一种增强现实三维模型的生成方法
技术领域
本发明涉及三维图像生成,尤其涉及的是,一种介于虚拟和现实之间的人工智能自动增强现实三维模型的生成方法。
背景技术
随着技术的发展,对于立体的目标对象,例如鞋、帽、衣乃至人等,如何通过获取二维数据复构成仿真三维图像,已经获得极大进展。
例如,申请公布号为CN 103049852 A的中国专利公开了一种虚拟试衣系统,它包括体感设备,体感设备控制器;负责处理用户动作识别的姿势识别检测和手势识别检测模块;负责提供数据合成的深度匹配和骨骼绑定模块;为用户提供操作指示和反馈的用户界面逻辑模块;负责向外部显示器输出信号的渲染模块。该发明能够使虚拟衣物精准的匹配到用户的移动影像上,让试穿衣服的效果达到百分之百的真实,便于顾客在实体购物商场中进行快捷、有效地试衣。另外,还可以通过此试衣系统进行商品展示。
又如,申请公布号为CN 104517243 A的中国专利公开了一种三维试衣系统,它包括传统的二维试衣系统,三维投影系统;主要组成部分含有衣物数据库,录像机捕捉系统,动作分析,云室等。该发明能够使虚拟衣物精准的匹配到用户的移动三维影像上,让试穿衣服的效果达到百分之百的真实,便于顾客在实体购物商场中进行快捷、有效地试衣。另外,还可以通过此试衣系统进行商品展示。
又如,申请公布号为CN 104463622 A的中国专利公开了一种试衣系统及试衣系统的应用方法。该系统包括:第一传感器,用于检测人体的身高;重量传感器,用于检测人体的重量;存储器,用于存储不同身高和重量所对应的参考试衣信息;信号处理器,分别与第一传感器和重量传感器建立通信关系,根据人体的身高和重量从存储器中获取与其对应的参考试衣信息;第一提醒装置,与信号处理器建立通信关系,用于将参考试衣信息转换成以下至少一种信息:语音信息、文字信息、灯光信息。该发明解决了现有的试衣间不能提供关于针对消费者自身情况的推荐试衣信息,进而导致试衣间体验单一的问题。
但是,现有技术需要采用专业设备在360度采集数据,或者根据传感器搜集的身材数据进行人体仿真,应用复杂且不方便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种新的增强现实三维模型的生成方法。
本发明的技术方案如下:一种增强现实三维模型的生成方法,其包括以下步骤:利用目标对象有限的二维光学成像,生成相对应的仿真数字彩色三维模型。
例如,利用目标对象有限的二维光学成像照片,通过人工智能方式重新模拟计算生成相对应的仿真数字彩色三维模型。
例如,从前方获取目标对象正面的二维光学成像,生成相对应的仿真数字彩色三维模型。
例如,从前方获取目标对象正面的二维光学成像,通过目标对象的标准特征信息参数,生成相对应的仿真数字彩色三维模型。例如,二维光学成像为二维彩色光学数字成像。例如,从前方获取目标对象正面的二维光学成像,通过标准特征信息参数信息表,生成相对应的仿真数字彩色三维模型。例如,从前方获取目标对象正面的二维光学成像,通过标准目标对象特征信息参数信息表,生成相对应的仿真数字彩色三维模型。
例如,重组相对应目标对象的仿真数字彩色三维模型。
优选的,分别从前方获取目标对象正面的左侧方向、右侧方向的两次二维光学成像。
优选的,分别从前方获取目标对象正面的正前方向、左侧方向、右侧方向的三次二维光学成像。
优选的,还从后方或侧面获取目标对象背面的二维光学成像。例如,获取包括目标对象正面及背面的二维彩色光学数字成像,通过标准目标对象特征参数信息表,生成相对应的仿真数字彩色三维模型。
优选的,所述目标对象为人体,且生成相对应的仿真数字彩色三维人体模型。
例如,目标对象的标准特征信息参数根据计算模型预先设定。
例如,目标对象的标准特征信息参数根据互联网大数据相应特征信息经过统计模式设定。
例如,目标对象的标准特征信息参数根据互联网大数据相应特征信息经过人工智能自动设定。
例如,目标对象的标准人体特征信息参数是根据性别,人种,族群,出生地区,生长地区,年龄,身高,体重,经过人工智能自动设定。
优选的,还包括存储步骤:存储所述仿真数字彩色三维模型。
优选的,所述存储步骤中,关联所述目标对象存储所述仿真数字彩色三维模型。
优选的,还包括调整步骤:修改所述仿真数字彩色三维模型。
优选的,所述调整步骤中,对所述仿真数字彩色三维模型的场景进行修改。
例如,所述调整步骤中,对所述仿真数字彩色三维模型的人体进行修改。
例如,对所述仿真数字彩色三维模型的人体进行参数化变形。
例如,对所述仿真数字彩色三维模型的表情进行修改。
优选的,所述调整步骤中,对所述仿真数字彩色三维模型进行服装修改。
优选的,所述调整步骤中,对所述仿真数字彩色三维模型进行动态呈现。
例如,从目标对象正面的第一方向获取目标对象的二维彩色光学数字第一图像;从目标对象正面的第二方向获取所述目标对象的二维彩色光学数字第二图像;根据所述第一图像及所述第二图像,通过标准目标对象特征参数信息表,生成相对应的仿真数字彩色三维模型;其中,所述第一方向与所述第二方向的夹角为A,0度<A<180度。
例如,以所述目标对象的正面的中间线为对称轴,所述第一方向与所述第二方向轴对称设置。
例如,从目标对象正面的第一方向的第一位置获取目标对象的二维彩色光学数字第一图像;从目标对象正面的第二方向的第二位置获取所述目标对象的二维彩色光学数字第二图像;根据所述第一图像及所述第二图像,通过标准目标对象特征参数信息表,生成相对应的仿真数字彩色三维模型;所述第一位置、所述第二位置与所述目标对象形成一个三角形。例如,所述目标对象与所述第一位置的距离等于其与所述第二位置的距离,即所述三角形为等腰三角形。例如,所述三角形为直角等腰三角形。
例如,根据目标对象确定所述第一位置与所述第二位置,例如,根据用户的身材例如臂长确定所述第一位置与所述第二位置。。
例如,所述第一方向、所述第二方向分别与所述目标对象的朝向成45度角。
采用上述方案,本发明通过从前方获取目标对象正面的二维彩色光学数字成像,即可得到相对应的仿真数字彩色三维模型,不仅适用于人体,还适用于各种立体结构,例如鞋、帽、衣服等,从而能够有效生成仿真数字彩色三维模型,且可以方便的组合搭配使用,应用简单、方便,还可广泛应用于社交软件、社交平台,互动游戏、手机游戏、网络游戏,试衣软件、试衣平台,在线教育,动漫制作,影视制作、网络影视、手机影视,三维打印、三维成像,广告制作、纸质广告、网络广告、手机广告等领域,具有很高的市场应用价值。
附图说明
图1为本发明的一个实施例的从前方获取目标对象正面的二维彩色光学数字成像示意图。
图2为本发明的又一个实施例的从前方获取目标对象正面的二维彩色光学数字成像示意图。
图3为本发明的又一个实施例的从前方获取目标对象正面的二维彩色光学数字成像示意图。
图4A与图4B分别为本发明的一个实施例的以人体头部作为目标对象正面的两个方向所获取二维彩色光学数字成像的示意图。
图4C为图4A与图4B所获取的二维彩色光学数字成像所生成相对应的仿真数字彩色三维模型的示意图。
图5A与图5B分别为本发明的一个实施例的以人体全身作为目标对象正面的两个方向所获取二维彩色光学数字成像的示意图。
图5C为图5A与图5B所获取的二维彩色光学数字成像所生成相对应的仿真数字彩色三维模型的示意图。
图6A与图6B分别为本发明的一个实施例的以上衣作为目标对象正面的两个方向所获取二维彩色光学数字成像的示意图。
图6C为图6A与图6B所获取的二维彩色光学数字成像所生成相对应的仿真数字彩色三维模型的示意图。
图7A与图7B分别为本发明的一个实施例的以长裤作为目标对象正面的两个方向所获取二维彩色光学数字成像的示意图。
图7C为图7A与图7B所获取的二维彩色光学数字成像所生成相对应的仿真数字彩色三维模型的示意图。
图8A与图8B分别为本发明的一个实施例的以鞋子作为目标对象正面的两个方向所获取二维彩色光学数字成像的示意图。
图8C为图8A与图8B所获取的二维彩色光学数字成像所生成相对应的仿真数字彩色三维模型的示意图。
图9A与图9B分别为本发明的一个实施例的以帽子作为目标对象正面的两个方向所获取二维彩色光学数字成像的示意图。
图9C为图9A与图9B所获取的二维彩色光学数字成像所生成相对应的仿真数字彩色三维模型的示意图。
图10A与图10B分别为本发明的一个实施例的以提包作为目标对象正面的两个方向所获取二维彩色光学数字成像的示意图。
图10C为图10A与图10B所获取的二维彩色光学数字成像所生成相对应的仿真数字彩色三维模型的示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面结合附图和具体实施例,对本发明进行更详细的说明。但是,本发明可以采用许多不同的形式来实现,并不限于本说明书所描述的实施例。需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义,本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明涉及增强现实(Augmented Reality,AR)技术,AR也被称之为混合现实,其通过电脑技术,将虚拟的信息应用到真实世界,真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在,是在虚拟现实(Virtual Reality)之上,实现了增强现实,真实体验及实时交流。也就是说,利用有限角度的2维彩色光学成像照片,通过对目标对象的个性特征,光学成像角度,表面光学投影的分析,以及使用者对目标对象3维模型展示的侧重要求,自动弥补上需要形成真实3维模型所缺少的信息,重新仿真一个相对应的增强现实版数字彩色3维模型。本发明的一个例子是,一种增强现实三维模型的生成方法,其包括以下步骤:利用目标对象有限的二维光学成像,生成相对应的仿真数字彩色三维模型。其中,所述二维光学成像,包括目标对象的二维光学成像的图像及/或照片;所述有限,为有限的数量,例如,不超过10,优选的,不超过3、4或5;通常可以为1或2,这样,避免了大量获取二维光学成像的繁琐操作。例如,利用目标对象有限的二维光学成像照片,通过人工智能方式重新模拟计算生成相对应的仿真数字彩色三维模型。
例如,一种增强现实三维模型的生成方法,其包括以下步骤:从前方获取目标对象正面的二维光学成像,生成相对应的仿真数字彩色三维模型。二维光学成像,即平面照片或者平面成像,也可以理解为从前方对目标对象的正面拍照片,该照片是彩色或黑白或灰度,或者根据拍摄器材而设置。本发明的一个实施例如图1所示,从前方获取目标对象正面的二维光学成像。又如,如图2所示,从正前方获取目标对象正面的二维光学成像。
所述正面包括但不限于绝对意义上的正前方,还包括一定范围内的侧前方角度,只要能够获取目标对象的正面的二维光学成像即可。例如,所述正面包括左侧前方和右侧前方等。优选的,分别从前方获取目标对象正面的左侧方向、右侧方向的两次二维光学成像。例如,分别从前方获取目标对象正面的正前方向、左侧方向、右侧方向的三次二维光学成像。
又一个例子是,一种增强现实三维模型的生成方法,其包括以下步骤:从前方获取目标对象正面的二维彩色光学数字成像,生成相对应的仿真数字彩色三维模型,例如,仿真数字彩色三维模型也可理解为仿真三维数字彩色目标对象图像。例如,只需要从前方对目标对象的正面拍照即可。
例如,从前方获取目标对象正面的二维光学成像,通过目标对象的标准特征信息参数,生成相对应的仿真数字彩色三维模型。例如,二维光学成像为二维彩色光学数字成像。例如,从前方获取目标对象正面的二维光学成像,通过标准特征信息参数信息表,生成相对应的仿真数字彩色三维模型。例如,所述标准特征信息参数信息表设置若干标准特征信息参数;又如,自动更新所述标准特征信息参数信息表中的至少一标准特征信息参数;又如,根据目标对象设置或选择所述标准特征信息参数信息表中的至少一标准特征信息参数;又如,根据物种设置所述标准特征信息参数信息表中的若干标准特征信息参数。例如,所述标准目标对象特征参数信息表包括物种;例如,所述标准目标对象特征参数信息表包括人类的标准目标对象特征参数信息表,其包括性别、人种、族群、出生地区、生长地区、年龄、身高、体重、皮肤、发型、体型、体态及/或姿势等标准目标对象特征参数信息。又如,所述标准特征信息参数包括皮肤、发型、眼、口、耳、鼻等。例如,从前方获取目标对象正面的二维彩色光学数字成像,通过标准目标对象特征信息参数信息表,生成相对应的仿真数字彩色三维模型。其中,所述标准目标对象特征信息参数信息表,即标准目标对象特征参数信息表。例如,重组相对应目标对象的仿真数字彩色三维模型。
例如,根据所述二维光学成像,从标准特征信息参数信息表中自动选择对应的参数,生成相对应的仿真数字彩色三维模型。例如,根据人体的二维光学成像,从标准特征信息参数信息表中自动选择对应的人体参数,例如,骨架、肤色等参数,亦可理解为特征参数,生成相对应的仿真数字彩色三维模型。
优选的,还从后方或侧面获取目标对象背面的二维光学成像。例如,获取包括目标对象正面及背面的二维彩色光学数字成像,通过标准目标对象特征参数信息表,生成相对应的仿真数字彩色三维模型。例如,获取包括目标对象正面及背面的二维彩色光学数字成像,通过标准目标对象特征参数信息表,生成相对应的仿真数字彩色三维模型。例如,目标对象为上衣,如图6A与图6B所示,从前方获取目标对象正面的二维光学成像,以及从后方获取目标对象背面的二维光学成像,合成得到如图6C所示的包括目标对象正面信息的仿真数字彩色三维模型。又如,目标对象为长裤,如图7A与图7B所示,从前方获取目标对象正面的二维光学成像,以及从后方获取目标对象背面的二维光学成像,合成得到如图7C所示的包括目标对象正面信息的仿真数字彩色三维模型。又如,目标对象为鞋子,如图8A与图8B所示,从前方获取目标对象正面的二维光学成像,以及从侧面获取目标对象侧面的二维光学成像,合成得到如图8C所示的包括目标对象正面信息的仿真数字彩色三维模型。又如,目标对象为帽子,如图9A与图9B所示,从前方获取目标对象正面的二维光学成像,以及从后方获取目标对象背面的二维光学成像,合成得到如图9C所示的包括目标对象正面信息的仿真数字彩色三维模型。又如,目标对象为提包,如图10A与图10B所示,从前方获取目标对象正面的二维光学成像,以及从侧面获取目标对象侧面的二维光学成像,合成得到如图10C所示的包括目标对象正面信息的仿真数字彩色三维模型。由此可见,本发明具有极其广泛的应用领域,且具有极好的仿真数字彩色三维模型的生成效果。
例如,从目标对象正面的第一方向获取目标对象的二维彩色光学数字第一图像;从目标对象正面的第二方向获取所述目标对象的二维彩色光学数字第二图像;根据所述第一图像及所述第二图像,通过标准目标对象特征参数信息表,生成相对应的仿真数字彩色三维模型;其中,所述第一方向与所述第二方向的夹角为A,0度<A<180度。例如,所述第一方向为所述左侧方向,所述第二方向为所述右侧方向。又如,所述第一方向与正前方向的夹角为B,所述第二方向与正前方向的夹角为C,B与C之和为A;例如,B=C。
例如,以所述目标对象的正面的中间线为对称轴,所述第一方向与所述第二方向轴对称设置。例如,从目标对象正面的第一方向的第一位置获取目标对象的二维彩色光学数字第一图像;从目标对象正面的第二方向的第二位置获取所述目标对象的二维彩色光学数字第二图像;根据所述第一图像及所述第二图像,通过标准目标对象特征参数信息表,生成相对应的仿真数字彩色三维模型;所述第一位置、所述第二位置与所述目标对象形成一个三角形。例如,所述目标对象与所述第一位置的距离等于其与所述第二位置的距离。例如,所述三角形为直角等腰三角形。例如,根据目标对象确定所述第一位置与所述第二位置。例如,所述第一方向、所述第二方向分别与所述目标对象的朝向成45度角。
例如,如图3所示,从左侧前方45度角和右侧前方45度角分别获取目标对象正面的二维光学成像。例如,如图4A与图4B所示,从左侧前方45度角和右侧前方45度角分别获取目标对象,即人体头部,正面的二维光学成像,合成得到如图4C所示的包括目标对象正面信息的仿真数字彩色三维模型。又如,如图5A与图5B所示,从左侧前方45度角和右侧前方45度角分别获取目标对象,即人体,正面的二维光学成像,合成得到如图5C所示的包括目标对象正面信息的仿真数字彩色三维模型。这样,通过对两张平面图像专利计算,能够合成得出三维图像,例如,采用左边头部45度图像,右边头部45度图像,合成三维头部图像,由使用者输入身材尺寸,或者身高及体重,加上衣服的正反面,使试衣软件可以形成真实的真人试衣效果。又如,采用左边全身45度图像,右边全身45度图像,合成全身三维图像,经测试整体误差低于15%,加上衣服的正反面,使试衣软件可以形成真实的真人试衣效果。
又如,还包括步骤:选取目标对象正面的二维光学成像,生成相对应的仿真数字彩色三维模型。例如,选取目标对象正面的左侧方向、右侧方向的两次二维光学成像。及/或,选取目标对象正面的二维光学成像以及背面或侧面的二维光学成像,生成相对应的仿真数字彩色三维模型。
优选的,所述目标对象为人体,且生成相对应的仿真数字彩色三维人体模型。例如,目标对象的标准特征信息参数根据计算模型预先设定。例如,目标对象的标准特征信息参数根据互联网大数据相应特征信息经过统计模式设定。例如,目标对象的标准特征信息参数根据互联网大数据相应特征信息经过人工智能自动设定。例如,目标对象的标准人体特征信息参数是根据性别、人种、族群、出生地区、生长地区、年龄、身高及/或体重设置,例如自动设定,又如采用人工智能自动设定。
优选的,还包括以下一项或多项步骤:皮肤模拟、头发仿真、发型设计、人头生成、表情合成、人体生成、服装布料模拟、自然景观模拟、表情自动相似变化及/或走路仿真等。即对所述仿真数字彩色三维模型进行皮肤模拟、头发仿真、发型设计、人头生成、表情合成、人体生成、服装布料模拟、自然景观模拟、表情自动相似变化及/或走路仿真等变化或调整。例如,还包括以下一项或多项步骤:人体生成及参数化变形;人头人脸及表情;服装布料模拟及合身度;走路模拟及场景走秀;及/或,T台走秀及服装动态展示等。
优选的,还包括存储步骤:存储所述仿真数字彩色三维模型。例如,所述存储步骤中,关联所述目标对象存储所述仿真数字彩色三维模型。又如,还上传所述仿真数字彩色三维模型。例如,将所述仿真数字彩色三维模型上传导服务器中。优选的,存储步骤之前,还包括登录步骤:用户登录,这样,对于每个用户,都有自己的数据,例如,存储步骤中,存储用户信息及其仿真数字彩色三维模型,又如,自动保存用户的个人数据。这样,可以实现用户登录及个人数据自动保存,也有助于实时交流。
优选的,还包括调整步骤:修改所述仿真数字彩色三维模型。例如,所述调整步骤中,对所述仿真数字彩色三维模型的场景进行修改。优选的,所述调整步骤中,对所述仿真数字彩色三维模型的人体进行修改。例如,对所述仿真数字彩色三维模型的人体进行参数化变形。例如,对所述仿真数字彩色三维模型的人体的细节进行参数化变形,所述细节包括皮肤、发型、形态、体型、姿势等。例如,可以选取或参数化调整各种预设皮肤的颜色或纹理,例如白色皮肤或者微调肤色等;又如,可以选取或参数化调整发型的模式或颜色,例如长发、黑色头发或者选择发型等;又如,可以选取或参数化调整形态、体型或姿势等。这样,可以达到实时交流的技术效果。
优选的,对所述仿真数字彩色三维模型的表情进行修改。例如,对所述仿真数字彩色三维模型的人体的表情进行修改。优选的,所述调整步骤中,对所述仿真数字彩色三维模型进行服装修改。例如,修改服装布料,又如,将服装模拟到所述仿真数字彩色三维模型中,又如,将服装模拟到所述仿真数字彩色三维模型中且根据所述仿真数字彩色三维模型及服装,呈现服装对于所述仿真数字彩色三维模型的合身度。
优选的,所述调整步骤中,对所述仿真数字彩色三维模型进行动态呈现。例如,对所述仿真数字彩色三维模型进行走路模拟及场景走秀。例如,给予动作的变化,使得所述仿真数字彩色三维模型类似于在走路,又如,给予场景的变换,使得所述仿真数字彩色三维模型类似于在走秀。
例如,从前方获取目标对象正面的二维彩色光学数字成像,通过对应的预设地区标准目标对象特征参数信息表,生成相对应的仿真数字彩色三维模型,即计算得到相对应的仿真数字彩色三维模型。例如,对于中国、美国、日本等不同的预设地区标准目标对象特征参数信息表,生成相对应的仿真数字彩色三维模型;又如,对于成都、上海、广州等不同的预设地区标准目标对象特征参数信息表,生成相对应的仿真数字彩色三维模型,以此类推。及/或,从前方获取目标对象正面的二维彩色光学数字成像,通过其出生地区所对应的标准目标对象特征参数信息表,计算得到相对应的仿真数字彩色三维模型。及/或,从前方获取目标对象正面的二维彩色光学数字成像,通过其个人族群以及出生地区所对应的标准目标对象特征参数信息表,计算得到相对应的仿真数字彩色三维模型。及/或,从前方获取目标对象正面的二维彩色光学数字成像,通过其个人族群以及年龄所对应的标准目标对象特征参数信息表,计算得到相对应的仿真数字彩色三维模型。及/或,从前方获取目标对象正面的二维彩色光学数字成像,通过其个人族群、身高以及体重所对应的标准目标对象特征参数信息表,计算得到相对应的仿真数字彩色三维模型。
采用本发明,能够实现增强虚拟现实(virtual reality)人工智能大数据3维成像;可以利用有限的2维相片生成增强现实版的3维真人模型,使用方便;并且,能够智能地从有限的2维相片选取或者选择或者自动设置人体骨架、肤色等特征来增加现实,通过数字化处理模拟成3维真人模型;还可以利用大数据云计算人类种群、籍贯、出生地、所在地等人体特征,智能增加现实3维人体模型,从而具有增强现实、虚实搭配、简化操作,方便及时、效果逼真的技术效果。本发明及其上述各实施例可广泛应用于社交、游戏、试衣、教育、动漫、影视、三维处理及/或广告等领域;例如,应用于社交软件、社交平台,互动游戏、手机游戏、网络游戏,试衣软件、试衣平台,在线教育,动漫制作,影视制作、网络影视、手机影视,三维打印、三维成像,广告制作、纸质广告、网络广告、手机广告等,用途非常广泛。
进一步地,本发明的实施例还包括,上述各实施例的各技术特征,相互组合形成的增强现实三维模型的生成方法。
需要说明的是,上述各技术特征继续相互组合,形成未在上面列举的各种实施例,均视为本发明说明书记载的范围;并且,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。