CN109976527B - 交互式vr展示系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及VR技术领域，具体公开了交互式VR展示系统，包括动作采集模块，用于采集用户的定位信息；处理模块，用于生成建筑模型和接收定位信息，根据定位信息确定用户视角，基于建筑模型和用户视角生成局部建筑VR画面；显示模块，用于显示处理模块生成的局部建筑VR画面；交互模块，用于采集用户的交互指令；其中，处理模块还用于根据交互指令调整局部建筑VR画面。采用本发明的技术方案增强使用者观看VR影像时的交互体验。

Description

交互式VR展示系统

技术领域

本发明涉及VR技术领域，特别涉及交互式VR展示系统。

背景技术

VR(Virtual Reality，即虚拟现实)技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成的一种模拟环境使用户沉浸在该环境中。

当前生成VR场景的一种主流技术是三维(three Dimensional，3D)建模技术。3D建模技术生成VR场景主要是根据3D模型制作VR场景。在某些VR游戏产品中，VR场景主要是采用3D建模技术结合实时渲染技术完成的。用户以VR头戴式显示设备，例如VR眼镜或VR头盔等，作为观察媒体，融入到VR场景中，与VR场景中的人物或其他物体进行交互，从而得到真实的空间感受。最常见的例如过山车VR场景等。

现有的建筑行业，传统的房地产也开始将展示手段从平面图、表现图、沙盘以及样板房等，过渡到展示建筑实景的VR场景。例如现有的VR看房，具体操作步骤为确定摄像机位置和场景信息；将摄像机拍摄的场景内的三维图像实时渲染到空间投影对象上，进行组合渲染及捕捉合并，形成全包围的全景CUBE纹理贴图；在360度视角范围内对全景CUBE纹理贴图的纹理进行球面投影及二次渲染，并将其转换到一个渲染目标中，生成全景场景贴图；将生成的全景场景贴图通过视频输出，得到360度VR全景图像。但是当用户使用VR设备观看VR场景时，只能通过头部的移动或者位置的变化来改变VR场景，对VR场景的操作较少；而且，观看VR场景时，主要是被动的接收，缺少互动，让用户难以真正参与其中。

为此，需要一种具有交互功能的VR展示系统。

发明内容

本发明的目的在于提供交互式VR展示系统，增强使用者观看VR影像时的交互体验。

为解决上述技术问题，本发明技术方案如下：

交互式VR展示系统，包括：

动作采集模块，用于采集用户的定位信息；

处理模块，用于生成建筑模型和接收定位信息，根据定位信息确定用户视角，基于建筑模型和用户视角生成局部建筑VR画面；

显示模块，用于显示处理模块生成的局部建筑VR画面；

交互模块，用于采集用户的交互指令；

其中，处理模块还用于根据交互指令调整局部建筑VR画面。

基础方案原理及有益效果如下：

处理模式生成建筑模型，动作采集模块采集用户的定位信息后，处理模块通过定位信息确定用户视角，再基于建筑模型和用户视角生成局部建筑VR画面由显示模块进行显示。用户可以通过交互模块输入交互指令，实现对局部建筑VR画面的调整。使用户不再是被动的接收信息，用户同时也在根据自己发布的交互指令改变信息，互动性强，让用户有参与感，便于用户融入到局部建筑VR画面构成的虚拟现实影像中去。

进一步，定位信息包括头部姿态信息和空间位置信息。

用户在使用过程中，不仅头部的姿态在不断变化以观察不同位置，身体也在移动或者转动；定位信息包括头部姿态信息和空间位置信息能有效的对用户的头部姿态和身体的位置进行采集，使处理模块生成的局部建筑VR画面更准确反映用户视角。

进一步，局部建筑VR画面包括左眼画面和右眼画面；显示模块用于显示左眼画面和右眼画面。

左眼画面和右眼画面分别生成，分别呈现给用户，使用户左、右眼看到不同画面而产生立体感，使得局部建筑VR画面更逼真，让用户产生身临其境的感觉。

进一步，交互模块包括手持控制器，手持控制器用于用户输入交互指令。

用户的眼睛观看的是虚拟的画面，暂时无法看到现实的场景；手持控制器能帮助用户在不借助视觉的情况下，通过触摸来定位手持控制器，输入交互指令；使用方便。

进一步，交互指令包括切换重力，当处理模块接收到切换重力的交互指令时，改变重力方向同时根据重力方向调整局部建筑VR画面；其中，重力方向的改变方式为按预设的角度旋转重力。

改变重力后，局部建筑VR画面也同时改变，以营造出一个不同于真实世界重力方向的虚拟世界。例如，按预设的角度旋转180度之后，建筑的地面变成“屋顶”，屋顶变成“地面”，用户可以在虚拟世界中的屋顶行走；给用户飞檐走壁的奇妙体验；和真实重力环境下需要抬头观察屋顶相比，现在屋顶就在脚下，以前屋顶太高看不起细节，此时用户可以蹲下对屋顶的任一位置进行仔细观察。

进一步，交互指令还包括调整光照，当处理模块接收到调整光照的交互指令时，调整局部建筑VR画面中的光照；其中，调整局部建筑VR画面中光照的方式包括提高光照强度和降低光照强度。

便于用户在不同光照强度下，观察建筑内部的情况。

进一步，交互指令还包括透视，当处理模块接收到透视的交互指令时，生成局部建筑的内部画面。

便于用户直观的观察建筑内部的情形。

进一步，显示模块包括显示头盔。

显示头盔帮助用户更好的观看局部建筑VR画面。

进一步，所述建筑模型为BIM建筑模型。

BIM建筑模型技术成熟，生成建筑模型速度快，精度高。

进一步，动作采集模块包括定位传感器或SteamVR基站。

定位传感器或SteamVR基站便于准确采集用户的头部姿态信息和空间位置信息。

附图说明

图1为交互式VR展示系统实施例一的逻辑框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例一

如图1所示，交互式VR展示系统，包括动作采集模块、处理模块、显示模块和交互模块。显示模块包括显示头盔，本实施例中，显示头盔具体采用HTC VIVE头戴式设备。

动作采集模块用于采集用户的定位信息；定位信息包括头部姿态信息和空间位置信息。动作采集模块包括定位传感器或SteamVR基站。本实施例中，采用SteamVR基站获取用户的头部姿态信息和空间位置信息。具体的，采用搭载SteamVR追踪技术的SteamVR基站。SteamVR追踪技术基于SteamVR基站中的激光器旋转发射激光来定时扫描房间，通过记录这些激光到达的时间，来实现精确定位，其定位精度为毫米级。以上为现有技术，这里不再赘述。

处理模块用于生成BIM建筑模型，其中，生成的BIM建筑模型包括建筑墙体和建筑墙体内部的钢筋、套筒、预埋件和防水措施等。处理模块还用于获取动作采集模块采集的头部姿态信息和空间位置信息，基于头部姿态信息和空间位置信息确定用户的视角。处理模块还基于BIM建筑模型和用户视角生成局部建筑VR画面；局部建筑VR画面为模拟用户在该视角下所能观察到的建筑墙体的画面；局部建筑VR画面包括左眼画面和右眼画面。显示头盔包括左眼屏幕和右眼屏幕，分别用于显示左眼画面和右眼画面。

交互模块包括手持控制器，手持控制器用于用户输入交互指令。本实施例中，手持控制器采用HTC VIVE操控手柄。

交互指令包括切换重力、调整光照和透视。当处理模块接收到切换重力的交互指令时，改变重力方向同时根据重力方向调整局部建筑VR画面；其中，重力方向的改变方式为每次按预设的角度旋转重力。本实施例中，预设的角度为90°。

当处理模块接收到调整光照的交互指令时，调整局部建筑VR画面中的光照；其中，调整局部建筑VR画面中光照的方式包括提高光照强度和降低光照强度。

当处理模块接收到透视的交互指令时，生成局部建筑墙体内部的画面。建筑墙体内部的画面包括钢筋、套筒、预埋件和防水措施等。

实施例二

交互式VR展示系统，与实施例一的区别在于，本实施例采用定位传感器。定位传感器包括电子罗盘、三轴陀螺仪和加速度计。电子罗盘、三轴陀螺仪和加速度计均集成在电路板上，电路板通过螺栓安装在显示头盔内部。具体的，当显示头盔发生姿态变化时，利用三轴陀螺仪在重力力矩作用下的进给运动，获取到使用者头部姿态信息；利用电子罗盘和加速度计的数值变化，获取用户的空间位置信息。

实施例三

交互式VR展示系统，与实施例一的区别在于，还包括用户端、存储模块和管理端；用户端用于用户接收推送信息；管理端用于管理人员接收推送信息。

处理模块预先生成若干BIM建筑模型并存储于存储模块中。存储模块中还预存有与BIM建筑模型对应的BIM建筑模型方案包；BIM建筑模型方案包包括隔间方案包、软装方案包、图纸包和游览包。

隔间方案包包括若干隔间方案，隔间方案为在原BIM建筑模型的基础上用墙板进行隔断，生成的新隔断空间设计。

软装方案包包括若干软装方案，软装方案为包括若干摆件的新装修设计，摆件包括家具、装饰画、灯饰、布艺、盆景等。每一软装方案与一隔间方案相对应。

图纸包包括若干装修图纸，每一装修图纸与每一软装方案相对应。

游览包包括若干天气素材、若干音乐素材和若干路径；天气素材包括雨天、晴天、雪天、阴天、黑夜、日出、日落等；音乐素材包括快节奏音乐、慢节奏音乐等；路径为游览用墙板进行隔断，添加摆件的BIM建筑模型的预设路线；每一路径均不相同。例如一路径是从厨房到次卧的预设路线，另一路径是从主卧到客厅再到阳台的预设路线。

当用户观看BIM建筑模型时，处理模块用于生成是否观看隔间方案的一级选项菜单，通过显示模块向用户显示；处理模块从交互模块获取用户当前的选择指令；选择指令包括是和否；当用户选择否时，退出一级选项菜单。

当用户选择是时，处理模块从存储模块中获取隔间方案包生成二级选项菜单并通过显示模块向用户显示；具体的，二级选项菜单的内容为若干隔间方案，本实施例中，一次显示3个隔间方案；处理模块从交互模块获取用户当前的选择指令；选择指令包括选定和换一批；当用户选择换一批时，处理模块用新的隔间方案替换原有的隔间方案；新的隔间方案为未显示过的隔间方案；当隔间方案包中所有隔间方案都显示过之后，处理模块随机选择3个隔间方案。

当用户选定任一隔间方案时，处理模块在BIM建筑模型上添加选定隔间方案中的墙板，生成带有隔间方案的BIM建筑模型供用户自由观看。便于用户了解房子有哪些不错的隔断方式。同时处理模块生成是否观看软装方案的三级选项菜单并通过显示模块向用户显示；处理模块从交互模块获取用户当前的选择指令；选择指令包括是和否；当用户选择否时，退出三级选项菜单。

当用户选择是时，处理模块从存储模块中获取软装方案包生成四级选项菜单并通过显示模块向用户显示；具体的，四级选项菜单的内容为与用户选定的隔间方案对应的若干软装方案；本实施例中，一次显示3个软装方案，处理模块从交互模块获取用户当前的选择指令；选择指令包括选定和换一批；当用户选择换一批时，处理模块用新的软装方案替换原有的软装方案；新的软装方案为未显示过的软装方案；当软装方案包中所有软装方案都显示过之后，处理模块随机选择3个软装方案。

当用户选定任一软装方案时，处理模块从存储模块中获取浏览包生成五级选项菜单并通过显示模块向用户显示，具体的，五级选项菜单的内容为与用户选定的软装方案对应的若干路径；本实施例中，一个软装方案对应3个路径。处理模块从交互模块获取用户当前的选择指令；选择指令包括选定、购买和返回上一级菜单；

当用户选定任一路径时，处理模块在带有隔间方案的BIM建筑模型上添加用户选定的软装方案中的摆件，生成带有软装方案的BIM建筑模型；处理模块从浏览包中获取天气素材、音乐素材；基于带有软装方案的BIM建筑模型、天气素材和锁定的用户视角生成局部建筑游览画面；处理模块通过显示模块按选定路径播放局部建筑游览画面和音乐素材。用户可以按预设的路线和锁定的视角进行观看，而且，配有音乐和天气，让用户身临其境，提升观看的体验；锁定的视角防止用户在没有付费的时候把整个软装方案全部看完。一个软装方案对应3个路径，防止用户没有付费的时候通过观看过多的路径而记住整个软装方案。

当局部建筑游览画面播放完毕后，处理模块生成包括是否购买、是否再次观看的六级选项菜单并通过显示模块向用户显示，处理模块从存储模块中获取用户当前的选择指令。

当用户选择再次观看时，处理模块更新原有的天气素材和音乐素材，处理模块通过显示模块按选定路径播放更新后的局部建筑游览画面和更新后的音乐素材。

当用户选择不再次观看时或不购买时，返回五级选项菜单。

当用户选择购买时，处理模块生成七级选项菜单，七级选项菜单的选项包括购买自由游览、购买图纸和购买整装。当用户选择购买自由游览时，生成局部建筑游览画面时不锁定用户视角，供用户自由观看，并提供所有的天气素材、音乐素材供用户选择。当用户选择购买图纸时，处理模块从存储模块中的图纸包中获取用户选定的软装方案对应的装修图纸，将装修图纸发送至用户端。当用户购买整装时，处理模块向管理端发送整装请求。用户可以只购买一个概念，即购买自由游览，也可以购买图纸自己找人进行装修，还可以购买整装；供用户选择的方式多，更容易达成交易。

其中，管理端还用于调整购买自由游览、购买图纸和购买整装的价格；更新存储模块中的BIM建筑模型方案包。处理模块用于记录用户在同一软装方案下进行路径浏览的浏览次数α，处理模块还从动作采集模块获取用户在同一软装方案下进行路径浏览时的头部姿态信息，基于头部姿态信息计算用户头部转动的转头次数β。当α大于3或β大于10且用户未购买自由游览、图纸或整装时，将该软装方案标记为用户喜爱方案；当管理员通过管理端调整该软装方案自由游览、图纸和整装的价格时，向用户端推送降价信息；当管理端更新存储模块中该装修方案的游览包和图纸包时，向用户推送更新信息。当用户对一个整装感兴趣时，会多次进行路径浏览，而且在路径浏览时，虽然视角被锁定，但是用户基于本能，依然想通过转头来看更多的细节。记录浏览次数α和转头次数β能反应用户是否喜爱一款软装方案。得知用户喜爱的软装方案后，当这个软装方案发生变化时，向用户推送，以引起用户再次观看的兴趣，来促成成交。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.交互式VR展示系统，其特征在于，包括：

动作采集模块，用于采集用户的定位信息；

处理模块，用于生成建筑模型和接收定位信息，根据定位信息确定用户视角，基于建筑模型和用户视角生成局部建筑VR画面；所述建筑模型为BIM建筑模型；

显示模块，用于显示处理模块生成的局部建筑VR画面；

交互模块，用于采集用户的交互指令；

其中，处理模块还用于根据交互指令调整局部建筑VR画面；

还包括用户端、存储模块和管理端；

用户端用于用户接收推送信息；

管理端用于管理人员接收推送信息；

处理模块预先生成若干BIM建筑模型并存储于存储模块中；存储模块中还预存有与BIM建筑模型对应的BIM建筑模型方案包；BIM建筑模型方案包包括隔间方案包、软装方案包、图纸包和游览包；

隔间方案包包括若干隔间方案，隔间方案为在原BIM建筑模型的基础上用墙板进行隔断，生成的新隔断空间设计；

软装方案包包括若干软装方案，软装方案为包括若干摆件的新装修设计，每一软装方案与一隔间方案相对应；

图纸包包括若干装修图纸，每一装修图纸与每一软装方案相对应；

游览包包括若干天气素材、若干音乐素材和若干路径；路径为游览用墙板进行隔断，添加摆件的BIM建筑模型的预设路线；每一路径均不相同；

当用户观看BIM建筑模型时，处理模块用于生成是否观看隔间方案的一级选项菜单，通过显示模块向用户显示；处理模块从交互模块获取用户当前的选择指令；选择指令包括是和否；当用户选择否时，退出一级选项菜单；

当用户选择是时，处理模块从存储模块中获取隔间方案包生成二级选项菜单并通过显示模块向用户显示；处理模块从交互模块获取用户当前的选择指令；选择指令包括选定和换一批；当用户选择换一批时，处理模块用新的隔间方案替换原有的隔间方案；新的隔间方案为未显示过的隔间方案；当隔间方案包中所有隔间方案都显示过之后，处理模块随机选择3个隔间方案；

当用户选定任一隔间方案时，处理模块在BIM建筑模型上添加选定隔间方案中的墙板，生成带有隔间方案的BIM建筑模型供用户自由观看；

同时处理模块生成是否观看软装方案的三级选项菜单并通过显示模块向用户显示；处理模块从交互模块获取用户当前的选择指令；选择指令包括是和否；当用户选择否时，退出三级选项菜单；

当用户选择是时，处理模块从存储模块中获取软装方案包生成四级选项菜单并通过显示模块向用户显示；四级选项菜单的内容为与用户选定的隔间方案对应的若干软装方案；处理模块从交互模块获取用户当前的选择指令；选择指令包括选定和换一批；当用户选择换一批时，处理模块用新的软装方案替换原有的软装方案；新的软装方案为未显示过的软装方案；

当用户选定任一软装方案时，处理模块从存储模块中获取游览包生成五级选项菜单并通过显示模块向用户显示，五级选项菜单的内容为与用户选定的软装方案对应的若干路径；处理模块从交互模块获取用户当前的选择指令；选择指令包括选定、购买和返回上一级菜单；

当用户选定任一路径时，处理模块在带有隔间方案的BIM建筑模型上添加用户选定的软装方案中的摆件，生成带有软装方案的BIM建筑模型；处理模块从浏览包中获取天气素材、音乐素材；基于带有软装方案的BIM建筑模型、天气素材和锁定的用户视角生成局部建筑游览画面；处理模块通过显示模块按选定路径播放局部建筑游览画面和音乐素材；

当局部建筑游览画面播放完毕后，处理模块生成包括是否购买、是否再次观看的六级选项菜单并通过显示模块向用户显示，处理模块从存储模块中获取用户当前的选择指令；

当用户选择再次观看时，处理模块更新原有的天气素材和音乐素材，处理模块通过显示模块按选定路径播放更新后的局部建筑游览画面和更新后的音乐素材；

当用户选择不再次观看时或不购买时，返回五级选项菜单；

当用户选择购买时，处理模块生成七级选项菜单，七级选项菜单的选项包括购买自由游览、购买图纸和购买整装；当用户选择购买自由游览时，生成局部建筑游览画面时不锁定用户视角，供用户自由观看，并提供所有的天气素材、音乐素材供用户选择；当用户选择购买图纸时，处理模块从存储模块中的图纸包中获取用户选定的软装方案对应的装修图纸，将装修图纸发送至用户端；当用户购买整装时，处理模块向管理端发送整装请求；

其中，管理端还用于调整购买自由游览、购买图纸和购买整装的价格；更新存储模块中的BIM建筑模型方案包；

处理模块用于记录用户在同一软装方案下进行路径浏览的浏览次数α，处理模块还从动作采集模块获取用户在同一软装方案下进行路径浏览时的头部姿态信息，基于头部姿态信息计算用户头部转动的转头次数β；当α大于3或β大于10且用户未购买自由游览、图纸或整装时，将该软装方案标记为用户喜爱方案；当管理员通过管理端调整该软装方案自由游览、图纸和整装的价格时，向用户端推送降价信息；当管理端更新存储模块中装修方案的游览包和图纸包时，向用户推送更新信息。

2.根据权利要求1所述的交互式VR展示系统，其特征在于：定位信息包括头部姿态信息和空间位置信息。

3.根据权利要求1所述的交互式VR展示系统，其特征在于：局部建筑VR画面包括左眼画面和右眼画面；显示模块用于显示左眼画面和右眼画面。

4.根据权利要求1所述的交互式VR展示系统，其特征在于：交互模块包括手持控制器，手持控制器用于用户输入交互指令。

5.根据权利要求4所述的交互式VR展示系统，其特征在于：交互指令包括切换重力，当处理模块接收到切换重力的交互指令时，改变重力方向，同时根据重力方向调整局部建筑VR画面；其中，重力方向的改变方式为按预设的角度旋转重力。

6.根据权利要求4所述的交互式VR展示系统，其特征在于：交互指令还包括调整光照，当处理模块接收到调整光照的交互指令时，调整局部建筑VR画面中的光照；其中，调整局部建筑VR画面中光照的方式包括提高光照强度和降低光照强度。

7.根据权利要求4所述的交互式VR展示系统，其特征在于：交互指令还包括透视，当处理模块接收到透视的交互指令时，生成局部建筑的内部画面。

8.根据权利要求1所述的交互式VR展示系统，其特征在于：显示模块包括显示头盔。

9.根据权利要求1所述的交互式VR展示系统，其特征在于：动作采集模块包括定位传感器或SteamVR基站。

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