一种虚拟对象和实景影像的互动展示方法_4

文档序号:9431984阅读:来源:国知局
上,将所述虚拟对象展示图层叠加到所述实景影像展示图层之上,并在三维互动展示引擎51的对应位置进行展示。三维互动展示引擎51在所述目标空间所对应的任意一个实景影像对象拍摄点在所述目标空间中的位置,设立虚拟摄像机,并通过在所述虚拟摄像机中设立虚拟视口,对所述虚拟对象展示图层和所述实景影像展示图层进行渲染并合成展示于显示终端900之上,并在互动操作时始终保持所述虚拟对象展示图层,及所述实景影像展示图层间的位置对应关系,同步变换。
[0103]互动操作展示模块5中的三维互动展示引擎51通过虚拟对象的唯一标识或实景影像的唯一标识,调用需要展示的相应的虚拟对象或实景影像对象,调用信息通过第三方调用控制接口 52输入。
[0104]互动操作展示模块5中的三维互动展示引擎51通过向虚拟对象空间映射展示模块41和实景空间映射展示模块42发送所述虚拟摄像机在所述目标空间内的位置,获取任意一个虚拟对象、任意一个实景影像对象的拍摄点或其它任意点在三维互动展示引擎51中的位置及以其为原点,特定范围内虚拟对象的空间描述信息,控制任意一个实景影像对象的拍摄点或任意一个虚拟对象是否可见,并是否需要在三维互动展示引擎51内显示。
[0105]用户互动操作接口 53或第三方调用控制接口 52接收操作指令如鼠标点击、键盘操作,改变所述虚拟摄像机的虚拟视口方向或在所述目标空间中的位置,使用户能够在三维互动展示引擎51中看到对应实景影像对象的拍摄点的图像,并在三维互动展示引擎51中,通过虚拟对象空间映射展示模块41及实景空间映射展示模块42输入的结构化描述信息,即来自虚拟对象空间映射展示模块41虚拟对象的预处理展示数据及来自实景空间映射展示模块42的实景影像对象的预处理展示数据,自动地通过三维互动展示引擎51在显示终端900中浮动展示虚拟对象的特定信息,也可在三维互动展示引擎51中,在对应实景影像对象的拍摄点间漫游,达到将实景影像对象、实体空间和虚拟对象融合展示的效果。三维互动展示引擎51通过接收对任意一个虚拟对象的点击、双击、拖动等外部控制事件,或者输入指定的虚拟对象,提供进一步事件响应扩展,如显示该虚拟对象的具体内容。
[0106]在用户操作过程中,可通过第三方调用控制接口 52向第三方程序公开当前虚拟摄像机的在所述目标空间中的位置以及当前虚拟摄像机的虚拟视口的方位、对虚拟对象的操作事件等,使第三方程序能与互动操作展示模块5进行双向互动。
[0107]此外,在所述数据管理层中,还设有虚拟对象信息编辑模块61,空间对象编辑模块62和实景影像编辑模块63。
[0108]虚拟对象信息编辑模块61可对虚拟对象空间描述信息数据库14和虚拟对象数据库15中的数据进行录入,编辑,修改删除等操作,亦可对外部输入虚拟对象空间描述信息数据库14和虚拟对象数据库15信息的完整性进行校验,并进行标格式准化以及分类存储,并对数据格式等信息进行自动识别校验与补全,检查数据异常,以保证虚拟对象空间描述信息数据库14和虚拟对象数据库15中信息被调用时的正确性,从而维护编辑虚拟对象间,以及虚拟对象与实体空间之间的空间关联关系。
[0109]空间对象编辑模块62从外部获取所有实体空间的空间描述信息,对外部输入实体空间描述信息数据库13中所有实体空间的空间描述信息的完整性进行校验,格式标准化以及分类存储,并对数据格式等信息进行自动识别校验与补全,检查数据异常,以保证实体空间描述信息数据库13中信息被调用时的准确性,从而维护编辑实体空间的空间关联关系O
[0110]实景影像信息编辑模块63,可对实景影像数据库11和实景影像空间描述信息数据库12中的数据进行录入,编辑,修改删除等操作,亦可对外部输入实景影像数据库11和实景影像空间描述信息数据库12的信息的完整性进行校验,并进行标准格式化以及分类存储,并对数据格式等信息进行自动识别校验与补全,检查数据异常,以保证实景影像数据库11和实景影像空间描述信息数据库12中信息被调用时的正确性,从而维护编辑实景影像对象与实体空间之间的空间关联关系,以及实景影像对象间的空间关联关系,以及实景影像对象与虚拟对象之间的空间关联关系。
[0111]本发明的一种虚拟对象和实景影像的互动展示系统中,实体空间可以是一个房间,房间中的桌子,椅子、盒子,以及盒子中的手机都是虚拟对象所对应的资产实体,盒子是盒子中手机的上一级父虚拟对象,即关联对象。手机是手机中电池的上一级父对象,即关联对象,手机所在的房间就可以是该手机的实体空间,也是盒子的关联对象。
[0112]本发明的一种虚拟对象和实景影像的互动展示系统可以实现以下效果:通过虚拟对象和实景影像对象映射到同一个目标空间中,可以对虚拟对象所对应的资产实体进行可视化管理,展示虚拟对象所对应的资产实体在的实体空间中的信息。
[0113]由于本发明的一种虚拟对象和实景影像的互动展示系统中的目标空间中的是基于与一个实体空间所共同关联的实景影像对象所构建的,因此具备完整空间概念,用户在与所述目标空间对应的多个实景影像对象的拍摄点看到的图像是相互关联的。
[0114]由于本发明的一种虚拟对象和实景影像的互动展示系统在所述目标空间中增加了虚拟摄像机,因此可在所述目标空间中切换视点,观察不同位置的影像,由于虚拟对象与实景影像对象的关联关系,在视角切换、转动的过程中,与任意一个虚拟对象对应的资产实体的信息能自动在三维互动展示引擎51中的实景影像对象上进行标注,避免在每张实景影像对象上手工标注的繁琐和前后不一致。
[0115]由于虚拟对象的空间描述信息,对其在其关联对象中相对空间位置进行了描述,用户不需要知道虚拟对象所对应的资产实体的绝对空间位置,即可对其进行管理,符合人的基本理解方式,易于实施,资产位置登记及变更方便。
[0116]虚拟对象、实体空间或实景影像对象的信息均可单独修改、编辑与替换,信息耦合度低,维护更新方便。如实景影像对象的重新拍摄不需要重新与虚拟对象对应的资产实体的信息进行再次标注,同样,与虚拟对象对应的资产实体的位置变更也不需要重新在实景影像对象上做标注。所有与资产实体对应的虚拟对象与实景影像对象的映射关系是由系统自动计算完成。
[0117]便于资产的管理与信息分享,通过实景影像对象、标注与资产实体对应的虚拟对象的信息及互动操作,用户能够从虚拟对象的空间位置、空间形态、参数信息等多维度完整获取与该虚拟对象对应的资产实体相关信息,避免抽象描述造成的不易理解、信息传递失真等原因造成的最终接收结果偏差,特别适合于分散地域地点、无人值守等情况下的资产管理,并对资产交接、应急维护处置有良好的辅助作用。
[0118]本发明的一种虚拟对象和实景影像的互动展示方法包括下列步骤:
[0119]实景影像指定步骤:通过互动操作展示模块5中的三维互动展示引擎51输入一个或多个指定实景影像对象的唯一标识,并通过实景空间映射展示模块42、实景读取模块32发送给实景影像数据库11。
[0120]目标空间构建步骤:空间变换信息调用中间件2中的空间描述信息读取模块21通过指定实景影像对象的唯一标识,获取所述指定实景影像对象的空间描述信息,通过所述指定实景影像对象所关联的实体空间的唯一标识,获取上述实体空间的空间描述信息,通过空间变换信息调用中间件2的空间描述信息读取模块21进行数据格式的转换,空间变换信息调用中间件2的空间信息计算模块22将数据格式转换后的所述指定实景影像对象的空间描述信息,以及数据格式转换后的所述的实体空间的空间描述信息,放入其预建的虚拟三维空间内,建立用于最终展示的目标空间。所述指定实景影像对象的空间描述信息存储在实景影像空间描述信息数据库12中,所述指定实景影像对象所对应的实体空间的空间描述信息存储在实体空间描述信息数据库13中。
[0121]虚拟对象检索步骤:给定该目标空间内一个子空间,该子空间可以是一个二维封闭空间,或一个三维封闭空间,查找所述子空间内所有虚拟对象,并获取上述虚拟对象的空间描述信息,该步骤是通过空间变换信息调用中间件2的空间信息查询检索模块23和空间描述信息读取模块21进行的。
[0122]虚拟对象迭代步骤,用以确定指定虚拟对象在所述目标空间中的相对空间位置以及该虚拟对象的空间形态,分为:
[0123]虚拟对象空间描述信息获取步骤:在虚拟对象检索步骤中所检索到的虚拟对象中,确定一个指定虚拟对象,获取该指定虚拟对象的关联对象,即该指定虚拟对象的上一级父虚拟对象或该虚拟对象所在的实体空间的唯一标识,并计算该指定虚拟对象在其关联对象中相对空间位置,以及该指定虚拟对象的空间形态。比如当前指定的虚拟对象的唯一标识为al,根据al关联对象的唯一标识,读取al关联对象的空间描述信息,并确定al在其关联对象的相对空间位置,以及al
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