一种基于VR技术的图像绘制方法及系统与流程

本发明涉及图像技术领域，具体是一种基于vr技术的图像绘制方法及系统。

背景技术：

21世纪科学技术的发展越来越体现多门学科的交叉和渗透，已日渐进入由生物学、信息学、物理学相互融合的生物智能时代。近年来，随着ct、mri等图像诊断仪的发展，计算机vr技术在医学中的应用得到了飞速的发展。通过虚拟手术环境为外科医生进行手术模拟、手术导航、手术定位、医疗教学、制订手术方案提供了客观、准确、直观、科学的手段。基于图像信息而构成且位置吻合的假设空间称为增强现实(ar)，这与一般意义上的vr不同，vr是把现实中不存在的东西，真实地感触到，而增强现实(ar)是在实物的图像上增加现实的(或不可视的)信息。

图像是人类视觉的基础，是自然景物的客观反映，是人类认识世界和人类本身的重要源泉。“图”是物体反射或透射光的分布，“像”是人的视觉系统所接受的图在人脑中所形版的印象或认识，照片、绘画、剪贴画、地图、书法作品、手写汉学、传真、卫星云图、影视画面、x光片、脑电图、心电图等都是图像。

目前图像绘制主要是通过电脑端的二维绘制软件或者三维绘制软件来实现，而这些图像均需要在终端上进行查看，操作起来较为不便，同时直观性较差，用户在进行图像查看时存在一定的局限性，无法对图像元素进行全方位的掌握。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于vr技术的图像绘制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于vr技术的图像绘制方法，包括以下步骤：

1）利用x射线对待绘制物体进行全方位的扫描，然后将扫描数据通过有线或者无线传输的方式传输至数据库进行存储；

2）将数据库中的数据导入三维重建软件构建三维立体图形；

3）通过vr观测装置将三维立体图形按任意比例映射到空气中形成影像区，用户可以通过手势指控进行翻转、收缩查看。

作为本发明进一步的方案：所述步骤2）包括：

2-1）通过数据库中的数据构建与之的基本图形，对基本图形进行归类，为不同类别的基本图形分配单独的数据存储块；

2-2）计算分类后基本图形的顶点数据，将顶点数据写入到数据存储块中；

2-3）将数据存储块中的数据绘制会输出，即得三维立体图形。

作为本发明进一步的方案：所述步骤2-2）中写入到数据存储块中的顶点数据包括原始数据、任意比例的缩放数据以及任意角度的翻转数据。

作为本发明进一步的方案：所述步骤3）中通过vr观测装置形成影像区具体包括以下步骤：

3-1）设置初始坐标位置；

3-2）以初始坐标位置为起点，遍历三维立体图形的像素点坐标，形成影像区。

作为本发明进一步的方案：所述步骤3-2）中在遍历时设置两级循环，其中一级循环时遍历像素点的原始坐标，二级循环时遍历像素点经缩放或翻转后的变换坐标。

一种基于vr技术的图像绘制系统，包括：

扫描模块：用于对待绘制物体进行全方位的扫描，然后将扫描数据通过有线或者无线传输的方式传输至数据库进行存储；

绘制模块：通过数据库所存储的数据，利用三维重建软件构建三维立体图形；

vr模块：用于将三维立体图形按任意比例映射到空气中形成影像区，用户可以通过手势指控进行翻转、收缩查看。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明利用vr技术形成影像区，使得用户可以对图像进行直观的查看，便于用户对图像元素进行全方位的掌握；在进行三维立体图形构建时，通过引入数据存储块，并对数据存储块进行分类，然后统一绘制，可以有效地提高图形绘制效率。

附图说明

图1为基于vr技术的图像绘制方法的流程示意图。

图2为基于vr技术的图像绘制系统的原理框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

一种基于vr技术的图像绘制方法，包括以下步骤：

1）利用x射线对待绘制物体进行全方位的扫描，然后将扫描数据通过wifi传输至数据库进行存储，也可以通过其他无线传输的方式或者直接采用数据线进行传输；

2）将数据库中的数据导入三维重建软件构建三维立体图形，三维重建软件可以是现有的任意一款，本实施例中，推荐采用visualsfm；

3）通过vr观测装置将三维立体图形按任意比例映射到空气中形成影像区，用户可以通过手势指控进行翻转、收缩查看。

所述步骤2）包括：

2-1）通过数据库中的数据构建与之的基本图形，对基本图形进行归类，为不同类别的基本图形分配单独的数据存储块；具体的，根据行署的基本图形的数据结构的类别，可以对基本图形进行不同的分类，这样可以对不同类别的基本图形进行统一管理，如具体的一种归类方式可以根据基本图形的绘制方式进行分类，如点绘制、线绘制、三角绘制、四点绘制等；

2-2）计算分类后基本图形的顶点数据，将顶点数据写入到数据存储块中；

2-3）将数据存储块中的数据绘制会输出，即得三维立体图形。

本实施例中，通过基本图形的数据结构进行分类，可以对方便的对基本图形进行读取与管理，方便数据读写，有利于提高图像的绘制效率。

所述步骤2-2）中写入到数据存储块中的顶点数据包括原始数据、任意比例的缩放数据以及任意角度的翻转数据。

以四面体为例，其原始的顶点坐标为p1(-1，-1，0)p2(-1，1，0)p3(1，1，0)p4(1，-1，0)，假设我们用位移(10，10，10)，即x，y，z轴都向正向移动10个单位，用旋转(0，0，30)，即绕z轴旋转30度，用放缩(1，0.5，1)，即沿y轴缩放到原来的1/2组建成一个影响矩阵。然后用矩阵对顶点进行变换后可以得到最终的顶点位置为：

p1(9.38，9.066，10)p2(8.88，9.93，10)p3(10.6，10.93，10)p4(11.11，10.06，10)这四个点就可以组成变形后的形状。

所述步骤3）中通过vr观测装置形成影像区具体包括以下步骤：

3-1）设置初始坐标位置；

3-2）以初始坐标位置为起点，遍历三维立体图形的像素点坐标，形成影像区。

所述步骤3-2）中在遍历时设置两级循环，其中一级循环时遍历像素点的原始坐标，二级循环时遍历像素点经缩放或翻转后的变换坐标。

本实施例还提供一种基于vr技术的图像绘制系统，包括：

扫描模块：用于对待绘制物体进行全方位的扫描，然后将扫描数据通过有线或者无线传输的方式传输至数据库进行存储；

绘制模块：通过数据库所存储的数据，利用三维重建软件构建三维立体图形；

vr模块：用于将三维立体图形按任意比例映射到空气中形成影像区，用户可以通过手势指控进行翻转、收缩查看。

该图像绘制系统的功能模块在运行的时候采用上述的图像绘制方法进行操作，在这里不做赘述。

本发明利用vr技术形成影像区，使得用户可以对图像进行直观的查看，便于用户对图像元素进行全方位的掌握；在进行三维立体图形构建时，通过引入数据存储块，并对数据存储块进行分类，然后统一绘制，可以有效地提高图形绘制效率。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。