CN107748617A - 一种虚拟场景与体感、触感同步的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种虚拟场景与体感、触感同步的方法，该虚拟场景与体感、触感同步的方法具体步骤如下：S1：首先在客户端打开无线wife模块，并连接到局域网，然后在客户端打开增强现实软件，并进入功能界面，根据IP账号及密码，连接服务器并登录账号，S2：登陆成功后，开启客户端的摄像头，客户端通过摄像头获取场景的图片信息，然后选取不少于50个关键点，实地测量该场景的三维空间尺寸的测量，本发明触摸体验系统中的触摸屏控制器用以检测到用户的触摸位置，并将该位置反馈给处理器，然后处理器决定要释放哪一种触觉波形效果，并控制与驱动元件相连接的驱动器来实施该触觉效果的播放，实现虚拟场景与现实场景高度同步。

Description

一种虚拟场景与体感、触感同步的方法
技术领域
本发明涉及虚拟场景与体感、触感同步技术领域，具体为一种虚拟场景与体感、触感同步的方法。
背景技术
在虚拟仿真技术越来越成熟的今天，虚拟仿真仅仅是模拟仿真一个场景或设备等，已经越来越不能满足人们的需要，人们不但注重场景画面的美观和真实性，也开始注重其实用性。如果只是注重画面的美观，那么虚拟仿真技术的应用领域是很狭窄的，只有发挥虚拟仿真技术能与很多硬件相结合的特点，才能让虚拟仿真技术越走越远。
现有技术中的全景展示的方法难以满足人们的需求，如何给用户带来更好的体验一直是设计者的追求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种虚拟场景与体感、触感同步的方法，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：一种虚拟场景与体感、触感同步的方法，该虚拟场景与体感、触感同步的方法具体步骤如下：
S1：首先在客户端打开无线wife模块，并连接到局域网，然后在客户端打开增强现实软件，并进入功能界面，根据IP账号及密码，连接服务器并登录账号；
S2：登陆成功后，开启客户端的摄像头，客户端通过摄像头获取场景的图片信息，然后选取不少于50个关键点，实地测量该场景的三维空间尺寸的测量 ，用激光测距仪和卷尺测量工具，测量一切展示空间内物体的长度、进深和高度，单位以毫米记，误差在±5mm 之间，然后客户端通过增强现实软件获取图片，将测得的数据对应填入图片尺寸，然后该增强现实软件生成虚拟图像的三维建模，在增强现实软件中构建一个与现实展示空间等比的展示空间的三维空间尺寸的三维数字模型，同时引入虚拟观众，虚拟观众的视线角度与拍摄角度一致；
S3：根据S2中获得的三维数字模型，采用匹配模块用于调节所述三维数字模型的参数和属性使得环境模型与人眼互相匹配，以形成初步的现实基础场景，然后使用3D处理模块用于渲染三维数字模型的3D效果，从而形成虚拟现实场景；
S4：使用传感器用于感知开关信号，并与控制器通过互联网通讯，控制器与触控显示装置连接，该触控显示装置用于显示S3中获得的虚拟现实场景；
S5：控制器电性连接于触摸体验系统，触摸体验系统的电子元器件包括驱动元件、驱动器、触摸屏控制器和处理器，其中触摸屏控制器用以检测到用户的触摸位置，并将该位置反馈给处理器，然后处理器决定要释放哪一种触觉波形效果，并控制与驱动元件相连接的驱动器来实施该触觉效果的播放。
优选的，所述步骤S1中登录方式有用户名及密码登录、身份证号及密码登录和手机号及验证码登录，所述步骤S1中设有登录保护功能，账号登录成功时，设置短信自动提醒，并且异地登录会自动报警，在忘记密码的情况下仍然可以通过手机验证、邮箱验证的方法找回密码。
优选的，所述步骤S5中驱动元件采用惯性马达和压电陶瓷马达的一种。
优选的，所述步骤S2包括：
S21：匹配成功后，根据摄像头的外参矩阵和内参矩阵以及摄像头与摄像头获取的图片特征点的位置关系，计算摄像头与识别图中心距离；
S22：根据摄像头成像原理和相对距离，获取场景模型与背景图像的相对位置关系；
S23：根据步骤S22获取的相对位置关系和增强现实软件中预设的位置信息，获取场景模型在虚拟场景中的位置信息。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明利用物联网技术从硬件设备中，读取和写入相应的属性数据和实时数据，并将这些数据存储在数据库中，触摸体验系统的电子元器件包括驱动元件、驱动器、触摸屏控制器和处理器，其中触摸屏控制器用以检测到用户的触摸位置，并将该位置反馈给处理器，然后处理器决定要释放哪一种触觉波形效果，并控制与驱动元件相连接的驱动器来实施该触觉效果的播放，实现虚拟场景与现实场景高度同步，能够在虚拟场景中查看相应设备的属性数据、实时数据等，基于物理渲染，提高模型的真实性，增强艺术效果、质感和立体感，能够很好的提高增强现实的用户体验，增加互动性与多样性。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种虚拟场景与体感、触感同步的方法，该虚拟场景与体感、触感同步的方法具体步骤如下：
S1：首先在客户端打开无线wife模块，并连接到局域网，然后在客户端打开增强现实软件，并进入功能界面，根据IP账号及密码，连接服务器并登录账号；
S2：登陆成功后，开启客户端的摄像头，客户端通过摄像头获取场景的图片信息，然后选取不少于50个关键点，实地测量该场景的三维空间尺寸的测量 ，用激光测距仪和卷尺测量工具，测量一切展示空间内物体的长度、进深和高度，单位以毫米记，误差在±5mm 之间，然后客户端通过增强现实软件获取图片，将测得的数据对应填入图片尺寸，然后该增强现实软件生成虚拟图像的三维建模，在增强现实软件中构建一个与现实展示空间等比的展示空间的三维空间尺寸的三维数字模型，同时引入虚拟观众，虚拟观众的视线角度与拍摄角度一致；
S3：根据S2中获得的三维数字模型，采用匹配模块用于调节所述三维数字模型的参数和属性使得环境模型与人眼互相匹配，以形成初步的现实基础场景，然后使用3D处理模块用于渲染三维数字模型的3D效果，从而形成虚拟现实场景；
S4：使用传感器用于感知开关信号，并与控制器通过互联网通讯，控制器与触控显示装置连接，该触控显示装置用于显示S3中获得的虚拟现实场景；
S5：控制器电性连接于触摸体验系统，触摸体验系统的电子元器件包括驱动元件、驱动器、触摸屏控制器和处理器，其中触摸屏控制器用以检测到用户的触摸位置，并将该位置反馈给处理器，然后处理器决定要释放哪一种触觉波形效果，并控制与驱动元件相连接的驱动器来实施该触觉效果的播放。
所述步骤S1中登录方式有用户名及密码登录、身份证号及密码登录和手机号及验证码登录，所述步骤S1中设有登录保护功能，账号登录成功时，设置短信自动提醒，并且异地登录会自动报警，在忘记密码的情况下仍然可以通过手机验证、邮箱验证的方法找回密码。
所述步骤S5中驱动元件采用压电陶瓷马达，压电陶瓷马达采用了加电弯曲的陶瓷材料，压电陶瓷马达厚度一般在0.5mm到3mm之间，可将压电陶瓷马达安装在屏幕的侧后方，放在正后方会使其无法振动，压电陶瓷马达可以是单层的，也可以是多层的。单层触觉触动器需要将电压加大至100-200V来驱动，多层触觉触动器需要加大至30-50V来驱动，相对于惯性马达式触觉技术，压电陶瓷马达具有反应灵敏、响应周期短、振动效果好等多重优势。
所述步骤S2包括：
S21：匹配成功后，根据摄像头的外参矩阵和内参矩阵以及摄像头与摄像头获取的图片特征点的位置关系，计算摄像头与识别图中心距离；
S22：根据摄像头成像原理和相对距离，获取场景模型与背景图像的相对位置关系；
S23：根据步骤S22获取的相对位置关系和增强现实软件中预设的位置信息，获取场景模型在虚拟场景中的位置信息。
本发明能够很好的提高、增强现实的用户体验，增加全景技术的通用性，通过物理渲染，提高模型的真实性，增强艺术效果、质感和立体感，能够很好的提高增强现实的用户体验，增加互动性与多样性，结合了增强现实与全景技术，为用户带来更好的体验。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种虚拟场景与体感、触感同步的方法，其特征在于：该虚拟场景与体感、触感同步的方法具体步骤如下：
S1：首先在客户端打开无线wife模块，并连接到局域网，然后在客户端打开增强现实软件，并进入功能界面，根据IP账号及密码，连接服务器并登录账号；
S2：登陆成功后，开启客户端的摄像头，客户端通过摄像头获取场景的图片信息，然后选取不少于50个关键点，实地测量该场景的三维空间尺寸的测量 ，用激光测距仪和卷尺测量工具，测量一切展示空间内物体的长度、进深和高度，单位以毫米记，误差在±5mm 之间，然后客户端通过增强现实软件获取图片，将测得的数据对应填入图片尺寸，然后该增强现实软件生成虚拟图像的三维建模，在增强现实软件中构建一个与现实展示空间等比的展示空间的三维空间尺寸的三维数字模型，同时引入虚拟观众，虚拟观众的视线角度与拍摄角度一致；
S3：根据S2中获得的三维数字模型，采用匹配模块用于调节所述三维数字模型的参数和属性使得环境模型与人眼互相匹配，以形成初步的现实基础场景，然后使用3D处理模块用于渲染三维数字模型的3D效果，从而形成虚拟现实场景；
S4：使用传感器用于感知开关信号，并与控制器通过互联网通讯，控制器与触控显示装置连接，该触控显示装置用于显示S3中获得的虚拟现实场景；
S5：控制器电性连接于触摸体验系统，触摸体验系统的电子元器件包括驱动元件、驱动器、触摸屏控制器和处理器，其中触摸屏控制器用以检测到用户的触摸位置，并将该位置反馈给处理器，然后处理器决定要释放哪一种触觉波形效果，并控制与驱动元件相连接的驱动器来实施该触觉效果的播放。
2.根据权利要求1所述的一种虚拟场景与体感、触感同步的方法，其特征在于：所述步骤S1中登录方式有用户名及密码登录、身份证号及密码登录和手机号及验证码登录，所述步骤S1中设有登录保护功能，账号登录成功时，设置短信自动提醒，并且异地登录会自动报警，在忘记密码的情况下仍然可以通过手机验证、邮箱验证的方法找回密码。
3.根据权利要求1所述的一种虚拟场景与体感、触感同步的方法，其特征在于：所述步骤S5中驱动元件采用惯性马达和压电陶瓷马达的一种。
4.根据权利要求1所述的一种虚拟场景与体感、触感同步的方法，其特征在于：所述步骤S2包括：
S21：匹配成功后，根据摄像头的外参矩阵和内参矩阵以及摄像头与摄像头获取的图片特征点的位置关系，计算摄像头与识别图中心距离；
S22：根据摄像头成像原理和相对距离，获取场景模型与背景图像的相对位置关系；
S23：根据步骤S22获取的相对位置关系和增强现实软件中预设的位置信息，获取场景模型在虚拟场景中的位置信息。
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