CN109544697B - 一种虚拟空间中家居模型自动贴合定位放置方法 - Google Patents

一种虚拟空间中家居模型自动贴合定位放置方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种虚拟空间中家居模型自动贴合定位放置方法，包括：将虚拟空间中的多个虚拟放置平面进行分类；对家具模型的外表面同样进行分类，然后将两者间的同类平面进行对正，然后选取放置位置，将家具模型定位放置在虚拟空间中。上述方法通过在家具模型外构建虚拟的包围盒，并对包围盒的外表面按虚拟空间中的虚拟放置平面分类规则进行相同的分类处理，然后将两则中的同类平面进行对正处理实现，对家具模型的姿态的调整、简化用户所需的操作步骤，提高用户体验。

Description

一种虚拟空间中家居模型自动贴合定位放置方法
技术领域
本发明涉家装设计技术领域，具体的说涉及一种虚拟空间中家居模型自动贴合定位放置方法。
背景技术
家装设计一直是人们必须面对的一颗课题，目前，现有家居装修大多是由设计师跟用户沟通，使用特定风格整体设计，出整体设计图，效果俯瞰图等，在装修完成之前，用户看不到实际装修完成的效果，装修设计过程缺少用户的实际体验。
目前市场上出现了使用虚拟现实技术（virtual reality,VR）为载体的设计方式，但用户完全置身于虚拟空间中，长时间会感到晕眩。进一步的体验者大多为并未经过专业的操作训练的，虚拟空间内的物品操作难度较大，就虚拟家具物品来说，从目录菜单中选取调用家具模型到虚拟空间中后，如何调整家具模型的姿态，实现摆正，操作难度大，且体验者不容易判断模型姿态是否摆正达到符合放置的要求，这样放置难度大，对于未经过专业的操作训练的体验者而言，体验感差，进一步的放置定位到用户希望的位置时，定位放置对用户而言，也存在较大操作难度，如此会进一步的降低用户的操作体验感。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供了一种在虚拟空间方便实现对虚拟家具模型姿态进行调整，同时方便实现定位放置的虚拟空间中家居模型自动贴合定位放置方法，使得用户可以更好的参与家装设计。
为解决上述问题，本发明提供了如下的技术方案。
一种虚拟空间中家居模型自动贴合定位放置方法，包括顺序执行的以下步骤：
S1、将虚拟空间中的多个虚拟放置平面进行分类；
S2、调用家具模型，基于家具模型得到容纳家具模型的呈立方体形的虚拟的包围盒，基于多个虚拟放置平面的分类信息对包围盒的外侧面进行分类；
S3、基于家具模型的种类，调整家具模型姿态使得包围盒中用于放置的第一侧表面与虚拟空间中的同类型平面中的至少一个第一虚拟放置平面平行相对；
S4、根据模型放置指令选取的放置位置，将家具模型定位放置在虚拟空间中，并使得家具模型包围盒中用于放置的第一侧表面与虚拟空间中的同类型平面中的至少一个第一虚拟放置平面相贴合。
作为优选，在步骤S1中具体包括，将虚拟空间中的多个虚拟放置平面分类为地面、桌面、墙面和天花板面。
作为优选，在步骤S1中还包括对地面和/或墙面进行表面赋值处理。
作为优选，步骤S2具体包括，将家具模型对应的包围盒的外表面分类为与地面或桌面同类的底面，与天花板面同类的顶面，与墙面同类的侧面。
作为优选，步骤S4具体包括：
S401、在第一特定虚拟放置平面上选取第一放置区域；
S402、判断第一放置区域是否能完整放置家具模型，若是，包围盒的第一侧表面与第一特定虚拟放置平面贴合实现定位放置；若否，重新选取第一放置区域。
作为优选，所述步骤S402具体包括：
S4021、将包围盒的第一侧表面沿第一侧表面的法线方向投射到虚拟空间的第一特定虚拟平面上选取的第一放置区域得到第一投射平面；
S4022、判断第一投射平面是否完全重合在第一特定虚拟平面内；
S4023、若是，反馈第一放置区域能完整放置家具模型的信息，若否反馈第一放置区域不能完整放置家具模型的信息。
作为优选，在步骤S4023中；反馈的信息为颜色信息，若第一投射平面完全重合在第一特定虚拟平面内，第一投射平面显示为绿色，若第一投射平面不完全重合在第一特定虚拟平面内，第一投射平面显示为红色。
作为优选，在步骤S2中包括：获取家具模型网格各个角落的点坐标，构建一个包括以多个点坐标为边界的点集，将点集映射到虚拟空间中，将家具模型的原点封装在一个虚拟空间对应的坐标范围内，并以原点为中心增加边界点得到一个立方体的包围盒。
作为优选，模型放置指令是凝视指令或手势指令。
从上述技术方案可以看出，本发明公开了一种虚拟空间中家居模型自动贴合定位放置方法，上述方法通过在家具模型外构建虚拟的包围盒，并对包围盒的外表面按虚拟空间中的虚拟放置平面分类规则进行相同的分类处理，然后将两者中的同类平面进行对正处理，实现对家具模型的姿态的调整、简化用户所需的操作步骤，提高用户体验。
附图说明
图1为本发明公开的一种虚拟空间中家居模型自动贴合定位放置方法实施例的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
请参阅图1，图1为本发明公开的一种虚拟空间中家居模型自动贴合定位放置方法实施例的流程图。
一种虚拟空间中家居模型自动贴合定位放置方法，包括顺序执行的以下步骤：
S1、将虚拟空间中的多个虚拟放置平面进行分类；
S2、调用家具模型，基于家具模型得到容纳家具模型的呈立方体形的虚拟的包围盒，基于多个虚拟放置平面的分类信息对包围盒的外侧面进行分类；
S3、基于家具模型的种类，调整家具模型姿态使得包围盒中用于放置的第一侧表面与虚拟空间中的同类型平面中的至少一个第一虚拟放置平面平行相对；
S4、根据模型放置指令选取的放置位置，将家具模型定位放置在虚拟空间中，并使得家具模型包围盒中用于放置的第一侧表面与虚拟空间中的同类型平面中的至少一个第一虚拟放置平面相贴合。
这样，通过区分出不同类型的放置平面，和家具对应的放置面通过匹配实现空间的放置的快速贴合这样，方便简化用户所需的操作，提高用户的操作体验。
在本实施例中，在步骤S1中具体包括，将虚拟空间中的多个虚拟放置平面分类为地面、桌面、墙面和天花板面。步骤S2具体包括，将家具模型对应的包围盒的外表面分类为与地面或桌面同类的底面，与天花板面同类的顶面，与墙面同类的侧面。
这样，上述虚拟空间可以是基于虚拟现实构件的空间，也可以是基于混合现实构件的空间。实际应用时，虚拟空间为家装空间，一般为多个立方体空间拼接构成。包围盒的设置将不同类型的家具模型同一化处理。其中对虚拟空间中的虚拟放置平面进行分类，分类规则为在虚拟空间中构件空间坐标系，按虚拟放置平面的对应的Y轴的高低和面积大小分类，具体可以是天花板面为Y轴最高且面积最大的表面；地面为Y轴最低且面积最大的表面；墙面为法线方向与Y轴相互垂直并且满足阈值范围并且大于最低面积要求的表面；桌面为法线方向与地面垂直并且满足阈值范围的表面。在家具模型处于初始的竖直状态，包围盒整体为水平时，按包围盒各个侧面的Y轴高低进行分类，对应分为与地面或桌面同类的底面，与天花板面同类的顶面，与墙面同类的侧面。基于家具模型的不同种类，如地面放置类的椅子，沙发，床，柜子等调入对应家具模型后直接将包围盒的底面与虚拟空间的地面或桌面相向对正，如墙面放置类，如滑框，挂钟、天花板放置类如吊灯、桌面放置类如花瓶等。这样可以简化操作用户放置的操作步骤，自动调整模型姿态，方便后续放置。
在本实施例中，步骤S4具体包括：
S401、在第一特定虚拟放置平面上选取第一放置区域；
S402、判断第一放置区域是否能完整放置家具模型，若是，包围盒的第一侧表面与第一特定虚拟放置平面贴合实现定位放置；若否，重新选取第一放置区域。
这样，可以在放置前提示使用者，进一步方便使用者操作和体验，简化放置操作，可以避免无效放置。
在本实施例中，所述步骤S402具体包括：
S4021、将包围盒的第一侧表面沿第一侧表面的法线方向投射到虚拟空间的第一特定虚拟平面上选取的第一放置区域得到第一投射平面；
S4022、判断第一投射平面是否完全重合在第一特定虚拟平面内；
S4023、若是，反馈第一放置区域能完整放置家具模型的信息，若否反馈第一放置区域不能完整放置家具模型的信息。
这样，上述步骤中在生成第一投射平面时，家具模型可以运动到相应位置在生成第一投射平面，也可以家具模型不动，进行直接投射。判断是否完成重合的步骤一般是调取第一投射平面的四角部位的点坐标，判断四个点是否完全落入第一特定虚拟放置平面上。上述的反馈信息体现方式有多种如语音反馈，也可以通过颜色反馈，若能完整放置，第一投射平面呈现绿色，若不能完整放置，第一投射平面呈现红色，这样更加直观。
在本实施例中，在步骤S1中还包括对墙面和/或地面进行对应的表面赋值处理。
这样，表面赋值处理包括为在墙面替换上墙纸或墙布，在地面上设置地板，这样可以更加快捷的实现虚拟家装，优化客户体验。同时还可以根据表面赋值处理给出对应的价格信息和面积大小信息，为使用者选择做参考。
在本实施例中，在步骤S2中包括：以家具模型的几何中心点为原点构件空间坐标系，获取家具模型分别沿空间坐标系的三个基准轴方向的正投影视图，基于每个正投影视图构建一个最小容纳矩形，沿任一基准轴获取的正投影视图对应的最小容纳矩形的长度方向和宽度方向分别平行另外两个基准轴设置，将沿同一基准轴正反方向获取的两个正投影视图分别对应的最小容纳矩形中面积大的一个作为基准构件矩形，将三个基准轴分别对应的基准构件矩形组合得到立方体边界框，将立方体边界框的几何中心与家具模型的原点重合，得到所述包围盒。
这样，上述公开了包围盒的具体构件过程，还可以包括旋转立方本边界框的步骤手实现，包围盒和家具模型姿态之间的调整。具体的包围盒可以在调用目录的菜单中预先生成，然后
获取立方体边界框八个角落的点坐标，构建一个包括以多个点坐标为边界的点集，将点集映射到虚拟空间中，将家具模型的原点封装在虚拟空间中对应的一个坐标范围内，并以原点为中心增加边界点得到一个立方体的包围盒。
在本实施例中，模型放置指令是手势指令或凝视指令。
这样，模型放置指令通过凝视指令凝视特定的虚拟放置平面选取放置位置，或通过手指指令指定特定的虚拟放置平面用于放置。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (9)

1.一种虚拟空间中家居模型自动贴合定位放置方法，其特征在于，包括顺序执行的以下步骤：
S1、将虚拟空间中的多个虚拟放置平面进行分类；
S2、调用家具模型，基于家具模型得到容纳家具模型的呈立方体形的虚拟的包围盒，基于多个虚拟放置平面的分类信息对包围盒的外侧面进行分类；
S3、基于家具模型的种类，调整家具模型姿态使得包围盒中用于放置的第一侧表面与虚拟空间中的同类型平面中的至少一个第一虚拟放置平面平行相对；
S4、根据模型放置指令选取的放置位置，将家具模型定位放置在虚拟空间中，并使得家具模型包围盒中用于放置的第一侧表面与虚拟空间中的同类型平面中的至少一个第一虚拟放置平面相贴合。
2.如权利要求1所述的虚拟空间中家居模型自动贴合定位放置方法，其特征在于，在步骤S1中具体包括，将虚拟空间中的多个虚拟放置平面分类为地面、桌面、墙面和天花板面。
3.如权利要求2所述的虚拟空间中家居模型自动贴合定位放置方法，其特征在于，在步骤S1中还包括对地面和/或墙面进行表面赋值处理。
4.如权利要求2所述的虚拟空间中家居模型自动贴合定位放置方法，其特征在于，步骤S2具体包括，将家具模型对应的包围盒的外表面分类为与地面或桌面同类的底面，与天花板面同类的顶面，与墙面同类的侧面。
5.如权利要求1所述的虚拟空间中家居模型自动贴合定位放置方法，其特征在于，步骤S4具体包括：
S401、在第一特定虚拟放置平面上选取第一放置区域；
S402、判断第一放置区域是否能完整放置家具模型，若是，包围盒的第一侧表面与第一特定虚拟放置平面贴合实现定位放置；若否，重新选取第一放置区域。
6.如权利要求5所述的虚拟空间中家居模型自动贴合定位放置方法，其特征在于，所述步骤S402具体包括：
S4021、将包围盒的第一侧表面沿第一侧表面的法线方向投射到虚拟空间的第一特定虚拟平面上选取的第一放置区域得到第一投射平面；
S4022、判断第一投射平面是否完全重合在第一特定虚拟平面内；
S4023、若是，反馈第一放置区域能完整放置家具模型的信息，若否反馈第一放置区域不能完整放置家具模型的信息。
7.如权利要求6所述的虚拟空间中家居模型自动贴合定位放置方法，其特征在于，在步骤S4023中；反馈的信息为颜色信息，若第一投射平面完全重合在第一特定虚拟平面内，第一投射平面显示为绿色，若第一投射平面不完全重合在第一特定虚拟平面内，第一投射平面显示为红色。
8.如权利要求1所述的虚拟空间中家居模型自动贴合定位放置方法，其特征在于，在步骤S2中包括：以家具模型的几何中心点为原点构件空间坐标系，获取家具模型分别沿空间坐标系的三个基准轴方向的正投影视图，基于每个正投影视图构建一个最小容纳矩形，沿任一基准轴获取的正投影视图对应的最小容纳矩形的长度方向和宽度方向分别平行另外两个基准轴设置，将沿同一基准轴正反方向获取的两个正投影视图分别对应的最小容纳矩形中面积大的一个作为基准构件矩形，将三个基准轴分别对应的基准构件矩形组合得到立方体边界框，将立方体边界框的几何中心与家具模型的原点重合，得到所述包围盒。
9.如权利要求1所述的虚拟空间中家居模型自动贴合定位放置方法，其特征在于，模型放置指令是手势指令或语音指令。
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