CN105912121A - 一种增强现实的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于AR领域，公开了所述增强现实的方法和系统，所述方法包括：用于获取物理对象不同角度图像和对应的不同角度信息的步骤；用于将所获取的物理对象不同角度图像和对应的不同角度信息存储到存储设备的步骤；用于获取增强现实装置使用状态定位信息的步骤；用于将所述增强现实装置使用状态定位信息转化为物理对象角度信息的步骤；用于根据物理对象角度信息调取对应物理对象图像并显示于所述增强现实装置以实现增强现实效果的步骤。通过本发明所述的技术方案，在省略3D建模的情况下，较为完美地解决了目标环境角度变化带来的透视角度冲突。

Description

一种增强现实的方法及系统

技术领域

本发明属于AR领域，特别涉及一种增强现实的方法及系统。

背景技术

增强现实(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。

由于现有的AR技术，在实现虚拟产品与现实世界进行互动结合时，需要对目标对象和虚拟场景等内容进行完整的3D建模。因此，通常制作成本非常高，制作周期缓慢，不利于大范围的商业推广应用。

在手机应用软件中，特别是在电商应用中，用户希望足不出户就可以真切、直观地看到某件商品摆放在家中某一现实场景中的效果。AR技术为问题提供了解决的路径和方向，然而AR技术的一个强制需求就是所有商品必须要有3D模型，这样才能比较完美地解决产品图片在软件取景框下显示给人眼观察带来的不真实感。然而3D建模需要花费大量的时间和劳动力，对于轮廓复杂商品比如衣服、花、窗帘等更是几乎无法实现。

发明内容

为了解决背景技术中存在的现有AR技术中存在的必须制作3D模型所带来的高成本、不易制作等问题，本发明提供了一种增强现实的方法和系统，实现在没有3D模型的前提下，让商品在软件取景框中的预览效果接近真实物品摆放效果、不会因用户取景或拍摄角度不同而造成透视角度冲突。

本发明所述增强现实的方法，包括：

用于获取物理对象不同角度图像和对应的不同角度信息的步骤；本步骤中，所述物理对象可为用于增强现实的任何物品，在电商应用软件的实施例中，所述物理对象可为家具、装饰品、绿色植物、窗帘、假花、灯饰等任何物品。获取物理对象不同角度图像的方式可为拍摄、复印、手绘等一切获得物理对象图像的方式；物理对象不同角度如主、后、俯、仰、左、右、左上、左下、右上、右下等各种不同角度，在获取物理对象不同角度图像信息的同时，记录对应的角度信息。为了尽可能消除人员观察的不真实感，相应的现实对象的角度信息和角度信息对应的图像越多越好。

用于将所获取的物理对象不同角度图像和对应的不同角度信息存储到存储设备的步骤；所述存储设备可为增强现实装置所依附的硬件设备自带存储空间，或为远程服务端、后台服务端、云服务器等任何存储空间或设备。

用于获取增强现实装置使用状态定位信息的步骤；

用于将所述增强现实装置使用状态定位信息转化为物理对象角度信息的步骤；

用于根据转化后增强现实装置使用状态定位信息对应的物理对象角度信息调取对应物理对象图像并显示于所述增强现实装置以实现增强现实效果的步骤。

具体地说，在获取物理对象不同角度图像和对应的不同角度信息并存储在所述存储设备中后，所述存储设备可通过有线或无线的方式被访问，实现与其他设备之间的通信，如与所述增强现实装置进行数据通信。在获取所述增强现实装置使用状态定位信息并将所述使用状态定位信息转化为物理对象角度信息后，根据转化后增强现实装置使用状态定位信息对应的物理对象角度信息调取对应物理对象图像并显示于所述增强现实装置以实现增强现实效果。

优选地，所述的增强现实的方法，还包括用于存储增强现实效果视图的步骤。具体地说，当用户通过增强现实装置在显示模块实现增强现实效果后，用户可选择将增强现实效果视图存储到增强现实装置所附着的硬件设备的存储空间，网络存储空间、微博、云存储器等一切存储空间。

优选地，所述物理对象不同角度图像为物理对象不同角度透视图；且在用于获取物理对象不同角度图像和对应的不同角度信息的步骤中，获取物理对象的2-9个不同角度图像和对应的角度信息。

优选地，在用于获取增强现实装置使用状态定位信息的步骤中，实时获取增强现实装置使用状态定位信息。从而实现增强现实装置不同使用状态下，增强现实效果的动态变化。具体地，当增强现实装置的使用角度或方位改变时，实时获取增强现实装置不同使用状态定位信息，从而经过转化步骤，实时转化为对应的物理对象方位信息，最终调取对应的物理对象图像显示到增强现实装置以实现增强现实效果。

优选地，在本发明的一个实施例中，所述增强现实装置为一应用软件，应用于一具有照相功能的移动终端。

优选地，所述存储设备为远程服务端、云服务器、移动终端存储装置中的一种或多种。

优选地，所述移动终端为手机、平板电脑、笔记本电脑或智能照相机；在用于获取增强现实装置使用状态定位信息的步骤中，所述增强现实装置使用状态定位信息为移动终端陀螺仪三轴定位信息，进一步，通过增强现实装置将移动终端陀螺仪三轴定位信息转化为对应的物理对象角度信息。

优选地，还包括用于将至少一个物理对象信息存储到所述增强现实装置以形成物理对象信息库的步骤；以及，用于将所述一个或多个物理对象信息从物理对象信息库移动到增强现实装置显示模块的步骤，在此步骤中，增强现实装置从所述存储设备中调取各物理对象不同角度图像和对应的不同角度信息并缓存到所述增强现实装置中；在将所述增强现实装置使用状态定位信息转化为物理对象角度信息后，根据物理对象角度信息调取缓存在增强现实装置中的对应物理对象图像，并显示于所述增强现实装置以实现增强现实效果。

本发明还提供了一种增强现实的系统，包括：

用于存储物理对象不同角度图像和对应的不同角度信息的存储设备，以及增强现实装置，所述存储设备和增强现实装置通过有线或无线的方式通信连接；其中：

所述增强现实装置包括：

用于显示增强现实效果的显示模块；

用于存储将至少一个物理对象信息的物理对象信息库模块；

用于获取增强现实使用状态定位信息，并将增强现实使用状态定位信息转化为物理对象角度信息的转化模块；

用于调取存储设备中存储的物理对象不同角度图像和对应的不同角度信息的调取模块；

用于将物理对象信息库中的物理对象移动到所述显示模块的移动模块。

优选地，所述增强现实装置为一应用软件，应用于一具有照相功能的移动终端，所述增强现实使用状态定位信息为移动终端陀螺仪三轴定位数据，并将陀螺仪三轴定位数据转化为物理对象角度信息。

优选地，所述移动终端为手机、平板电脑、笔记本电脑或智能照相机。

优选地，所述存储设备为远程服务端、云服务器、移动终端存储装置中的一种或多种。

通过本发明所述的增强现实方法和系统，可以根据用户取景角度自动切换对应角度的现实对象(也即商品)图像，从而使2D图片达到相对完美的透视图效果，实现在没有3D模型的前提下，让商品在软件取景框中的预览效果接近真实物品摆放效果、不会因用户取景或拍摄角度不同而造成透视角度冲突。

附图说明

图1本发明所述增强现实方法流程图；

图2为本发明所述增强现实系统实施例结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明技术方案更容易理解，现结合附图采用具体实施例的方式，对本发明的技术方案进行清晰、完整的描述。应当注意，在此所述的实施例仅为本发明的部分实施例，而非本发明的全部实现方式，所述实施例只有示例性，其作用只在于为审查员及公众提供理解本发明内容更为直观明了的方式，而不是对本发明所述技术方案的限制。在不脱离本发明构思的前提下，所有本领域普通技术人员没有做出创造性劳动就能想到的其它实施方式，及其它对本发明技术方案的简单替换和各种变化，都属于本发明的保护范围。

实施例1

为了使得本发明技术方案更为直观地被理解，本发明提供了一种应用于带有摄像功能的移动终端的增强现实的方法。

具体地，本实施例所述增强现实的方法，包括：

用于获取物理对象不同角度图像和对应的不同角度信息的步骤；本步骤中，所述物理对象可为用于增强现实的家居、装饰用品，如家具、墙面装饰品、绿色植物、窗帘、假花、灯饰等。通过拍摄、复印、手绘等方式获取前述物理对象不同角度图像；物理对象不同角度如主、后、俯、仰、左、右、左上、左下等9个不同角度，在获取物理对象不同角度图像的同时，记录对应的角度信息。所述物理对象不同角度图像为物理对象不同角度透视图。

用于将所获取的物理对象不同角度图像和对应的不同角度信息存储到存储设备的步骤；所述存储设备可为增强现实装置所依附的硬件设备自带存储空间(如IOS系统手机或安卓系统手机存储空间)，或为远程服务端、后台服务端、云服务器等任何存储空间或设备。在本实施例中，选择为电商后台服务端。具体地说，在获取前述物理对象不同角度图像和对应的不同角度信息并存储在所述电商后台服务端后，所述电商后台服务端可通过有线或无线的方式被访问，实现与所述带有摄像功能的移动终端相互通信，如与所述增强现实装置进行数据通信。

用于获取增强现实装置使用状态定位信息的步骤；

用于将所述增强现实装置使用状态定位信息转化为物理对象角度信息的步骤；

优选地，在用于获取增强现实装置使用状态定位信息的步骤中，实时获取增强现实装置使用状态定位信息。从而实现增强现实装置不同使用状态下，增强现实效果的动态变化。具体地，当增强现实装置的使用角度或方位改变时，实时获取增强现实装置不同使用状态定位信息，从而经过转化步骤，实时转化为对应的物理对象方位信息，最终调取对应的物理对象图像显示到增强现实装置以实现增强现实效果。

在本实施例中，在用于获取增强现实装置使用状态定位信息的步骤中，所述增强现实装置使用状态定位信息为移动终端陀螺仪三轴定位信息，进一步，通过增强现实装置将移动终端陀螺仪三轴定位信息转化为对应的物理对象角度信息。

还包括用于将至少一个物理对象信息存储到所述增强现实装置以形成物理对象信息库的步骤；以及，用于将所述一个或多个物理对象信息从物理对象信息库移动到增强现实装置显示模块的步骤，在此步骤中，增强现实装置从所述存储设备中调取各物理对象不同角度图像和对应的不同角度信息并缓存到所述增强现实装置中；在将所述增强现实装置使用状态定位信息转化为物理对象角度信息后，根据物理对象角度信息调取缓存在增强现实装置中的对应物理对象图像，并显示于所述增强现实装置以实现增强现实效果。

所述的增强现实的方法，还可以包括用于存储增强现实效果视图的步骤。具体地说，当用户通过增强现实设备在显示模块实现增强现实效果后，用户可选择将增强现实效果视图存储到增强现实装置所附着的硬件设备的存储空间，网络存储空间、微博、云存储器等一切存储空间。

在本实施例中，以物理对象选择花瓶为例，本发明所述的增强现实方法的实现方式如下：

拍摄花瓶9个不同角度的透视图，经过去边等处理后，记录不同角度透视图及对应角度信息，并将相关信息存储到电商后台服务端。花瓶的种类根据需要可以为任意种类，并按照前述方式拍摄各类花瓶的不同角度透视图及角度信息，并将这些透视图和角度信息存储到电商后台服务端。

所述增强现实装置为一电商应用软件，应用于一具有照相功能的iOS系统手机，所述电商应用软件为一种可以通过手机摄像头，在软件取景框中同步显示物理对象如花瓶等在不同场景中的实现摆放效果的增强现实软件。

在电商应用软件的物理对象信息库中预先存储或通过用户自行拍摄图片等方式存储所述各种花瓶的信息，这些信息可以是某一花瓶名称或对应花瓶的任一图片，或者其他可以唯一识别对应花瓶的信息。

当用户在使用所述带照相功能的IOS系统手机中的增强现实软件时，在所述软件显示界面显示物理对象信息库图标或窗口，用户通过点击所述图标或窗口等方式在所述物理对象信息库中选择不同种类的花瓶信息，并将这些花瓶信息移动或拖拽到所述增强现实软件显示界面(即拍摄界面)。作为一种优选的方式，在将所述花瓶信息移动到所述增强现实软件显示界面的同时，所述增强现实软件自动调取所述花瓶不同角度图像和角度信息，缓存到所述强现实软件中。

用户在使用所述IOS手机增强现实软件时，增强现实软件可以获取手机陀螺仪x、y、z轴反馈，进行相关算法计算后，将手机陀螺仪的三轴定位信息转化为用户手持手机角度信息，所述用户手持手机角度信息即为所述花瓶不同角度信息。从而根据所述转化后得到的花瓶角度信息，调取对应的花瓶透视图显示到应用软件显示界面(取景框)，从而实现增强现实的效果。所述增强现实软件可以实时获取手机陀螺仪三轴定位信息，并自动转换成花瓶对应角度信息，从而自动切换花瓶对应角度图片，从而达到相对完美的透视图效果。

用户在使用所述增强现实软件时，可以同时选择多个花瓶，同理，当所述物理对象为其他商品时，亦然。

作为本发明所述的增强现实的方法的优选应用方式，所述方法还包括用于存储增强现实效果视图的步骤。具体地说，当用户通过增强现实装置的取景框实现增强现实效果后，用户可选择将增强现实效果视图存储到所述手机存储空间，网络存储空间、微博、云存储器等任一存储空间。从而实现用户增强现实效果视图的分享功能。

实施例2

为使得本发明的技术方案更容易理解，本发明所述的增强现实的系统科研通过以下具体方式来实现，包括：

用于存储物理对象不同角度图像和对应的不同角度信息的存储设备以及增强现实装置，在本实施例中所述存储设备可为电商后台服务端，在其他实施例中还可以为远程服务端、云服务器、移动终端存储装置中的一种或多种。所述存储设备和增强现实装置通过有线或无线的方式通信连接；所述增强现实装置为一电商应用软件，应用于一具有照相功能的iOS系统手机，所述电商应用软件为一种可以通过手机摄像头，在软件取景框中同步显示物理对象如花瓶等实现摆放效果的增强现实软件。

所述增强现实装置包括：用于显示增强现实效果的显示模块，所述模块包括取景框；

用于存储将至少一个物理对象信息的物理对象信息库模块，所述物理对象信息库可为各类商品信息集合，例如各类商品缩略图或商品名称；

用于获取增强现实使用状态定位信息，并将增强现实使用状态定位信息转化为物理对象角度信息的转化模块；所述转化模块的工作和实现方式，以苹果公司iPhone手机的iOS系统为例，可以通过以下方式实现，增强现实软件可以获取手机陀螺仪x、y、z轴反馈，进行相关算法计算后，将手机陀螺仪的三轴定位信息转化为用户手持手机角度信息，所述用户手持手机角度即为所述花瓶不同角度信息。

具体来说，若要通过手机陀螺仪传感器取得当前IOS手机的相对角度信息，需要通过CoreMotion库注册一个CMMotionManager，然后通过CMMotionManager的startAccelerometerUpdatesToQueue方法向增强现实装置不断返回当前设备的CMAccelerometerData参数，根据其中acceleration结构的成员变量，得到当前设备的x、y、z轴值。

转化模块规定y为纵轴、z为横轴(在手机软件的平面应用中不关心x轴)。y、z轴的值分别取-1～1的区间，其中z轴大于0代表向上倾斜，小于0代表向下倾斜，等于0代表垂直于地平面。其中y轴大于0代表向左倾斜，小于0代表向右倾斜，等于0代表与相对位置无变化。根据y、z两个值的9种变化可以计算出设备的9个相对角度，前述九个角度即为所述花瓶不同角度信息。从而根据所述转化后得到的花瓶角度信息，调取对应的花瓶透视图显示到应用软件显示界面(取景框)，从而实现增强现实的效果。所述增强现实软件可以实时获取手机陀螺仪三轴定位信息，并自动转换成花瓶对应角度信息，从而自动切换花瓶对应的角度图片，从而达到相对完美的透视图效果。

用于将物理对象信息库中的物理对象移动到所述显示模块的移动模块。在所述软件显示界面显示物理对象信息库图标或窗口，用户通过点击所述图标或窗口等方式在所述物理对象信息库中选择不同种类的花瓶信息，并将这些花瓶信息移动或拖拽到所述增强现实软件显示界面(即拍摄界面)。

用于调取存储设备中存储的物理对象不同角度图像和对应的不同角度信息的调取模块。

本发明说明书中未详细记载的软件调取图片等数据信息以及显示图片等数据信息的方法为本领域公知技术，为节省篇幅，在此不再赘述；这些内容构成本说明书的组成部分。

Claims (12)

1.一种增强现实的方法，其特征在于，包括：

用于获取物理对象不同角度图像和对应的不同角度信息的步骤；

用于将所获取的物理对象不同角度图像和对应的不同角度信息存储到存储设备的步骤；

用于获取增强现实装置使用状态定位信息的步骤；

用于将所述增强现实装置使用状态定位信息转化为物理对象角度信息的步骤；

用于根据转化后增强现实装置使用状态定位信息对应的物理对象角度信息调取对应物理对象图像并显示于所述增强现实装置以实现增强现实效果的步骤。

2.根据权利要求1所述的增强现实的方法，其特征在于：还包括

用于存储增强现实效果视图的步骤。

3.根据权利要求1所述的增强现实的方法，其特征在于：

所述物理对象不同角度图像为物理对象不同角度透视图；且在用于获取物理对象不同角度图像和对应的不同角度信息的步骤中，获取物理对象的2-9个不同角度图像和对应的角度信息。

4.根据权利要求1所述的增强现实的方法，其特征在于：在用于获取增强现实装置使用状态定位信息的步骤中，实时获取增强现实装置使用状态定位信息。

5.根据权利要求1-4中所述的任一增强现实的方法，其特征在于：增强现实装置为一应用软件，应用于一具有照相功能的移动终端。

6.根据权利要求5所述的增强现实的方法，其特征在于：所述存储设备为远程服务端、云服务器、移动终端存储装置中的一种或多种。

7.根据权利要求5所述的增强现实的方法，其特征在于：所述移动终端为手机、平板电脑、笔记本电脑或智能照相机；

在用于获取增强现实装置使用状态定位信息的步骤中，所述增强现实装置使用状态定位信息为移动终端陀螺仪三轴定位信息。

8.根据权利要求6、7中所述的任一增强现实的方法，其特征在于：还包括用于将至少一个物理对象信息存储到所述增强现实装置以形成物理对象信息库的步骤；

以及，用于将所述一个或多个物理对象信息从物理对象信息库移动到增强现实装置显示模块的步骤，在此步骤中，增强现实装置从所述存储设备中调取各物理对象不同角度图像和对应的不同角度信息并缓存到所述增强现实装置中；在将所述增强现实装置使用状态定位信息转化为物理对象角度信息后，根据物理对象角度信息调取缓存在增强现实装置中的对应物理对象图像，并显示于所述增强现实装置以实现增强现实效果。

9.一种增强现实的系统，其特征在于，包括：

用于存储物理对象不同角度图像和对应的不同角度信息的存储设备，以及增强现实装置，所述存储设备和增强现实装置通过有线或无线的方式通信连接；其中：

所述增强现实装置包括：

用于显示增强现实效果的显示模块；

用于存储将至少一个物理对象信息的物理对象信息库模块；

用于获取增强现实使用状态定位信息，并将增强现实使用状态定位信息转化为物理对象角度信息的转化模块；

用于调取存储设备中存储的物理对象不同角度图像和对应的不同角度信息的调取模块；

用于将物理对象信息库中的物理对象移动到所述显示模块的移动模块。

10.根据权利要9所述的增强现实的系统，其特征在于，所述增强现实装置为一应用软件，应用于一具有照相功能的移动终端，所述增强现实使用状态定位信息为所述移动终端的陀螺仪三轴定位数据。

11.根据权利要10所述的增强现实的系统，其特征在于，所述移动终端为手机、平板电脑、笔记本电脑或智能照相机。

12.根据权利要9-11中所述任一增强现实的系统，其特征在于，所述存储设备为远程服务端、云服务器、移动终端存储装置中的一种或多种。