一种基于物联网和AR/MR的产品包装实现方法及装置与流程

一种基于物联网和ar/mr的产品包装实现方法及装置
技术领域
1.本发明涉及产品包装领域，尤其是一种基于物联网和ar/mr的产品包装实现方法及装置。


背景技术：

2.在信息越来越发达的今天，产品包装已经不仅仅是为了保护产品、方便储存、防腐等，可以看作是一个媒介，一个信息平台，是承载着品牌和产品信息的载体。面对消费市场越来越多的产品选择，品牌商对产品包装的要求也在日益提高，不仅追求外观设计具有冲击力，更力图通过包装表现产品、品牌的独特故事。
3.增强现实技术(augmented reality，简称ar)，是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3d模型的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动，两种信息互为补充，从而实现对真实世界的“增强”。ar技术应用于广泛领域，诸如尖端武器、飞行器的研制与开发、数据模型的可视化、虚拟训练、娱乐与艺术等领域具有广泛的应用。
4.基于智能手机的普及，ar技术近年来在包装领域的应用上实现了。通过ar技术在包装设计领域中的运用,实现了包装静态图形从二维到三维的动态转换,创造了更加个性化的交互体验包装设计,带给用户感官体验的重要性及其存在的价值。用户通过智能终端设备扫描产品包装或者产品实体呈现声音、动画、视频以及与产品的交互,用户获得更好的体验效果。
5.现在大家对于产品，特别是食品的质量安全越来越重视，从而对于食材的生长过程、制作过程比较关心，但是现有的产品包装无法查看这些信息；所以能够通过包装就可以查看种植环境、加工环境和物流环境等的产品包装设计变得尤为重要。


技术实现要素：

6.本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种基于物联网和ar/mr的产品包装实现方法，通过建立产品相关的三维、动态信息ar/mr场景模型，还将产品生长或加工中监测的物联网数据融入ar/mr场景中，并建立与产品包装图案之间的关系，当用户通过手机端扫描产品包装图案后，可以查看产品相关的ar/mr场景，特别是场景中有物联网设备监测的数据的动态展示，能够更形象、真实的展示产品相关信息。
7.本发明采用的技术方案如下：
8.本发明一种基于物联网和ar/mr的产品包装实现方法，包括以下步骤：
9.制作产品相关的ar/mr场景模型；
10.采集物联网数据，将物联网数据空间映射到ar/mr场景中；
11.实时采集物联网数据，驱动ar/mr场景模型；
12.建立产品图案和ar/mr场景调用的协议；根据产品图案识别和请求，调用有物联网数据显示的ar/mr场景，并展示；
13.与ar/mr场景交互，交互中实时进行ar/mr场景动态加载。
14.作为优选，所述制作产品相关的ar/mr场景模型具体包括：制作ar/mr场景动态信息模型，并定义ar/mr场景信息模型属性；制作ar/mr场景物联网设备模型，并定义ar/mr场景物联网设备属性；建立实际物联网数据的空间位置信息模块，定义物联网设备属性。
15.作为优选，所述将物联网数据空间映射到ar/mr场景中的方法：物联网数据接入、调用，先进行空间位置适配处理：通过模型的属性和物联网数据的属性适配后，数据自动映射到ar/mr场景，并将物联网数据空间化表征：其中信息模型进行动态表征，数据进行空间展示。
16.作为优选，ar/mr场景的动态加载具体步骤包括：根据用户扫描的图案时所调用到的场景范围，向服务器请求场景资源，在交互过程中随时预加载所需资源。
17.作为优选，ar/mr场景至少包括：种植场景、加工场景、物流场景、仓库场景或宣传视频；不同的产品类型对应不同的ar/mr场景；同一个产品中至少包含有一种场景。
18.作为优选，在物联网数据调用中，可调用历史物联网数据，通过数据驱动场景的历史变化。
19.作为优选，还包括ar/mr场景的交互方法：手机web扫描ar/mr包装，提取特征数据，向云端进行资源加载请求；云端根据加载请求，向手机端发送有物联网数据显示的ar/mr三维场景，手机端展现ar/mr场景，ar/mr场景与包装图案融合；物联网实时数据不断上传，自动更新ar/mr场景；检测到用户的调用请求，将ar/mr场景发送到手机端查看。
20.本发明一种基于物联网和ar/mr的产品包装实现装置，包括云端、手机端和物联网设备；
21.所述手机端，用于采集包装图案，并提取和识别图案特征，并向云端发送调用ar/mr场景请求；同时对包装图案进行空间追踪，确定包装图案的空间位置，将调用的ar/mr场景和包装图案融合，展示ar/mr场景；同时接收和发送与云端之间交互时的响应和请求，动态加载有物联网数据的ar/mr场景；
22.所述云端，用于存放ar/mr资源管理和物联网数据服务，建立ar/mr场景模型和物联网模型，并根据物联网数据的实时上传，更新物联网模型；
23.所述物联网设备，用于采集数据，并实时上传到云端。
24.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
25.1、本发明实现了ar/mr的产品包装展示，通过扫描产品包装，可以通过ar/mr方式观看产品相关的三维动态信息。
26.2、本发明能够查看产品生产或加工环节的物联网监测信息，并且物联网数据融合到ar/mr场景中，相较于其他ar/mr场景，本发明ar/mr场景中包含动态的物联网数据展示。
27.3、本发明ar/mr的产品包装能够查看产品的生产地、生产环境、生产周期、加工环境等很多相关信息，并且是通过ar/mr展示，沉浸效果很好。
28.4、本发明ar/mr产品包装中展示的场景有物联网数据的驱动，有动态的变化，显示更真实和形象。
附图说明
29.本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
30.图1是本发明一种基于物联网和ar/mr的产品包装实现方法的流程图。
31.图2是本发明一种基于物联网和ar/mr的产品包装实现装置和交互方法的示意图。
32.图3是本发明物联网数据的ar/mr场景映射示意图。
33.图4是实施例中场景资源的动态加载示意图。
具体实施方式
34.本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
35.本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
36.如图1所示，本发明公开一种基于物联网和ar的产品包装实现方法，包括以下步骤：制作产品相关的ar三维场景模型；采集物联网数据，将物联网数据空间映射到ar场景中；实时采集物联网数据，驱动ar场景模型；建立产品图案和ar场景调用的协议；根据产品图案识别和请求，调用有物联网数据显示的ar场景，并展示；与ar场景交互，交互中实时进行ar场景动态加载。同时在ar场景展示中，根据包装和显示的空间位置，对场景追踪渲染，将包装和ar融合展示；并对三维交互进行跟踪，根据交互动态加载场景，展示动态ar场景。
37.为真实反映实际环境，物联网中的传感器的空间位置和ar中的空间位置是一致的，在场景制作时会将物联网设备的模型进行同步制作，并进行命名，在数据映射时，找到对应的名字即可进行空间适配，从而将物联网数据直接映射到ar场景中。
38.ar展示前需要处理，第一种处理是空间位置适配，通过模型的属性和物联网数据的属性适配后，数据自动与ar场景进行映射。第二种是状态适配，物联网数据用于驱动场景的动态信息模型，比如ar场景内的设备工作状态有物联网数据进行驱动工作的，ar场景的天气有物联网数据进行驱动的。
39.如图2所示，基于物联网和ar的产品包装实现方法还包括ar场景的交互方法：手机web扫描ar包装，提取特征数据，向云端进行资源加载请求；云端根据加载请求，向手机端发送有物联网数据显示的ar三维场景，手机端展现ar场景，ar场景与包装图案融合；物联网实时数据不断上传，自动更新ar场景；检测到用户的调用请求，将ar场景发送到手机端查看。
40.如图3所示，实施例中公开了将物联网数据空间映射到ar场景。首先，制作产品相关的ar场景模型具体包括：制作ar场景动态信息模型，并定义ar场景信息模型属性；制作ar场景物联网设备模型，并定义ar场景物联网设备属性；建立实际物联网数据的空间位置信息模块，定义物联网设备属性。
41.然后，物联网数据接入进行空间位置适配处理：通过模型的属性和物联网数据的属性适配后，数据自动映射到ar场景，并将物联网数据空间化表征：其中信息模型进行动态表征，数据进行空间展示；比如环境物联网数据直接对场景的气候进行表征；如设备的物联网传感数据，直接表征为设备的运行工作状态。物联网数据在ar空间中的展示，分各种类型的物联网数据，如生产线的物联网数据是驱动生产线的动态情况，环境类的提供温度的数据，不同物联网数据通过不同方式进行展示，能够更真实的展示实际的环境。
42.如图4所示，实施例中公开了ar场景的动态加载，当手机扫描包装图案后，根据图
案请求对应的场景资源包，以ar中心场景逐渐先外围动态加载一级场景；再交互过程中加载二级资源；其中，一级资场景是指ar基础场景中的场景资源1、场景资源2......场景资源n；二级资源是指ar交互内容中的资源。
43.因为采用web方式来实现ar场景调用，ar资源均存储与云端，所以用户扫描包装是需要资源加载过程，为解决加载时效性，所以采用场景分割和动态调用的方式，即系统采用云端资源加载的方式，ar场景分割多通道部署，并通过场景动态调度技术实现场景的加载优化体验；场景的动态加载是根据用户扫描的图案时所调用到的场景范围，向服务器请求场景资源，在交互过程中随时预加载所需资源，以减少因网络原因导致的体验差问题。
44.在实施例中，ar场景包括不限于：种植场景、加工场景、物流场景、仓库场景或宣传视频；不同的产品类型对应不同的ar场景；比如三七包装，会扫描出种植场景、加工场景、和物流场景等；比如茶叶包装扫描出茶山、加工、仓库场景等；同一个产品中至少包含有一种场景。
45.在另一个实施例中，在物联网数据调用中，可调用历史物联网数据，通过数据驱动场景的历史变化。
46.如图2所示，本发明公开了一种基于物联网和ar的产品包装实现装置，包括云端、手机端和物联网设备；
47.所述手机端，用于采集包装图案，并提取和识别图案特征，并向云端发送调用ar场景请求；同时对包装图案进行空间追踪，确定包装图案的空间位置，将调用的ar场景和包装图案融合，展示ar场景；同时接收和发送与云端之间交互时的响应和请求，动态加载有物联网数据的ar场景；
48.所述云端，用于存放ar资源管理和物联网数据服务，建立ar场景模型和物联网模型，并根据物联网数据的实时上传，更新物联网模型；整个方法需要云端服务的支持，所有的ar资源，ar资源管理和物联网数据服务均放置于云端，手机端在扫描包装时会向云端请求资源和服务；同时交互时也会向云端服务的请求和响应；
49.所述物联网设备，用于采集数据，并实时上传到云端。
50.在一个实施例中，还公开了一种基于物联网和mr的产品包装实现方法及装置，与其他实施例相比，主要的区别点在于：其他展示的是ar场景，本实施例中主要通过mr的方式展示。本发明还可以应用在其他可以形象展示产品相关场景、环境的方式上，不局限于一种。
51.本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。