基于实物的共享交互信息在空间中的AR呈现方法和系统与流程

基于实物的共享交互信息在空间中的ar呈现方法和系统
技术领域
1.本发明属于信息技术领域，具体涉及一种基于实物的共享交互信息在空间中的ar呈现方法和系统。


背景技术：

2.增强现实，即augmentedreality，简称ar，其主要是通过计算机系统呈现的辅助信息叠加到真实场景中来加强使用者对现实世界的感知。它通过利用显示技术、交互技术、计算机图形学技术等多种计算机基础技术来构建一个虚拟对象，并将构建的虚拟对象和相关辅助信息精确而又实时的叠加到真实场景上，呈现一个更真实、场景信息更丰富视觉效果。虚实结合技术作为增强现实的一个关键技术，它能够在显示设备上实现对真实场景的扩展，使用者通过显示设备看到的不是完全虚拟的世界，而是一个把虚拟世界对象无缝集成到真实情境中的组合空间。
3.交互技术，即人机实时交互的技术。交互性在ar研究中十分重要，因为所有的研究都是为了应用，而应用十分强调用户体验，而交互性在用户体验中扮演极其重要的角色。随着ar技术的发展，显示设备更加多样而且小巧便携，再加上智能移动手持设备的迅猛发展，所以使得人机交互技术对于ar系统的重要性越来越大。在ar系统中的交互主要强调其三维性和实时交互性，三维性主要体现在交互方式和交互环境的三维度上，在基于增强现实的交互中，虚拟对象和真实情境作为两个必备元素决定了其真正三维性，用户感受到的是虚拟对象和真实情境叠加的三维世界，这种身临其境的三维世界让用户具有全新的交互体验。用户与设备之间的交互方式也具有三维性，比如手势控制、动作控制等。实时交互性主要体现在用户与设备交互后，为了保证逼真的用户体验，其输入与输出应该是及时的。随着对ar技术研究的不断深入，仅仅能实现静态融合是远远不够的，还要能够实现动态互补，这才是虚拟与现实融合的真正意义。
4.现有的ar互动技术，大部分仅支持基于蒙版的ar呈现技术，比较像单击游戏，互动性体验差、线下聚合力弱。目前用户在欣赏一个立体的实物时，只能单一的对该立体实物进行评论交流，并且不同的用户之间对该立体实物不能进行交互的信息交流。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种基于实物的共享交互信息在空间中的ar呈现方法和系统。解决目前用户在欣赏一个立体的实物时，只能单一的对该立体实物进行评论交流，并且不同的用户之间对该立体实物不能进行交互的信息交流等问题。
6.为解决现有技术中的上述问题，本发明是通过如下技术方案实现的：
7.一种基于实物的共享交互信息在空间中的ar呈现方法，包括如下步骤：
8.s1、对实物进行多方位扫描拍摄，经特征分析后，建立实物3d模型并存储到平台数据库中；
9.s2、第一终端用户通过平台扫描对应的实物后，确定交互信息相对实物的空间位置数据，所述空间位置数据是基于空间模拟算法计算得出，之后在该空间位置发布交互信息，最后将所述空间位置数据和所述交互信息存储到平台数据库中；
10.s3、第二终端用户通过平台扫描对应的实物后，自动匹配并查询到所述平台数据库中存储的所述实物3d模型数据、所述对应空间位置数据和所述交互信息，之后将所述交互信息渲染到所述实物3d模型数据对应空间位置上，整合并生成一个以所述实物3d模型为中心，所述交互信息围绕在所述实物3d模型四周的第二3d模型，从而实现了基于实物的共享交互信息在空间中的ar呈现这一功能。
11.进一步地，步骤s1中，所述多方位扫描拍摄是基于3d深度相机实现的。
12.进一步地，步骤s2中，所述空间模拟算法具体包括如下步骤：
13.s21、终端用户a通过平台扫描对应的实物后，进行所述实物图像特征信息预存，并分解为n个特征节点图片，以哈希表的方式[k,value]进行记录，即对于每一个特征节点，将其图片记为k，其对应的平面坐标位置(l1,l2)记为value；由于当前实物图片的矩阵数据组为：可得知当前实物特征图片所对应的哈希值，就是信息数据呈现的平面坐标位置(l1,l2)；
[0014]
s22、平台扫描对应的实物后，计算出所述实物的大小，记为r，所述实物3d模型实际大小为r，根据公式得到d的值，其中，d为物体模型比例计算常量参数；
[0015]
s23、最终得到所述交互信息在空间中呈现位置坐标(l1，l2，d)。
[0016]
进一步地，步骤s2中，所述第一终端用户是同一终端用户或不同终端用户中的一种，所述同一终端用户或不同终端用户发布的交互信息彼此独立，并且所述交互信息位于所述实物3d模型的对应空间位置上且保持不变。
[0017]
进一步地，步骤s3中，所述第二终端用户是同一终端用户或不同终端用户中的一种，当形成第二3d模型后，所述第二终端用户基于所述第二3d模型可以继续发布交互信息，从而实现多用户之间交互信息共享功能。
[0018]
本发明的另一个目的在于提供一种基于实物的共享交互信息在空间中的ar呈现系统。
[0019]
所述基于实物的共享交互信息在空间中的ar呈现系统，包括：
[0020]
实物图像获取模块，用于对实物进行多方位扫描拍摄，经特征分析后，建立实物3d模型并存储到平台数据库中；
[0021]
交互信息上传模块，用于将第一终端用户发布的交互信息固定在所述实物3d模型的对应空间位置上；
[0022]
交互信息呈现模块，用于将所述实物3d模型数据、所述对应空间位置数据和所述交互信息整合并生成一个以所述实物3d模型为中心，所述交互信息围绕在所述实物3d模型四周的第二3d模型，从而实现了基于实物的共享交互信息在空间中的ar呈现这一功能。
[0023]
进一步地，所述实物图像获取模块是通过3d深度相机进行多方位扫描拍摄。
[0024]
进一步地，所述交互信息上传模块中交互信息是基于空间模拟算法来实现定位。
[0025]
更进一步地，所述空间模拟算法具体包括如下步骤：
[0026]
s21、终端用户a通过平台扫描对应的实物后，进行所述实物图像特征信息预存，并分解为n个特征节点图片，以哈希表的方式[k,value]进行记录，即对于每一个特征节点，将其图片记为k，其对应的平面坐标位置(l1,l2)记为value；由于当前实物图片的矩阵数据组为：可得知当前实物特征图片所对应的哈希值，就是信息数据呈现的平面坐标位置(l1,l2)；
[0027]
s22、平台扫描对应的实物后，计算出所述实物的大小，记为r，所述实物3d模型实际大小为r，根据公式得到d的值，其中，d为物体模型比例计算常量参数；
[0028]
s23、最终得到所述交互信息在空间中呈现位置坐标(l1，l2，d)。
[0029]
进一步地，所述第一终端用户是同一终端用户或不同终端用户中的一种，所述同一终端用户或不同终端用户发布的交互信息彼此独立，并且所述交互信息位于所述实物3d模型的对应空间位置上且保持不变。
[0030]
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
[0031]
本发明提供了一种基于实物的共享交互信息在空间中的ar呈现方法和系统，首先对实物进行多方位扫描拍摄，经特征分析后，建立实物3d模型并存储到平台数据库中；之后通过平台扫描对应的实物后，确定交互信息相对实物的空间位置数据，所述空间位置数据是基于空间模拟算法计算得出，然后在该空间位置发布交互信息，接着将所述空间位置数据和所述交互信息存储到平台数据库中；最后将所述交互信息渲染到所述实物3d模型数据的对应空间位置上，整合并生成一个以所述实物3d模型为中心，所述交互信息围绕在所述实物3d模型四周的第二3d模型，并将该第二3d模型叠加呈现到实物所处的现实场景中，从而实现了基于实物的共享交互信息在空间中的ar呈现这一功能，同时可以获得多个用户之间彼此传递的信息的独立的空间位置，实现多用户信息交互。
附图说明
[0032]
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。
[0033]
图1为本发明一种基于实物的共享交互信息在空间中的ar呈现方法流程图；
[0034]
图2为本发明一种基于实物的共享交互信息在空间中的ar呈现系统示意图。
具体实施方式
[0035]
下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领
域普通技术人员在没有作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。
[0036]
实施例1
[0037]
请参阅图1，一种基于实物的共享交互信息在空间中的ar呈现方法，包括如下步骤：
[0038]
s1、对实物进行多方位扫描拍摄，经特征分析后，建立实物3d模型并存储到平台数据库中；
[0039]
s2、第一终端用户通过平台扫描对应的实物后，确定交互信息相对实物的空间位置数据，所述空间位置数据是基于空间模拟算法计算得出，之后在该空间位置发布交互信息，最后将所述空间位置数据和所述交互信息存储到平台数据库中；
[0040]
s3、第二终端用户通过平台扫描对应的实物后，自动匹配并查询到所述平台数据库中存储的所述实物3d模型数据、所述对应空间位置数据和所述交互信息，之后将所述交互信息渲染到所述实物3d模型数据对应空间位置上，整合并生成一个以所述实物3d模型为中心，所述交互信息围绕在所述实物3d模型四周的第二3d模型，从而实现了基于实物的共享交互信息在空间中的ar呈现这一功能。
[0041]
进一步地，步骤s1中，所述多方位扫描拍摄是基于3d深度相机实现的。需要说明的是，现有技术中其他扫描拍摄方式均可。
[0042]
进一步地，步骤s2中，所述空间模拟算法具体包括如下步骤：
[0043]
s21、终端用户a通过平台扫描对应的实物后，进行所述实物图像特征信息预存，并分解为n个特征节点图片，以哈希表的方式[k,value]进行记录，即对于每一个特征节点，将其图片记为k，其对应的平面坐标位置(l1,l2)记为value；由于当前实物图片的矩阵数据组为：可得知当前实物特征图片所对应的哈希值，就是信息数据呈现的平面坐标位置(l1,l2)；
[0044]
s22、平台扫描对应的实物后，计算出所述实物的大小，记为r，所述实物3d模型实际大小为r，根据公式得到d的值，其中，d为物体模型比例计算常量参数；
[0045]
s23、最终得到所述交互信息在空间中呈现位置坐标(l1，l2，d)。
[0046]
需要说明的是，同一终端用户或不同终端用户经过多次扫描实物后，基于上述空间模拟算法，都会得到一个彼此独立的相对于实物的空间位置，上述空间模拟算法仅仅为本发明算法的其中一种，其他现有技术中类似空间模拟算法均应包含在本发明的保护范围之内。
[0047]
进一步地，步骤s2中，所述第一终端用户是同一终端用户或不同终端用户中的一种，所述同一终端用户或不同终端用户发布的交互信息彼此独立，并且所述交互信息位于所述实物3d模型的对应空间位置上且保持不变。
[0048]
进一步地，步骤s3中，所述第二终端用户是同一终端用户或不同终端用户中的一种，当形成第二3d模型后，所述第二终端用户基于所述第二3d模型可以继续发布交互信息，
从而实现多用户之间交互信息共享功能。
[0049]
实施例2
[0050]
请参阅图2，一种基于实物的共享交互信息在空间中的ar呈现系统。包括：
[0051]
实物图像获取模块101，用于对实物进行多方位扫描拍摄，经特征分析后，建立实物3d模型并存储到平台数据库中；
[0052]
交互信息上传模块102，用于将第一终端用户发布的交互信息固定在所述实物3d模型的对应空间位置上；
[0053]
交互信息呈现模块103，用于将所述实物3d模型数据、所述对应空间位置数据和所述交互信息整合并生成一个以所述实物3d模型为中心，所述交互信息围绕在所述实物3d模型四周的第二3d模型，从而实现了基于实物的共享交互信息在空间中的ar呈现这一功能。
[0054]
进一步地，所述实物图像获取模块101是通过3d深度相机进行多方位扫描拍摄。
[0055]
进一步地，所述交互信息上传模块102中交互信息是基于空间模拟算法来实现定位。
[0056]
更进一步地，所述空间模拟算法具体包括如下步骤：
[0057]
s21、终端用户a通过平台扫描对应的实物后，进行所述实物图像特征信息预存，并分解为n个特征节点图片，以哈希表的方式[k,value]进行记录，即对于每一个特征节点，将其图片记为k，其对应的平面坐标位置(l1,l2)记为value；由于当前实物图片的矩阵数据组为：可得知当前实物特征图片所对应的哈希值，就是信息数据呈现的平面坐标位置(l1,l2)；
[0058]
s22、平台扫描对应的实物后，计算出所述实物的大小，记为r，所述实物3d模型实际大小为r，根据公式得到d的值，其中，d为物体模型比例计算常量参数；
[0059]
s23、最终得到所述交互信息在空间中呈现位置坐标(l1，l2，d)。
[0060]
进一步地，所述第一终端用户是同一终端用户或不同终端用户中的一种，所述同一终端用户或不同终端用户发布的交互信息彼此独立，并且所述交互信息位于所述实物3d模型的对应空间位置上且保持不变。
[0061]
以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，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：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。