一种基于软件帧率的画面实时切换方法及相关装置与流程

本发明涉及图像处理，尤其涉及一种基于软件帧率的画面实时切换方法及相关装置。

背景技术：

1、在现代数字技术的推动下，三维全息立体展示技术在虚拟现实、增强现实、娱乐产业等领域得到了广泛的应用。这项技术通过呈现逼真的三维场景，使观众能够身临其境地感受虚拟世界。然而，由于复杂的场景内容和要求，三维全息立体展示往往面临画面切换不流畅、观赏体验不佳等问题。为了解决这些问题，研究人员提出了一种基于软件帧率的画面实时切换方法，旨在通过智能化的技术手段提升画面切换的流畅性、一致性和观赏性，从而满足用户对于高质量虚拟体验的需求。

2、在传统的三维全息立体展示中，画面切换因为场景复杂度变化而不连贯，导致观众的视觉体验受到干扰。画面切换过程中的卡顿和闪烁问题会影响观众的观看舒适度，甚至引发眩晕等不适感。现有技术往往缺乏自适应性，无法根据不同的场景特点和观众需求灵活地调整画面切换策略。画面切换时机的选择上，现有技术缺乏准确的方法来确定关键时刻，从而影响观众的情感共鸣和参与感。

技术实现思路

1、本发明提供了一种基于软件帧率的画面实时切换方法及相关装置，用于提高基于软件帧率的画面实时切换的准确率。

2、本发明第一方面提供了一种基于软件帧率的画面实时切换方法，所述基于软件帧率的画面实时切换方法包括：

3、对当前三维展示激光光源进行位姿数据提取，得到位姿数据集合，同时，对所述位姿数据集合进行投影角度计算，得到投影角度数据；

4、对所述位姿数据集合以及所述投影角度数据进行数据编码特征提取，得到融合编码特征，通过所述融合编码特征匹配目标编码算法，通过目标编码算法对所述位姿数据集合以及所述投影角度数据进行融合编码，生成编码融合数据；

5、通过所述编码融合数据进行三维展示场景建模，得到三维场景模型，同时，匹配所述三维场景模型的渲染引擎，并通过所述渲染引擎对所述三维场景模型进行画面帧生成，得到多个实时画面帧；

6、对多个所述实时画面帧进行实时帧率分析，得到实时帧率数据，对所述实时帧率数据进行移动平均值计算，得到移动平均帧率，通过所述移动平均帧率对所述三维场景模型进行场景复杂度计算，得到每个所述实时画面帧的场景复杂度数据；

7、对每个所述实时画面帧的场景复杂度数据进行画面流畅度曲线预测，得到流畅度曲线，对所述流畅度曲线进行极值点提取，得到多个曲线极值点；

8、通过多个所述曲线极值点进行帧率切换阈值计算，得到帧率切换阈值，所述实时帧率数据进行帧率平滑处理，得到平滑帧率数据，同时，基于所述帧率切换阈值对所述平滑帧率数据进行切换帧标定，得到至少一个目标切换帧，并通过至少一个所述目标切换帧对所述三维场景模型进行实时画面切换控制。

9、结合第一方面，在本发明第一方面的第一实施方式中，所述对所述位姿数据集合以及所述投影角度数据进行数据编码特征提取，得到融合编码特征，通过所述融合编码特征匹配目标编码算法，通过目标编码算法对所述位姿数据集合以及所述投影角度数据进行融合编码，生成编码融合数据，包括：

10、将所述位姿数据集合输入预置的第一循环神经网络进行数据编码特征提取，得到第一编码特征；

11、将所述投影角度数据集合输入预置的第二循环神经网络进行数据编码特征提取，得到第二编码特征；

12、对所述第一编码特征以及所述第二编码特征进行特征相关性分析，得到相关数据指标；

13、通过所述相关数据指标进行特征融合语义表示生成，得到目标特征融合语义信息；

14、通过所述目标特征融合语义信息对所述第一编码特征以及所述第二编码特征进行特征融合，得到融合编码特征；

15、对所述融合编码特征进行编码空间筛选，得到目标编码空间，并将所述融合编码特征映射至所述目标编码空间，得到空间编码特征；

16、对所述空间编码特征进行等距映射，得到多组空间数据点，并对多组所述空间数据点进行距离关系计算，得到多组所述空间数据点之间的目标距离关系，并通过所述目标距离关系进行编码算法匹配，得到目标编码算法；

17、通过目标编码算法对所述位姿数据集合以及所述投影角度数据进行融合编码，生成编码融合数据。

18、结合第一方面的第二实施方式，在本发明第一方面的第二实施方式中，所述对所述空间编码特征进行等距映射，得到多组空间数据点，并对多组所述空间数据点进行距离关系计算，得到多组所述空间数据点之间的目标距离关系，并通过所述目标距离关系进行编码算法匹配，得到目标编码算法，包括：

19、对所述空间编码特征进行距离矩阵构建，得到目标距离矩阵；

20、通过所述目标距离矩阵对所述空间编码特征进行等距映射，得到多组所述空间数据点；

21、对多组所述空间数据点进行k次近邻分析，得到多对相邻数据点；

22、通过多对所述相邻数据点进行邻接图构建，得到目标邻接图；

23、对所述目标邻接图进行最短路径距离计算，得到所述目标邻接图的最短路径距离；

24、通过所述最短路径距离对多组所述空间数据点进行距离关系计算，得到多组所述空间数据点之间的目标距离关系；

25、通过所述目标距离关系进行编码算法匹配，得到目标编码算法。

26、结合第一方面的第二实施方式，在本发明第一方面的第三实施方式中，所述通过所述目标距离关系进行编码算法匹配，得到目标编码算法，包括：

27、对所述目标距离关系进行编码算法集匹配，得到目标编码算法集；

28、对所述目标距离关系进行低维空间转换，得到所述目标距离关系对应的欧式距离集合；

29、通过所述欧式距离集合，对所述目标编码算法集中每个编码算法进行余弦相似度计算，得到相似度集合；

30、通过所述相似度集合对每个所述编码算法进行算法筛选，得到目标编码算法。

31、结合第一方面，在本发明第一方面的第四实施方式中，所述对多个所述实时画面帧进行实时帧率分析，得到实时帧率数据，对所述实时帧率数据进行移动平均值计算，得到移动平均帧率，通过所述移动平均帧率对所述三维场景模型进行场景复杂度计算，得到每个所述实时画面帧的场景复杂度数据，包括：

32、对多个所述实时画面帧进行画面时间间隔计算，得到多个时间间隔数据；

33、通过多个所述时间间隔数据对多个所述实时画面帧进行实时帧率分析，得到实时帧率数据；

34、对所述实时帧率数据进行时间移动窗口计算，得到多个目标时间移动窗口；

35、通过多个所述目标时间移动窗口对所述实时帧率数据进行窗口帧率计算，得到多个窗口帧率数据；

36、对多个所述窗口帧率数据进行移动平均值计算，得到移动平均帧率；

37、通过所述移动平均帧率对所述三维场景模型进行画面内容提取，得到画面内容集合；

38、对所述画面内容集合进行画面渲染指标分析，得到渲染指标数据集；

39、通过所述渲染指标数据集对所述三维场景模型进行场景复杂度计算，得到每个所述实时画面帧的场景复杂度数据。

40、结合第一方面，在本发明第一方面的第五实施方式中，所述对每个所述实时画面帧的场景复杂度数据进行画面流畅度曲线预测，得到流畅度曲线，对所述流畅度曲线进行极值点提取，得到多个曲线极值点，包括：

41、通过预置的自回归积分移动平均计算模型，对每个所述实时画面帧的场景复杂度数据进行时间序列提取，得到目标时间序列；

42、通过所述目标时间序列对每个所述实时画面帧的场景复杂度数据进行流畅度计算，得到每个所述实时画面帧对应的流畅度数据；

43、对每个所述实时画面帧对应的流畅度数据进行平滑处理，得到平滑流畅度数据；

44、通过所述平滑流畅度数据进行画面流畅度曲线预测，得到所述流畅度曲线，并对所述流畅度曲线进行极值点提取，得到多个曲线极值点。

45、结合第一方面的第五实施方式，在本发明第一方面的第六实施方式中，所述通过所述平滑流畅度数据进行画面流畅度曲线预测，得到所述流畅度曲线，并对所述流畅度曲线进行极值点提取，得到多个曲线极值点，包括：

46、对所述平滑流畅度数据进行数据特征分割，得到所述平滑流畅度数据对应的分割特征集；

47、将所述分割特征集输入预置的画面流畅度预测模型进行流畅度预测，得到预测流畅度数据集；

48、通过所述预测流畅度数据集进行画面流畅度曲线构建，得到所述流畅度曲线；

49、通过峰值检测算法对所述流畅度曲线进行极值点提取，得到多个所述曲线极值点。

50、本发明第二方面提供了一种基于软件帧率的画面实时切换装置，所述基于软件帧率的画面实时切换装置包括：

51、提取模块，用于对当前三维展示激光光源进行位姿数据提取，得到位姿数据集合，同时，对所述位姿数据集合进行投影角度计算，得到投影角度数据；

52、编码模块，用于对所述位姿数据集合以及所述投影角度数据进行数据编码特征提取，得到融合编码特征，通过所述融合编码特征匹配目标编码算法，通过目标编码算法对所述位姿数据集合以及所述投影角度数据进行融合编码，生成编码融合数据；

53、匹配模块，用于通过所述编码融合数据进行三维展示场景建模，得到三维场景模型，同时，匹配所述三维场景模型的渲染引擎，并通过所述渲染引擎对所述三维场景模型进行画面帧生成，得到多个实时画面帧；

54、分析模块，用于对多个所述实时画面帧进行实时帧率分析，得到实时帧率数据，对所述实时帧率数据进行移动平均值计算，得到移动平均帧率，通过所述移动平均帧率对所述三维场景模型进行场景复杂度计算，得到每个所述实时画面帧的场景复杂度数据；

55、预测模块，用于对每个所述实时画面帧的场景复杂度数据进行画面流畅度曲线预测，得到流畅度曲线，对所述流畅度曲线进行极值点提取，得到多个曲线极值点；

56、计算模块，用于通过多个所述曲线极值点进行帧率切换阈值计算，得到帧率切换阈值，所述实时帧率数据进行帧率平滑处理，得到平滑帧率数据，同时，基于所述帧率切换阈值对所述平滑帧率数据进行切换帧标定，得到至少一个目标切换帧，并通过至少一个所述目标切换帧对所述三维场景模型进行实时画面切换控制。

57、本发明第三方面提供了一种基于软件帧率的画面实时切换设备，包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令；所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述基于软件帧率的画面实时切换设备执行上述的基于软件帧率的画面实时切换方法。

58、本发明的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述的基于软件帧率的画面实时切换方法。

59、本发明提供的技术方案中，对实时帧率数据进行移动平均值计算得到移动平均帧率，对三维场景模型进行场景复杂度计算，得到场景复杂度数据并进行画面流畅度曲线预测，得到流畅度曲线，对流畅度曲线进行极值点提取，得到多个曲线极值点；通过多个曲线极值点进行帧率切换阈值计算，得到帧率切换阈值，实时帧率数据进行帧率平滑处理，得到平滑帧率数据，基于帧率切换阈值对平滑帧率数据进行切换帧标定，得到至少一个目标切换帧，通过至少一个目标切换帧对三维场景模型进行实时画面切换控制。在本技术方案中，通过对位姿数据、投影角度数据、场景复杂度数据等进行综合分析，系统能够更准确地判断每一帧画面的复杂度和内容，从而制定适合的切换策略。这有助于避免在画面变化较大或复杂的情况下造成观众的困惑和不适。通过预测流畅度曲线、极值点提取和帧率切换阈值计算，系统能够根据流畅度变化趋势调整切换时机，实现流畅的画面切换。这可以减少画面卡顿和闪烁，提升观众的视觉体验。通过实时帧率分析和移动平均值计算，系统能够实时监测画面帧率，并对其进行平滑处理。结合帧率切换阈值计算，可以智能地调整帧率，使画面切换更具连贯性，避免画面卡顿和不稳定。