CN106488216A - 生成物体3d模型的方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了生成物体3D模型的方法、装置和系统。所述方法的一具体实施方式包括：拍摄待扫描的物体所在区域的图像并采集拍摄信息；响应于检测出用户从所拍摄的图像中圈出所述待扫描的物体，计算所述物体的位置；将所述物体的位置和所述拍摄信息发送给飞行器；接收所述飞行器发送的所述物体的3D模型，其中，所述3D模型是通过所述飞行器对所述物体进行3D扫描生成的。该实施方式实现了快速、便捷地将真实物体虚拟化成3D模型。

Description

生成物体3D模型的方法、装置和系统

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，具体涉及图像处理技术领域，尤其涉及生成物体3D模型的方法、装置和系统。

背景技术

VR(Virtual Reality，虚拟现实)，使用计算机创造以假乱真的世界。它有三个基本特征，即沉浸性(Immersion)，交互性(Interactivity)和想象力(Imagination)。AR(Augmented Reality，增强现实)是指将计算机生成的虚拟物体或其它信息叠加到真实场景中，从而实现对现实的增强。虚实结合，实时交互，三维注册是增强现实技术的三大特点。

3D模型是指对三维物体建立的适合计算机表示和处理的数学模型，是在计算机环境下对其进行处理、操作和分析其性质的基础，也是在计算机中建立表达客观世界的虚拟现实的关键技术。3D建模过程中通过三维扫描仪创建物体几何表面的点云，这些点可用来插补成物体的表面形状，越密集的点云可以创建更精确的模型。

当前，已有的生成3D模型的方法都或多或少的存在一些问题。主要有：

1、没有提出一个系统，能够方便智能的将真实物体虚拟化。真实物体虚拟化，完整的流程包括：3D物体选择，扫描，建模，颜色捕捉及贴图，3D模型后期编辑，应用于虚拟场景。

2、在3D扫描物体选择的环节，不够自动化。依赖于用户主观选择，导致了扫描环节，需要人工介入，不能指定目标进行自动扫描。

3、在3D扫描建模的环节，不够智能和便捷。用户需要手持扫描设备，动作缓慢地绕着需要扫描的物体摄像，然后选择将模型上传至云端分析，分析后得到结果，手动选择导入到CAD软件编辑，因此操作相对繁琐。

发明内容

本申请的目的在于提出一种改进的生成物体3D模型的方法、装置和系统，来解决以上背景技术部分提到的技术问题。

第一方面，本申请提供了一种生成物体3D模型的方法，所述方法包括：拍摄待扫描的物体所在区域的图像并采集拍摄信息；响应于检测出用户从所拍摄的图像中圈出所述待扫描的物体，计算所述物体的位置；将所述物体的位置和所述拍摄信息发送给飞行器；接收所述飞行器发送的所述物体的3D模型，其中，所述3D模型是通过所述飞行器对所述物体进行3D扫描生成的。

在一些实施例中，所述检测出用户从所拍摄的图像中圈出所述待扫描的物体，包括：通过轨迹跟踪得到用户对所述图像勾勒的轨迹信息；通过所述轨迹信息识别出用户圈出的所述图像中的区域。

第二方面，本申请提供了一种生成物体3D模型的方法，所述方法包括：响应于接收到虚拟现实设备发送的待扫描的物体的位置和所述拍摄信息，将所述待扫描的物体的位置设置为目的地并飞到所述目的地；按照预设的飞行速度，环绕所述待扫描的物体上下飞行，进行3D扫描直到所述待扫描的物体360度的点阵被覆盖完全；根据3D扫描的结果生成所述物体的3D模型；将所述3D模型发送给所述虚拟现实设备。

在一些实施例中，所述方法还包括：在进行3D扫描的同时拍摄所述物体的照片；通过所述照片还原出所述物体对应点阵的色彩信息；将所述色彩信息与所述物体的3D模型结合，生成全彩3D模型。

在一些实施例中，所述将所述待扫描的物体的位置设置为目的地并飞到所述目的地，包括：飞到所述拍摄信息中的拍摄位置；根据所述拍摄信息中的拍摄方向重新拍摄待扫描的物体所在区域的图像，并采集所述物体与用户的距离信息；比较重新拍摄的所述图像和虚拟现实设备拍摄的并经用户圈出的待扫描的物体的图像以找到所述物体；根据所述距离信息重新计算所述物体的位置，将重新计算的所述物体的位置设置为目的地。

第三方面，本申请提供了一种生成物体3D模型的装置，所述装置包括：采集单元，配置用于拍摄待扫描的物体所在区域的图像并采集拍摄信息；目标定位单元，配置用于响应于检测出用户从所拍摄的图像中圈出所述待扫描的物体，计算所述物体的位置；发送单元，配置用于将所述物体的位置和所述拍摄信息发送给飞行器；接收单元，配置用于接收所述飞行器发送的所述物体的3D模型，其中，所述3D模型是通过所述飞行器对所述物体进行3D扫描生成的。

在一些实施例中，所述装置还包括轨迹追踪单元，配置用于：通过轨迹跟踪得到用户对所述图像勾勒的轨迹信息；通过所述轨迹信息识别出用户圈出的所述图像中的区域。

第四方面，本申请提供了一种生成物体3D模型的装置，所述装置包括：控制单元，配置用于响应于接收到虚拟现实设备发送的待扫描的物体的位置和拍摄信息，将所述待扫描的物体的位置设置为目的地并飞到所述目的地；扫描单元，配置用于按照预设的飞行速度，环绕所述待扫描的物体上下飞行，进行3D扫描直到所述待扫描的物体360度的点阵被覆盖完全；生成单元，配置用于根据3D扫描的结果生成所述物体的3D模型；传送单元，配置用于将所述3D模型发送给所述虚拟现实设备。

在一些实施例中，所述装置还包括摄像单元，配置用于：在进行3D扫描的同时拍摄所述物体的照片；通过所述照片还原出所述物体对应点阵的色彩信息；将所述色彩信息与所述物体的3D模型结合，生成全彩3D模型。

在一些实施例中，所述控制单元进一步配置用于：控制飞行器飞到所述拍摄信息中的拍摄位置；根据所述拍摄信息中的拍摄方向重新拍摄待扫描的物体所在区域的图像，并采集所述物体与用户的距离信息；比较重新拍摄的所述图像和虚拟现实设备拍摄的并经用户圈出的待扫描的物体的图像以找到所述物体；根据所述距离信息重新计算所述物体的位置，将重新计算的所述物体的位置设置为目的地。

第五方面，本申请提供了一种生成物体3D模型的系统，所述系统包括：虚拟现实设备，用于拍摄待扫描的物体所在区域的图像并采集拍摄信息；响应于检测出用户从所拍摄的图像中圈出所述待扫描的物体，计算所述物体的位置；将所述物体的位置和所述拍摄信息发送给飞行器；接收所述飞行器发送的所述物体的3D模型，其中，所述3D模型是通过所述飞行器对所述物体进行3D扫描生成的；飞行器，用于响应于接收到虚拟现实设备发送的待扫描的物体的位置和所述拍摄信息，将所述待扫描的物体的位置设置为目的地并飞到所述目的地；按照预设的飞行速度，环绕所述待扫描的物体上下飞行，进行3D扫描直到所述待扫描的物体360度的点阵被覆盖完全；根据3D扫描的结果生成所述物体的3D模型；将所述3D模型发送给所述虚拟现实设备。

在一些实施例中，所述虚拟现实设备，包括：摄像头，用于拍摄待扫描的物体所在区域的图像；定位传感器，用于获取拍摄位置，所述拍摄位置包括：虚拟现实设备的经度、纬度和高度三维位置；地磁指南针，用于获取拍摄方向，所述拍摄方向包括：虚拟现实设备相对于横贯南北的地磁线的偏转；深度传感器，用于采集待扫描的物体与虚拟现实设备之间的距离；通信元件，用于将所述物体的位置和所述拍摄信息发送给飞行器，并接收所述飞行器发送的所述物体的3D模型，其中，所述3D模型是通过所述飞行器对所述物体进行3D扫描生成的；处理器，用于计算所述物体的位置，其中，所述处理器与所述摄像头、所述定位传感器、所述地磁指南针、所述深度传感器和所述通信元件相连接。

在一些实施例中，所述虚拟现实设备，还包括：手柄，用于通过轨迹跟踪得到用户对所述图像勾勒的轨迹信息并通过所述轨迹信息识别出用户圈出的所述图像中的区域，其中，所述手柄与所述处理器相连接。

在一些实施例中，所述飞行器包括：定位传感器，用于获取飞行器的经度、纬度和高度三维位置；地磁指南针，用于测量飞行器相对于横贯南北的地磁线的偏转；加速度计，用于测量飞行器的加速度；角速度计，用于测量飞行器的角速度；气压计，用于测量飞行器的海拔高度；深度传感器，用于进行3D扫描；模型处理器，用于根据3D扫描的结果生成所述物体的3D模型，其中，所述模型处理器与所述深度传感器相连接；通信元件，用于接收虚拟现实设备发送的待扫描的物体的位置和所述拍摄信息，并将所述3D模型发送给所述虚拟现实设备，其中，所述通信元件与所述模型处理器相连接；控制器，用于控制飞行器的飞行速度和方向，其中，所述控制器与所述定位传感器、所述地磁指南针、所述加速度计、所述角速度计、所述气压计、所述深度传感器和所述通信元件相连接。

在一些实施例中，所述飞行器还包括：摄像头，用于在进行3D扫描的同时拍摄所述物体的照片，其中，所述摄像头与所述模型处理器相连接；并且所述模型处理器通过所述照片还原出所述物体对应点阵的色彩信息，并将所述色彩信息与所述物体的3D模型结合，生成全彩3D模型。

本申请提供的生成物体3D模型的方法、装置和系统，通过虚拟现实设备拍摄待扫描的物体图像，并计算该物体的位置，然后将该物体的图像和位置发送给飞行器，飞行器扫描该物体并生成3D模型后再将该3D模型发送给虚拟现实设备，从而快速、便捷地生成物体的3D模型并应用于虚拟现实环境。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本申请可以应用于其中的示例性系统架构图；

图2是根据本申请的生成物体3D模型的方法的一个实施例的流程图；

图3是根据本申请的生成物体3D模型的方法的又一个实施例的流程图；

图4是根据本申请的生成物体3D模型的装置的一个实施例的结构示意图；

图5是根据本申请的生成物体3D模型的装置的又一个实施例的结构示意图；

图6是适于用来实现本申请实施例的虚拟现实设备或飞行器的计算机系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

图1示出了可以应用本申请的生成物体3D模型的方法、生成物体3D模型的装置或系统的实施例的示例性系统架构100。

如图1所示，系统架构100可以包括虚拟现实设备101、102、网络103、飞行器104、以及待扫描的物体105。网络103用以在虚拟现实设备101、102和飞行器104之间提供通信链路的介质。网络103可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。

用户可以使用虚拟现实设备101、102通过网络103与飞行器104交互，以接收或发送消息等。虚拟现实设备101、102是虚拟现实/增强现实技术领域相关的硬件产品，是虚拟现实/增强现实解决方案中用到的硬件设备，可包括：三维视觉显示设备(如3D展示系统、大型投影系统、头显(头戴式立体显示器等))；声音设备(如三维的声音系统以及非传统意义的立体声)；交互设备(包括位置追踪仪、数据手套、3D输入设备(三维鼠标)、动作捕捉设备、眼动仪、力反馈设备以及其他交互设备)等。

飞行器是靠空气的静浮力或空气相对运动产生的空气动力升空飞行的装置，例如无人机、气球等。随着飞行器硬件及飞行控制等软件的越来越成熟，在特定的行业领域有着越来越广泛的应用。如航空拍摄，森林防火，应急救灾，治安监控等；智能化趋势明显。

飞行器104可以是提供3D扫描服务的飞行器，例如对虚拟现实设备101、102上显示的3D模型提供支持的具有3D扫描功能的飞行器。飞行器104安装有非接触式的3D扫描仪(例如，激光或红外深度传感器)，用于创建物体几何表面的点云，这些点可用来插补成物体的表面形状，越密集的点云可以创建更精确的模型。若扫描仪能够取得表面颜色，则可进一步在重建的表面上粘贴，亦即所谓的材质贴图(texture mapping)。具有3D扫描功能的飞行器可以对接收到扫描请求等数据进行分析等处理，并将处理结果(例如生成的3D模型)反馈给虚拟现实设备101、102。

此外，虚拟现实设备和飞行器中还可以与云端服务器相连接，飞行器将生成的3D模型上传至云端服务器，然后再下载到虚拟现实设备。云端服务器中存储的3D模型可由多个虚拟现实设备共享。

需要说明的是，本申请实施例所提供的生成物体3D模型的方法一般由虚拟现实设备101、102和飞行器104执行，相应地，生成物体3D模型的装置一般设置于虚拟现实设备101、102和飞行器104中。

应该理解，图1中的虚拟现实设备、网络和飞行器的数目仅仅是示意性的。可以通过多个飞行器执行3D扫描任务，并且生成的3D模型可发送给多个虚拟现实设备。根据实现需要，可以具有任意数目的虚拟现实设备、网络和飞行器。

继续参考图2，示出了根据本申请的生成物体3D模型的方法的一个实施例的流程200。所述的生成物体3D模型的方法，包括以下步骤：

步骤201，拍摄待扫描的物体所在区域的图像并采集拍摄信息。

在本实施例中，生成物体3D模型的方法运行于其上的电子设备(例如图1所示的虚拟现实设备)可以拍摄待扫描的物体所在区域的图像并采集拍摄信息，其中，拍摄信息可包括：所拍摄的图像、拍摄位置、拍摄角度等。上述电子设备，可包括：摄像头，用于拍摄待扫描的物体所在区域的图像；定位传感器，用于获取拍摄位置，包括：经度、纬度和高度三维位置；地磁指南针，用于获取拍摄方向，包括：上述电子设备相对于横贯南北的地磁线的偏转；深度传感器，用于采集待扫描的物体与虚拟现实设备之间的距离。定位传感器采用的定位系统可以是全球定位系统GPS、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统或北斗卫星导航系统等。

步骤202，响应于检测出用户从所拍摄的图像中圈出待扫描的物体，计算物体的位置。

在本实施例中，步骤201中拍摄的图像中可能有多个物体，需要用户来选择待扫描的物体，用户可以手动圈出待扫描的物体，然后计算出该物体的位置，该位置可以包括地理位置和高度等信息。如果上述电子设备上安装有深度传感器，则在拍照时可测量待扫描的物体与上述电子设备之间的距离，再结合采集到的拍摄地点和拍摄方向，可以计算出待扫描的物体的具体位置。如果上述电子设备上没有安装有深度传感器，则可大致估算出待扫描的物体的位置，再由飞行器在上述电子设备的同一位置重新拍照计算出待扫描的物体的具体位置。

在本实施例的一些可选的实现方式中，检测出用户从所拍摄的图像中圈出待扫描的物体，包括：通过轨迹跟踪得到用户对所述图像勾勒的轨迹信息；通过所述轨迹信息识别出用户圈出的所述图像中的区域。例如，通过摄像头，专用的手柄、眼动仪等采集轨迹(例如手指滑过的轨迹、手势、视线轨迹等)数据，来确定用户所圈出的待扫描的物体。

步骤203，将物体的位置和拍摄信息发送给飞行器。

在本实施例中，将步骤202计算出的待扫描物体的位置和步骤201中采集的拍摄信息发送给飞行器，即，发起3D扫描请求，请求飞行器执行对物体进行3D扫描操作。虚拟现实设备和飞行器之间的连接是通过通信元件实现的无线连接。相互通信的虚拟现实设备和飞行器都安装有采用相同通信方式的通信元件。该虚拟现实设备通信元件也可以支持与其它飞行器通信的通信方式，方便虚拟现实设备与飞行器之间的任意组合和扩展。虚拟现实设备可以将待扫描物体的相关信息发给多个飞行器，作为一个集群分工合作，扫描一个大的物体。例如，计算出待扫描的建筑物高度约20米，可以指定两个飞行器进行3D扫描，一个飞行器负责扫描0-10米，另一个飞行器负责扫描10-20米，为了保证扫描覆盖整个建筑物，两个飞行器负责扫描的范围需要重叠。

步骤204，接收飞行器发送的物体的3D模型。

在本实施例中，飞行器收到步骤203发出的信息后进行3D扫描生成3D模型，然后将该3D模型发送给发起3D扫描请求的虚拟现实设备。该步骤也是通过通信元件来实现的。

在本实施例的一些可选的实现方式中，飞行器可以将生成的3D模型上传到云端服务器，然后虚拟现实设备从云端服务器下载该3D模型。还有一种情况，由多个飞行器执行扫描任务，每个飞行器将扫描到的数据上传到云端服务器后在云端服务器组合成3D模型，则虚拟现实设备需要从云端服务器下载该3D模型。

本申请的上述实施例提供的方法通过将虚拟现实设备采集到的与待扫描物体有关的信息发送给飞行器，并接收生成的3D模型，能够快速、便捷地选择、定位待扫描的物体，由飞行器生成3D模型，并可直接在游戏社交等场合使用该3D模型。

进一步参考图3，其示出了生成物体3D模型的方法的又一个实施例的流程300。该生成物体3D模型的方法的流程300，包括以下步骤：

步骤301，响应于接收到虚拟现实设备发送的待扫描的物体的位置和拍摄信息，将待扫描的物体的位置设置为目的地并飞到目的地。

在本实施例中，生成物体3D模型的方法运行于其上的电子设备(例如图1所示的飞行器)可以接收到虚拟现实设备发送的待扫描的物体的位置和拍摄信息，然后将待扫描的物体的位置设置为目的地并飞到目的地。例如，当飞行器收到待扫描的物体的位置为北纬39度54分26.37秒，东经116度23分29.22秒时，将该位置设为目的地，自动驾驶到该位置。

在本实施例的一些可选的实现方式中，如果虚拟现实设备发送的物体位置不精确时，需要飞行器重新定位待扫描物的位置，步骤如下：飞到虚拟现实设备拍照时的拍摄位置，其中虚拟现实设备采集的拍摄信息中包括了拍摄位置和拍摄方向；根据所述拍摄信息中的拍摄方向重新拍摄待扫描的物体所在区域的图像，并采集所述物体与用户的距离信息；比较重新拍摄的所述图像和虚拟现实设备拍摄的并经用户圈出的待扫描的物体的图像以找到所述物体；根据所述距离信息重新计算所述物体的位置，将重新计算的所述物体的位置设置为目的地。这种方法对于虚拟现实设备不具备深度传感器的情况十分有效。虚拟现实设备和飞行器共用一套深度传感器可虚拟现实设备降低成本，并且使得不具备深度传感器的设备也可以得到3D模型，例如，一些可以确定拍照时的位置信息的智能手机，就可以通过调用飞行器来进行3D建模，而不需要专业的虚拟现实设备。

步骤302，按照预设的飞行速度，环绕待扫描的物体上下飞行，进行3D扫描直到待扫描的物体360度的点阵被覆盖完全。

在本实施例中，飞行器进行3D扫描时的飞行速度受限于3D扫描仪的速度，要保证待扫描的物体360度的点阵被覆盖完全。采用激光或红外深度传感器进行3D扫描。

在本实施例的一些可选的实现方式中，在进行3D扫描的同时拍摄所述物体的照片；通过所述照片还原出所述物体对应点阵的色彩信息；将所述色彩信息与所述物体的3D模型结合，生成全彩3D模型。由于深度传感器只采集了深度信息，生成的3D模型不是彩色的，为了生成全彩3D模型，在进行3D扫描时利用摄像头拍摄彩色照片来获取物体的色彩信息。

步骤303，根据3D扫描的结果生成物体的3D模型。

在本实施例中，通过步骤302非接触扫描物体，得到物体表面精确的三维点云(Point Cloud)数据，最终生成物体的数字模型，不仅速度快，而且精度高，几乎可以完美的复制现实世界中的任何物体，以数字化的形式逼真的重现现实世界。

在本实施例的一些可选的实现方式中，也可将3D扫描的数据发送给云端服务器，由云端服务器来生成物体的3D模型。

步骤304，将3D模型发送给虚拟现实设备。

在本实施例中，将步骤303生成的3D模型发送给虚拟现实设备。通过通信元件发送3D模型，相互通信的虚拟现实设备和飞行器都安装有采用相同通信方式的通信元件。

本申请的上述实施例提供的方法通过接收虚拟现实设备发送的对物体进行3D扫描的指示，飞到该物体所在位置进行3D扫描，生成3D模型后再发给虚拟现实设备，能够准确、快速地生成物体的3D模型。

生成物体3D模型的系统由虚拟现实设备和飞行器组成，虚拟现实设备和飞行器之间通过通信元件形成无线连接，其中，虚拟现实设备用于执行步骤201-204，飞行器用于执行步骤301-304。

在本实施例中，虚拟现实设备的硬件可包括：摄像头，用于拍摄待扫描的物体所在区域的图像；定位传感器，用于获取拍摄位置，包括：虚拟现实设备的经度、纬度和高度三维位置；地磁指南针，用于获取拍摄方向，包括：虚拟现实设备相对于横贯南北的地磁线的偏转；深度传感器，用于采集待扫描的物体与虚拟现实设备之间的距离；处理器，用于计算所述物体的位置，处理器与摄像头、定位传感器、地磁指南针、深度传感器相连接；通信元件，用于将所述物体的位置和所述拍摄信息发送给飞行器，并接收所述飞行器发送的所述物体的3D模型，通信元件与处理器相连接。

在本实施例的一些可选的实现方式中，虚拟现实设备，还可包括：手柄，用于通过轨迹跟踪得到用户对所述图像勾勒的轨迹信息并通过所述轨迹信息识别出用户圈出的所述图像中的区域，其中，该手柄与处理器相连接。

在本实施例中，飞行器的硬件可包括：定位传感器，用于获取飞行器的经度、纬度和高度三维位置；地磁指南针，用于测量飞行器相对于横贯南北的地磁线的偏转；加速度计，用于测量飞行器的加速度；角速度计，用于测量飞行器的角速度；气压计，用于测量飞行器的海拔高度；深度传感器，用于进行3D扫描；模型处理器，用于根据3D扫描的结果生成所述物体的3D模型，其中，所述模型处理器与所述深度传感器相连接；通信元件，用于接收虚拟现实设备发送的待扫描的物体的位置和所述拍摄信息，并将所述3D模型发送给所述虚拟现实设备，其中，所述通信元件与模型处理器和控制器相连接；控制器，用于控制飞行器的飞行速度和方向，其中，所述控制器与所述定位传感器、所述地磁指南针、所述加速度计、所述角速度计、所述气压计、所述深度传感器和所述通信元件相连接。

在本实施例的一些可选的实现方式中，飞行器还可包括：摄像头，用于在进行3D扫描的同时拍摄所述物体的照片，其中，所述摄像头与所述模型处理器相连接；并且模型处理器通过所述照片还原出所述物体对应点阵的色彩信息，并将所述色彩信息与所述物体的3D模型结合，生成全彩3D模型。

在实际应用时，用户头戴VR/AR设备，踱步并转动头部，透过摄像头拍摄的画面，实时观看周围的景色。当他想对某个物体进行3D扫描的时候，停下来在画面上画一个圈或者其他形状，勾勒出想扫描的物体。与此同时，处理器会根据定位传感器、地磁指南针、深度传感器、摄像头的输入，进行目标定位。原理如下：通过GPS信息得到VR/AR设备的经纬度和高度，通过地磁指南针得到VR/AR设备当前的指向，通过深度传感器得到VR/AR设备与目标物体的距离，通过计算上述信息，可以得到目标物体的位置。通过轨迹跟踪可以得到用户对图片勾勒的轨迹信息，得到图片中的一块区域。将位置信息以及拍摄的目标物体图片通过通信元件发送给飞行器，给飞行器下达指令，要求进行3D扫描。飞行器接收到指令后执行。飞行器设置自动驾驶目的地为待扫描物体的位置，自动飞到目的地。在目的地，先进行目标的进一步精确定位，通过与VR/AR设备传过来的图片作比较，找到待扫描的物体。定位后，按预设的飞行速度，环绕物体上下飞行，进行3D扫描同时拍照，直到整个物体360度的点阵被覆盖完全。通过拍摄的照片，还原出物体对应点阵的色彩信息，自动贴到3D模型上，得到3D全彩模型。得到的全彩模型，通过通信元件自动被传递回给VR/AR设备，也可以同时保存在云端。AR/VR设备可以将它应用在不同的应用中，如VR游戏，VR社交；还可以使用VR环境的三维编辑器对物体进行修改；或者发送给3D打印机打印。

进一步参考图4，作为对上述各图所示方法的实现，本申请提供了一种生成物体3D模型的装置的一个实施例，该装置实施例与图2所示的方法实施例相对应，该装置具体可以应用于各种电子设备中。

如图4所示，本实施例所述的生成物体3D模型的装置400包括：采集单元401、目标定位单元402、发送单元403和接收单元404。其中，采集单元，配置用于拍摄待扫描的物体所在区域的图像并采集拍摄信息；目标定位单元，配置用于响应于检测出用户从所拍摄的图像中圈出所述待扫描的物体，计算所述物体的位置；发送单元，配置用于将所述物体的位置和所述拍摄信息发送给飞行器；接收单元，配置用于接收所述飞行器发送的所述物体的3D模型，其中，所述3D模型是通过所述飞行器对所述物体进行3D扫描生成的。

在本实施例中，采集单元401通过定位传感器、地磁指南针、深度传感器、摄像头接收图像和拍摄信息。目标定位单元402根据采集单元401采集的信息计算出物体的位置。发送单元403和接收单元404控制与飞行器之间的交互通信。

在本实施例的一些可选的实现方式中，装置400还包括轨迹追踪单元(未示出)，配置用于：通过手柄、摄像头等跟踪得到用户对所述图像勾勒的轨迹信息；通过所述轨迹信息识别出用户圈出的所述图像中的区域。

进一步参考图5，作为对上述各图所示方法的实现，本申请提供了一种生成物体3D模型的装置的又一个实施例，该装置实施例与图3所示的方法实施例相对应，该装置具体可以应用于各种电子设备中。

如图5所示，本实施例所述的生成物体3D模型的装置500包括：控制单元501、扫描单元502、生成单元503和传送单元504。其中，控制单元501配置用于响应于接收到虚拟现实设备发送的待扫描的物体的位置和拍摄信息，将所述待扫描的物体的位置设置为目的地并飞到所述目的地；扫描单元502配置用于按照预设的飞行速度，环绕所述待扫描的物体上下飞行，进行3D扫描直到所述待扫描的物体360度的点阵被覆盖完全；生成单元503配置用于根据3D扫描的结果生成所述物体的3D模型；传送单元504配置用于将所述3D模型发送给所述虚拟现实设备。

在本实施例中，控制单元501控制自动驾驶系统，通过通信元件接收虚拟现实设备发送的扫描指令后设置飞行目的地，控制单元501通过定位传感器、惯性测量元件、气压计、地磁指南针采集的信息定位目的地。扫描单元502通过深度传感器执行3D扫描。生成单元503根据3D扫描的结果生成所述物体的3D模型。传送单元504通过通信元件与虚拟现实设备进行通信。

在本实施例的一些可选的实现方式中，装置500还包括摄像单元(未示出)，配置用于：在进行3D扫描的同时通过摄像头拍摄所述物体的照片；通过所述照片还原出所述物体对应点阵的色彩信息；将所述色彩信息与所述物体的3D模型结合，生成全彩3D模型。

在本实施例的一些可选的实现方式中，控制单元501进一步配置用于：控制飞行器飞到所述拍摄信息中的拍摄位置；根据所述拍摄信息中的拍摄方向重新拍摄待扫描的物体所在区域的图像，并采集所述物体与用户的距离信息；比较重新拍摄的所述图像和虚拟现实设备拍摄的并经用户圈出的待扫描的物体的图像以找到所述物体；根据所述距离信息重新计算所述物体的位置，将重新计算的所述物体的位置设置为目的地。

下面参考图6，其示出了适于用来实现本申请实施例的虚拟现实设备或飞行器的计算机系统600的结构示意图。

如图6所示，计算机系统600包括中央处理单元(CPU)601，其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的程序或者从存储部分608加载到随机访问存储器(RAM)603中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 603中，还存储有系统600操作所需的各种程序和数据。CPU 601、ROM 602以及RAM 603通过总线604彼此相连。输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。

以下部件连接至I/O接口605：包括键盘、鼠标等的输入部分606；包括诸如液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分607；包括硬盘等的存储部分608；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分609。通信部分609经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器610也根据需要连接至I/O接口605。可拆卸介质611，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器610上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分608。

特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在机器可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分609从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质611被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)601执行时，执行本申请的方法中限定的上述功能。

附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，所述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本申请实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括采集单元、目标定位单元、发送单元和接收单元。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定，例如，采集单元还可以被描述为“拍摄待扫描的物体所在区域的图像并采集拍摄信息的单元”。

作为另一方面，本申请还提供了一种非易失性计算机存储介质，该非易失性计算机存储介质可以是上述实施例中所述装置中所包含的非易失性计算机存储介质；也可以是单独存在，未装配入终端中的非易失性计算机存储介质。上述非易失性计算机存储介质存储有一个或者多个程序，当所述一个或者多个程序被一个设备执行时，使得所述设备：拍摄待扫描的物体所在区域的图像并采集拍摄信息；响应于检测出用户从所拍摄的图像中圈出所述待扫描的物体，计算所述物体的位置；将所述物体的位置和所述拍摄信息发送给飞行器；接收所述飞行器发送的所述物体的3D模型，其中，所述3D模型是通过所述飞行器对所述物体进行3D扫描生成的。或者当所述一个或者多个程序被一个设备执行时，使得所述设备：响应于接收到虚拟现实设备发送的待扫描的物体的位置和所述拍摄信息，将所述待扫描的物体的位置设置为目的地并飞到所述目的地；按照预设的飞行速度，环绕所述待扫描的物体上下飞行，进行3D扫描直到所述待扫描的物体360度的点阵被覆盖完全；根据3D扫描的结果生成所述物体的3D模型；将所述3D模型发送给所述虚拟现实设备。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (15)

1.一种生成物体3D模型的方法，其特征在于，所述方法包括：

拍摄待扫描的物体所在区域的图像并采集拍摄信息；

响应于检测出用户从所拍摄的图像中圈出所述待扫描的物体，计算所述物体的位置；

将所述物体的位置和所述拍摄信息发送给飞行器；

接收所述飞行器发送的所述物体的3D模型，其中，所述3D模型是通过所述飞行器对所述物体进行3D扫描生成的。

2.根据权利要求1所述的生成物体3D模型的方法，其特征在于，所述检测出用户从所拍摄的图像中圈出所述待扫描的物体，包括：

通过轨迹跟踪得到用户对所述图像勾勒的轨迹信息；

通过所述轨迹信息识别出用户圈出的所述图像中的区域。

3.一种生成物体3D模型的方法，其特征在于，所述方法包括：

响应于接收到虚拟现实设备发送的待扫描的物体的位置和所述拍摄信息，将所述待扫描的物体的位置设置为目的地并飞到所述目的地；

按照预设的飞行速度，环绕所述待扫描的物体上下飞行，进行3D扫描直到所述待扫描的物体360度的点阵被覆盖完全；

根据3D扫描的结果生成所述物体的3D模型；

将所述3D模型发送给所述虚拟现实设备。

4.根据权利要求3所述的生成物体3D模型的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在进行3D扫描的同时拍摄所述物体的照片；

通过所述照片还原出所述物体对应点阵的色彩信息；

将所述色彩信息与所述物体的3D模型结合，生成全彩3D模型。

5.根据权利要求3所述的生成物体3D模型的方法，其特征在于，所述将所述待扫描的物体的位置设置为目的地并飞到所述目的地，包括：

飞到所述拍摄信息中的拍摄位置；

根据所述拍摄信息中的拍摄方向重新拍摄待扫描的物体所在区域的图像，并采集所述物体与用户的距离信息；

比较重新拍摄的所述图像和虚拟现实设备拍摄的并经用户圈出的待扫描的物体的图像以找到所述物体；

根据所述距离信息重新计算所述物体的位置，将重新计算的所述物体的位置设置为目的地。

6.一种生成物体3D模型的装置，其特征在于，所述装置包括：

采集单元，配置用于拍摄待扫描的物体所在区域的图像并采集拍摄信息；

目标定位单元，配置用于响应于检测出用户从所拍摄的图像中圈出所述待扫描的物体，计算所述物体的位置；

发送单元，配置用于将所述物体的位置和所述拍摄信息发送给飞行器；

接收单元，配置用于接收所述飞行器发送的所述物体的3D模型，其中，所述3D模型是通过所述飞行器对所述物体进行3D扫描生成的。

7.根据权利要求6所述的生成物体3D模型的装置，其特征在于，所述装置还包括轨迹追踪单元，配置用于：

通过轨迹跟踪得到用户对所述图像勾勒的轨迹信息；

通过所述轨迹信息识别出用户圈出的所述图像中的区域。

8.一种生成物体3D模型的装置，其特征在于，所述装置包括：

控制单元，配置用于响应于接收到虚拟现实设备发送的待扫描的物体的位置和拍摄信息，将所述待扫描的物体的位置设置为目的地并飞到所述目的地；

扫描单元，配置用于按照预设的飞行速度，环绕所述待扫描的物体上下飞行，进行3D扫描直到所述待扫描的物体360度的点阵被覆盖完全；

生成单元，配置用于根据3D扫描的结果生成所述物体的3D模型；

传送单元，配置用于将所述3D模型发送给所述虚拟现实设备。

9.根据权利要求8所述的生成物体3D模型的装置，其特征在于，所述装置还包括摄像单元，配置用于：

在进行3D扫描的同时拍摄所述物体的照片；

通过所述照片还原出所述物体对应点阵的色彩信息；

将所述色彩信息与所述物体的3D模型结合，生成全彩3D模型。

10.根据权利要求8所述的生成物体3D模型的装置，其特征在于，所述控制单元进一步配置用于：

控制飞行器飞到所述拍摄信息中的拍摄位置；

根据所述拍摄信息中的拍摄方向重新拍摄待扫描的物体所在区域的图像，并采集所述物体与用户的距离信息；

比较重新拍摄的所述图像和虚拟现实设备拍摄的并经用户圈出的待扫描的物体的图像以找到所述物体；

根据所述距离信息重新计算所述物体的位置，将重新计算的所述物体的位置设置为目的地。

11.一种生成物体3D模型的系统，其特征在于，所述系统包括：

虚拟现实设备，用于拍摄待扫描的物体所在区域的图像并采集拍摄信息；响应于检测出用户从所拍摄的图像中圈出所述待扫描的物体，计算所述物体的位置；将所述物体的位置和所述拍摄信息发送给飞行器；接收所述飞行器发送的所述物体的3D模型，其中，所述3D模型是通过所述飞行器对所述物体进行3D扫描生成的；

飞行器，用于响应于接收到虚拟现实设备发送的待扫描的物体的位置和所述拍摄信息，将所述待扫描的物体的位置设置为目的地并飞到所述目的地；按照预设的飞行速度，环绕所述待扫描的物体上下飞行，进行3D扫描直到所述待扫描的物体360度的点阵被覆盖完全；根据3D扫描的结果生成所述物体的3D模型；将所述3D模型发送给所述虚拟现实设备；

其中，所述虚拟现实设备和所述飞行器之间以无线通信的方式连接。

12.根据权利要求11所述的生成物体3D模型的系统，其特征在于，所述虚拟现实设备，包括：

摄像头，用于拍摄待扫描的物体所在区域的图像；

定位传感器，用于获取拍摄位置，所述拍摄位置包括：虚拟现实设备的经度、纬度和高度三维位置；

地磁指南针，用于获取拍摄方向，所述拍摄方向包括：虚拟现实设备相对于横贯南北的地磁线的偏转；

深度传感器，用于采集待扫描的物体与虚拟现实设备之间的距离；

通信元件，用于将所述物体的位置和所述拍摄信息发送给飞行器，并接收所述飞行器发送的所述物体的3D模型，其中，所述3D模型是通过所述飞行器对所述物体进行3D扫描生成的；

处理器，用于计算所述物体的位置，其中，所述处理器与所述摄像头、所述定位传感器、所述地磁指南针、所述深度传感器和所述通信元件相连接。

13.根据权利要求12所述的生成物体3D模型的系统，其特征在于，所述虚拟现实设备，还包括：

手柄，用于通过轨迹跟踪得到用户对所述图像勾勒的轨迹信息并通过所述轨迹信息识别出用户圈出的所述图像中的区域，其中，所述手柄与所述处理器相连接。

14.根据权利要求11所述的生成物体3D模型的系统，其特征在于，所述飞行器包括：

定位传感器，用于获取飞行器的经度、纬度和高度三维位置；

地磁指南针，用于测量飞行器相对于横贯南北的地磁线的偏转；

加速度计，用于测量飞行器的加速度；

角速度计，用于测量飞行器的角速度；

气压计，用于测量飞行器的海拔高度；

深度传感器，用于进行3D扫描；

模型处理器，用于根据3D扫描的结果生成所述物体的3D模型，其中，所述模型处理器与所述深度传感器相连接；

通信元件，用于接收虚拟现实设备发送的待扫描的物体的位置和所述拍摄信息，并将所述3D模型发送给所述虚拟现实设备，其中，所述通信元件与所述模型处理器相连接；

控制器，用于控制飞行器的飞行速度和方向，其中，所述控制器与所述定位传感器、所述地磁指南针、所述加速度计、所述角速度计、所述气压计、所述深度传感器和所述通信元件相连接。

15.根据权利要求14所述的生成物体3D模型的系统，其特征在于，所述飞行器还包括：

摄像头，用于在进行3D扫描的同时拍摄所述物体的照片，其中，所述摄像头与所述模型处理器相连接；并且

所述模型处理器通过所述照片还原出所述物体对应点阵的色彩信息，并将所述色彩信息与所述物体的3D模型结合，生成全彩3D模型。