CN108647222A - 一种线路三维漫游热点图标定位方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线路三维漫游热点图标定位方法及系统。本方法为：获得热点图标的显示总时长、屏幕宽高值，并将时长、屏幕坐标映射到一统一区间；制作控制器1和控制器2；控制器1用于根据显示时间内热点图标相对于目标点的x坐标增量生成热点图标的x坐标定位曲线；控制器2用于根据显示时间内热点图标相对于目标点的y坐标增量生成热点图标的y坐标定位曲线；控制器1、2的横轴是热点图标的时间变化，纵轴是热点图标相对于目标点的x、y坐标位移变化；当线路漫游进入热点图标显示时间段，显示热点图标，并根据定位曲线将热点图标定位到目标点区域。本发明无需复杂的图像捕捉技术即可达到比较理想的跟踪定位效果。

Description

一种线路三维漫游热点图标定位方法及系统

技术领域

本发明涉及一种线路三维漫游热点图标定位的实现方法及系统，属于网络技术领域。

背景技术

随着虚拟现实技术的发展，各行各业对虚拟现实的需求也越来越多。虚拟漫游是将实际的或虚拟的场景，通过计算机图形技术呈现在用户电脑或移动设备上，供人对场景进行参观和游览，作为虚拟现实技术的重要分支之一，应用领域覆盖广泛。目前虚拟漫游实现技术主要分为如下两种形式：

1)真3D场景漫游：采用计算机3D图形技术实现虚拟场景漫游。

2)伪3D视频场景漫游：采用3D渲染出影片或现实拍摄的影片，通过控制播放实现漫游。

因为互动性是虚拟现实的重要特性之一，在虚拟漫游中通过热点点击互动是最为常见和重要的互动方式之一，其形式简单易懂，互动直接有效，点击即可呈现设计者希望用户看到的内容，也可以作为任何其他互动形式的入口，基于其优点使该形式得到大量的使用。

“线路漫游”是虚拟漫游的一种模式，旨在降低虚拟漫游的操控难度，或者是自动漫游的一种模式，视角会根据设定好的线路进行游览，游览路线会途经很多互动热点，比如视频、图文或其他高级互动等，用户可以点击热点查看内容参与互动。

在线路漫游中，画面相对于显示屏是运动变化的，同样目标热点区域也相对运动；例如热点区域前一秒处于屏幕中心，后一秒由于线路前进或转弯，热点区域可能处于显示屏边缘，所以需要热点图标跟踪目标区域同时运动，使热点图标与目标区域相对静止，才能达到热点专属目标的作用。

热点跟踪方式存在的技术难点：

a、对于真3D场景而言，因为真3D具有三维坐标系统，可以很容易在三维空间中定位到目标区域，但3D空间存在近大远小特性，用户距离远时热点图标太小看不见，距离近时太大影响用户体验，即使适配也存在性能消耗问题。

b、对于伪3D而言，其原理是基于视频播放，定位目标区域则需要图像跟踪技术，性能消耗高，算法要求高，如果目标区域色彩单一则会出现定位不准问题，对于漫游需要实时展示而言，低端设备表现的不够理想。

发明内容

针对现有技术存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种线路三维漫游热点图标定位方法及系统。本发明是一种兼容目前两种固定线路漫游技术的热点定位方法，具有简单的定位编辑方式，且无需复杂的图像捕捉技术。

本发明通过线路漫游的播放时间、屏幕坐标、曲线关系，在虚拟漫游的线路漫游中实现热点图标的屏幕定位，进而跟踪定位漫游场景内的目标区域的方法。

本发明的技术方案为：

一种线路三维漫游热点图标定位方法，其步骤包括：

获得热点图标的显示总时长、屏幕宽高值，并将时长、屏幕坐标映射到一统一区间；

利用曲线工具制作两条曲线控制器，即控制器1和控制器2；控制器1用于根据显示时间内热点图标相对于目标点的x坐标增量并将其归一化到所述统一区间，生成热点图标的x坐标变化曲线，作为热点图标的x坐标定位曲线；控制器2用于根据显示时间内热点图标相对于目标点的y坐标增量并将其归一化到所述统一区间，生成热点图标的y坐标变化曲线，作为热点图标的y坐标定位曲线；控制器1的横轴是热点图标的时间变化，纵轴是热点图标相对于目标点的x坐标位移变化；控制器2的横轴是热点图标的时间变化，纵轴是热点图标相对于目标点的y坐标位移变化；

当线路漫游进入热点图标显示时间段，显示热点图标，并根据所述x坐标定位曲线、y坐标定位曲线，得出热点图标当前时刻对应的x，y坐标增量并将其转换为实际坐标增量值，进而根据热点图标的原始位置和实际坐标增量值，将热点图标定位到目标点区域。

进一步的，当热点图标与目标点存在相对位移时，根据所述x坐标定位曲线、y坐标定位曲线，得出热点图标当前时刻对应的x，y坐标增量并将其转换为实际坐标增量值，然后根据公式：新热点图标位移＝原热点图标位移+热点图标坐标实际坐标增量值，计算得到热点图标当前时刻的位置。

进一步的，所述线路漫游为真3D场景或伪3D场景线路漫游。

进一步的，所述曲线工具为虚拟漫游引擎或平台自带的曲线工具。

进一步的，所述统一区间为区间[0,1]。

一种线路三维漫游热点图标定位系统，其特征在于，包括归一化处理模块、定位曲线生成模块、热点图标定位模块；其中，

归一化处理模块，用于获得热点图标的显示总时长、屏幕宽高值，并将时长、屏幕坐标映射到一统一区间；

定位曲线生成模块，用于利用曲线工具制作两条曲线控制器，即控制器1和控制器2；控制器1用于根据显示时间内热点图标相对于目标点的x坐标增量并将其归一化到所述统一区间，生成热点图标的x坐标变化曲线，作为热点图标的x坐标定位曲线；控制器2用于根据显示时间内热点图标相对于目标点的y坐标增量并将其归一化到所述统一区间，生成热点图标的y坐标变化曲线，作为热点图标的y坐标定位曲线；控制器1的横轴是热点图标的时间变化，纵轴是热点图标相对于目标点的x坐标位移变化；控制器2的横轴是热点图标的时间变化，纵轴是热点图标相对于目标点的y坐标位移变化；

热点图标定位模块，用于当线路漫游进入热点图标显示时间段，显示热点图标，并根据所述x坐标定位曲线、y坐标定位曲线，得出热点图标当前时刻对应的x，y坐标增量并将其转换为实际坐标增量值，进而根据热点图标的原始位置和实际坐标增量值，将热点图标定位到目标点区域。

本发明主要内容包括：

1)获得热点图标的显示总时长、屏幕宽高值，并将时长、屏幕宽高映射到[0,1]区间。

2)采用两组曲线工具，分别控制热点图标相对于屏幕的x,y坐标位置，曲线工具横轴为热点图标处于显示状态的时长，曲线工具纵轴为热点图标相对于目标点的增量值。在热点图标显示时长中，通过曲线工具编辑热点图标相对于目标区域的起始时刻实际坐标(x,y)的增量值、结束时刻实际坐标(x,y)的增量值、定位曲线的曲率值，来得到定位曲线。

3)当线路漫游进入热点图标显示时间段，显示热点图标，并根据步骤2)中编辑得到的定位曲线，得出热点图标当前时刻的x、y坐标增量，进而根据热点图标的原始位置和坐标增量，将热点图标定位到目标点区域。

4)随着漫游时间的推移，热点图标位置根据定位曲线得到的x、y坐标值进行调整，直至热点图标显示结束，关闭热点图标显示，整个过程结束。

与现有技术相比，本发明的积极效果为：

由于采用了以上的方案，可实现以下优点：1)相比图像捕捉技术，本方案算法简单，性能消耗小，结果稳定可控。2)本方案不受虚拟漫游的呈现技术的限制，因为曲线工具为各个虚拟现实平台的基本工具，所以可以适用现有的任何含曲线功能的虚拟漫游系统。3)本方案制作简单，通过对坐标与曲线的人工匹配、图形化曲线工具的简单编辑，即可达到比较理想的跟踪定位效果。

针对伪3D漫游的热点跟踪，本发明具有比图像跟踪技术更高的性能优势。

附图说明

图1为本发明的方法流程图；

图2为目标相对屏幕运动示意图；

图3为相对于屏幕的起始点和结束点示意图；

图4为起始点和结束点的屏幕坐标示意图；

图5为得到的x的定位曲线图；

图6为得到的y的定位曲线图。

具体实施方式

为使本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图作详细说明。

本发明的流程如图1所示，其步骤包括：

1)当视角根据固定线路漫游时，目标点会由于视角的变化相对于屏幕运动，如图2。在目标点处于画面中的这一时间内，要求热点图标保持处在目标点上方。目标点tp1在屏幕的起始坐标是(x1,y1),在屏幕的结束坐标是(x2,y2)，如图3。目标点是指需要互动的虚拟物体所在位置点，热点图标是指浮在目标点上可以点击的按钮图形。

2)加载引擎或平台自带的曲线工具(可采用任意《平面直角坐标系》工具)，采用两组曲线工具分别控制热点图标相对于屏幕的x,y坐标，曲线横轴为时间，曲线纵轴为热点图标相对于目标点的增量值。本发明需要获得横轴的热点图标显示相对于总线路漫游的起始时长(即热点图标的显示总时长)，并映射到[0,1]区间。获得纵轴屏幕坐标并映射到[0,1]区间：

热点图标显示的起始时长＝热点图标消失时间–热点图标开始显示时间

屏幕x坐标区间＝[0,屏幕宽度]

屏幕y坐标区间＝[0,屏幕高度]

3)将横轴的时长、纵轴的屏幕坐标区间映射到[0,1]区间后，用曲线工具制作两条曲线控制器，控制器1表示在显示时间内热点图标的x增量的变化曲线，控制器2表示在显示时间内热点图标的y增量的变化曲线，即两条热点图标的定位曲线。

4)匀速运动可以通过直线来表现，但因为视角运动带来目标点在屏幕上的运动速率是变化的，非匀速运动的，那么曲线可以很容易的抵消这种运动。曲线控制器横轴是时间变化，纵轴是位移变化，在平面直角坐标系内的曲线可以表现时间与位移的关系。当需要让热点图标相对于目标点静止，只需要在它们产生相对位移时，通过曲线控制器内的曲线得到的增量值(即纵坐标值)，抵消掉这个位移即可。公式：

新目标点位移＝原目标点位移+目标点增量

热点图标的位移与新目标点位移相同，则他们相对静止。通过调整曲线控制器1来匹配热点图标在屏幕X方向的增量位移，使其抵消目标点相对于屏幕的水平运动。同样通过调整曲线控制器2来设置Y方向的增量位移，使其抵消目标点相对于屏幕的垂直运动。

5)如图4所示，在热点图标显示时间内，按时间x,y方向的增量:

Δx＝x1–x2＝0.18-0.49＝-0.31

Δy＝y1–y2＝0.25-0.32＝-0.07

对应x，y的定位曲线如图5和图6。可以根据x、y的定位曲线得到热点图标任意时间点的x，y坐标，此处为归一化后的坐标，需要进行实际坐标转换，然后通过逐帧更新，即可使热点持续跟踪目标点，直至目标点消失。

以上实施仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，本领域的普通技术人员可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围，本发明的保护范围应以权利要求书所述为准。

Claims (10)

1.一种线路三维漫游热点图标定位方法，其步骤包括：

获得热点图标的显示总时长、屏幕宽高值，并将时长、屏幕坐标映射到一统一区间；

利用曲线工具制作两条曲线控制器，即控制器1和控制器2；控制器1用于根据显示时间内热点图标相对于目标点的x坐标增量并将其归一化到所述统一区间，生成热点图标的x坐标变化曲线，作为热点图标的x坐标定位曲线；控制器2用于根据显示时间内热点图标相对于目标点的y坐标增量并将其归一化到所述统一区间，生成热点图标的y坐标变化曲线，作为热点图标的y坐标定位曲线；控制器1的横轴是热点图标的时间变化，纵轴是热点图标相对于目标点的x坐标位移变化；控制器2的横轴是热点图标的时间变化，纵轴是热点图标相对于目标点的y坐标位移变化；

当线路漫游进入热点图标显示时间段，显示热点图标，并根据所述x坐标定位曲线、y坐标定位曲线，得出热点图标当前时刻对应的x，y坐标增量并将其转换为实际坐标增量值，进而根据热点图标的原始位置和实际坐标增量值，将热点图标定位到目标点区域。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当热点图标与目标点存在相对位移时，根据所述x坐标定位曲线、y坐标定位曲线，得出热点图标当前时刻对应的x，y坐标增量并将其转换为实际坐标增量值，然后根据公式：新热点图标位移＝原热点图标位移+热点图标坐标实际坐标增量值，计算得到热点图标当前时刻的位置。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述线路漫游为真3D场景或伪3D场景线路漫游。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述曲线工具为虚拟漫游引擎或平台自带的曲线工具。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述统一区间为区间[0,1]。

6.一种线路三维漫游热点图标定位系统，其特征在于，包括归一化处理模块、定位曲线生成模块、热点图标定位模块；其中，

归一化处理模块，用于获得热点图标的显示总时长、屏幕宽高值，并将时长、屏幕坐标映射到一统一区间；

定位曲线生成模块，用于利用曲线工具制作两条曲线控制器，即控制器1和控制器2；控制器1用于根据显示时间内热点图标相对于目标点的x坐标增量并将其归一化到所述统一区间，生成热点图标的x坐标变化曲线，作为热点图标的x坐标定位曲线；控制器2用于根据显示时间内热点图标相对于目标点的y坐标增量并将其归一化到所述统一区间，生成热点图标的y坐标变化曲线，作为热点图标的y坐标定位曲线；控制器1的横轴是热点图标的时间变化，纵轴是热点图标相对于目标点的x坐标位移变化；控制器2的横轴是热点图标的时间变化，纵轴是热点图标相对于目标点的y坐标位移变化；

热点图标定位模块，用于当线路漫游进入热点图标显示时间段，显示热点图标，并根据所述x坐标定位曲线、y坐标定位曲线，得出热点图标当前时刻对应的x，y坐标增量并将其转换为实际坐标增量值，进而根据热点图标的原始位置和实际坐标增量值，将热点图标定位到目标点区域。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，当热点图标与目标点存在相对位移时，所述热点图标定位模块根据所述x坐标定位曲线、y坐标定位曲线，得出热点图标当前时刻对应的x，y坐标增量并将其转换为实际坐标增量值，然后根据公式：新热点图标位移＝原热点图标位移+热点图标坐标实际坐标增量值，计算得到热点图标当前时刻的位置。

8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述线路漫游为真3D场景或伪3D场景线路漫游。

9.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述统一区间为区间[0,1]。

10.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述曲线工具为虚拟漫游引擎或平台自带的曲线工具。