体积构建虚拟障碍物，可以更精准地模拟真实场景中的障碍物。一个目标障碍物对应一个虚拟障碍物，可以根据每个实际障碍物的特性，为其生成相应的虚拟表示。获取空间模型和虚拟场景模型的大小比例，使得虚拟场景更符合实际活动空间的尺寸。判断用户与目标障碍物的目标距离，能够动态响应用户在虚拟环境中的行为。特别是在用户逐渐靠近障碍物时，能够及时做出相应调整。

12、可选的，向所述用户展示调整后的虚拟场景模型之后，所述方法还包括：

13、实时获取用户的目标位置，所述目标位置为所述用户在所述活动空间中所处的位置；确定所述目标位置与任意一个所述目标障碍物的目标距离；若确定所述目标距离逐渐减小，判断所述目标距离和预设第一距离阈值的大小关系；若所述目标距离小于所述预设第一距离阈值且所述目标距离大于预设第二距离阈值，则生成实时虚拟障碍物，所述实时虚拟障碍物处于所述用户对应的虚拟角色的目标方向，所述目标方向为所述目标障碍物所处的方向，所述预设第二距离阈值小于所述预设第一距离阈值。

14、通过采用上述技术方案，通过实时获取用户的目标位置，准确地了解用户在活动空间中的实时位置，有助于提供精确的用户定位信息，判断用户与目标障碍物的目标距离，动态响应用户在虚拟环境中的行为。特别是在用户逐渐靠近障碍物时，能够及时做出相应调整。当确定用户与目标障碍物的目标距离小于预设第一距离阈值时，生成实时虚拟障碍物。这有助于在用户靠近实际障碍物时，通过实时虚拟障碍物进行提醒，防止潜在的碰撞或误触碰。

15、可选的，在所述若所述目标距离小于所述预设第一距离阈值且所述目标距离大于预设第二距离阈值，则生成实时虚拟障碍物之后，所述方法还包括：若确定所述目标距离小于所述预设第二距离阈值，则显示提示信息，所述提示信息用于提示所述用户无法向所述目标方向移动。

16、通过采用上述技术方案，通过引入两个不同的预设距离阈值，可以实现多层次的距离提示。在目标距离小于第一距离阈值时，生成实时虚拟障碍物，表示用户靠近障碍物。当目标距离继续减小，小于第二距离阈值时，显示提示信息。

17、在本技术的第二方面提供了一种沉浸式vr交互场景展示装置，该装置包括响应模块和处理模块；响应模块，用于响应于用户针对虚拟场景模型的展示命令；处理模块，用于对所述用户的活动空间进行空间数据采集，并根据所述空间数据构建空间模型；处理模块，还用于识别所述空间模型包含的多个目标障碍物；处理模块，还用于确定多个所述目标障碍物的第一空间布局，所述第一空间布局为多个所述目标障碍物的位置分布；处理模块，还用于获取待展示的虚拟场景模型；处理模块，还用于对所述虚拟场景模型的空间布局进行调整，得到第二空间布局，所述第一空间布局与所述第二空间布局相同，所述第二空间布局为所述虚拟场景模型中的多个虚拟障碍物的位置分布；处理模块，还用于向所述用户展示调整后的虚拟场景模型。

18、在本技术的第三方面提供了一种电子设备，包括处理器、存储器、用户接口及网络接口，存储器用于存储指令，用户接口和网络接口用于给其他设备通信，处理器用于执行存储器中存储的指令，以使电子设备执行上述任意一项的方法。

19、在本技术的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令。当指令被执行时，执行上面所示的方法步骤。

20、综上所述，本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

21、1、将实际环境中的目标障碍物融入虚拟场景模型，有助于避免用户在虚拟环境中与实际环境中的障碍物发生碰撞。这提高了用户体验虚拟现实设备时的安全性，减少了潜在的物理风险。通过确保虚拟环境中障碍物的分布与现实环境中障碍物的分布一一对应，用户在虚拟环境中的活动会考虑到现实世界中障碍物的位置，通过避免在虚拟场景中与虚拟障碍物相撞，从而避免与现实世界的实际障碍物相撞，提高了使用vr设备时的物理安全。虚拟场景的空间布局调整考虑到了实际环境中的目标障碍物，有助于防止用户误触碰这些障碍物。2、通过多个不同视角的摄像头采集目标图像，确定特征点并融合图像，可以生成高精度的三维空间模型。由于采用了多个不同视角，融合了多个图像，所生成的三维空间模型更加真实，能够准确地反映实际环境中的细节和特征。通过确定特征点并根据设备参数计算特征点坐标，对多个视角的目标图像进行融合，可以减小视角变化引起的误差。

22、3、通过根据目标障碍物的边界和体积构建虚拟障碍物，可以更精准地模拟真实场景中的障碍物。一个目标障碍物对应一个虚拟障碍物，可以根据每个实际障碍物的特性，为其生成相应的虚拟表示。获取空间模型和虚拟场景模型的大小比例，使得虚拟场景更符合实际活动空间的尺寸。判断用户与目标障碍物的目标距离，能够动态响应用户在虚拟环境中的行为。特别是在用户逐渐靠近障碍物时，能够及时做出相应调整。