CN110136267A - 一种虚实重构的增强现实展示系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种虚实重构的增强现实展示系统及方法，包括至少一个处理器和至少一个智能终端，所述处理器和智能终端通信连接，所述处理器包括数据采集模块、三维建模模块和数据处理模块，所述数据采集模块和三维建模模块用于建立三维模型，所述数据处理模块用于对三维模型进行优化处理；所述智能终端包括空间定位模块和环境识别模块，用于进行空间定位和环境识别，还包括模型展示模块，调取处理器中优化后的三维模型，在现实空间中绘制虚拟场景，实现了不同时间的光照效果的更换，根据不同的植物编码，动态生成和销毁树木植物，只展示视野范围内的树木植物，从而可以更大规模的展示树木的多种形态和数量，极大的提高了客户的体验。
Description
技术领域
本公开涉及涉及一种虚实重构的增强现实展示系统及方法。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。
目前工业生产中经常需要用到三维展示，例如在楼宇销售领域通过售楼处虚拟场景等方式，对于销售外展时，通常都是使用宣传册等纸质或图片等平面方式进行展示，没有用到最新的移动三维展示手段进行楼宇的全方位展示，无法满足购房者的对所售楼宇的具体形象概念，在售楼处目前有通过PC端的展示设备和方法，但对于外展来说，设备不易携带，价格高昂，其他移动售楼系统则注重平面方式，没有应用三维和AR技术。
因此，本公开发明人认为目前亟待解决的问题如下：(1)目前的三维展示设备笨重，不便于携带；(2)目前的移动三维展示方式无法实现实时的动态灯光信息的切换，即无法根据不同的时间切换不同的灯光信息；(3)沙盘中的植物数据量较大，当进行外展三维展示时，无法对各个植物的形态和植物的数量进行动态展示，展示效果较差，无法满足购房者的对所售楼宇的具体形象概念。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本公开提供了一种虚实重构的增强现实展示系统及方法，只需要通过智能终端，即可实现楼盘的实物和虚拟影像的展示，可更换不同时间的光照效果，根据不同的植物编码，动态生成和销毁树木植物，只展示视野范围内的树木植物，从而可以更大规模的展示树木的多种形态和数量，极大的提高了客户的体验。
为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：
第一方面，本公开提供了一种虚实重构的增强现实展示系统；
一种虚实重构的增强现实展示系统，包括至少一个处理器和至少一个智能终端，所述处理器和智能终端通信连接，所述处理器包括数据采集模块、三维建模模块和数据处理模块，所述数据采集模块用于采集虚拟场景所对应的实际位置的尺寸和形状数据，所述三维建模模块用于根据实际位置的尺寸和形状数据建立三维模型，所述数据处理模块用于对三维模型进行优化处理；所述智能终端包括空间定位模块和环境识别模块，用于进行空间定位和环境识别，并获取定位和识别的平面，还包括模型展示模块，用于调取处理器中优化后的三维模型，生成与定位和识别的平面相对应的虚拟场景。
作为可能的一些实现方式，调取处理器中优化后的三维模型后，通过手势点击将虚拟的虚拟场景模型放置在识别的平面上，并通过手势控制实现虚拟场景位置的移动、虚拟场景的旋转和虚拟场景的放缩。
作为可能的一些实现方式，所述数据处理模块包括预处理模块、光照UV处理模块和动态光照烘焙模块，所述预处理模块通过重绘模型和贴图优化虚拟场景模型数据；所述光照UV处理模块用于对制作的三维模型数据进行第二层光照UV处理，并对植物数据对应的身份标识信息数据进行保存；所述动态光照烘焙模块用于将第二层光照UV处理后的三维模型数据进行动态光照烘焙，将光照信息烘焙到一张或者多张贴图中。
作为可能的一些实现方式，动态光照烘焙过程中将三维模型的每个光照UV的身份标识信息数据进行保存，为不同光照保存不同的光照文件。
作为可能的一些实现方式，读取光照数据，并根据每个光照UV的身份标识信息数据，将光照信息显示在三维模型中。
作为可能的一些实现方式，所述智能终端还包括标识展示模块，所述标识展示模块通过立体UI将标识信息展示在虚拟场景上方，通过点击屏幕上对应的标识，在虚拟场景场景中弹出对应标识的详细信息。
作为可能的一些实现方式，还包括植物渲染模块，所述植物渲染模块通过重绘树木不同视角的状态，为每个树木植物赋予特定的编码信息，编码信息包括位置、大小、顶点和光照UV信息，根据不同的编码，动态生成和销毁树木植物，只展示视野范围内的树木植物。
作为可能的一些实现方式，所述智能终端为智能手机或者平板电脑。
作为可能的一些实现方式，通过智能终端的摄像头进行真实环境识别并标识出识别出的平面，通过手势点击将虚拟的虚拟场景模型放置在识别的平面上。
作为可能的一些实现方式，所述虚拟场景模型包括楼宇模型、地面模型、小品模型、景观模型、动态植物树木模型和信息标识。
第二方面，本公开提供了一种虚实重构的增强现实展示方法；
一种虚实重构的增强现实展示方法，步骤如下：
(1)对虚拟场景所对应的实际位置的尺寸和形状进行数据采集，通过三维建模软件进行优化建模和贴图绘制来取得基础三维数据；所述三维建模软件可以是3DSmax或者Maya。
(2)对制作的三维数据进行第二层光照UV处理，记录植物数据所对应的身份标识信息数据；
(3)将处理好的三维数据导入到开发软件中进行动态光照烘焙，将光照信息烘焙到一张或者多张贴图中；所述开发软件可以是Unity3d、Unreal Engine4、VisualSrudio2017中的一种。
(4)通过空间定位和动态环境识别，在现实空间中绘制虚拟的虚拟场景，并通过手势的控制移动虚拟场景的位置，通过控制切换和锁定功能实现虚拟场景的旋转和尺寸的改变。
作为可能的一些实现方式，所述步骤(3)中，动态光照烘焙过程中记录三维模型数据中每个光照UV的身份标识信息，并保存在XML文件中，为不同光照保存不同的光照文件，读取光照数据，把光照信息显示的模型中，最终呈现在屏幕上。
作为可能的一些实现方式，使用立体UI将标识信息展示在虚拟场景上方，通过点击屏幕上对应的标识，在虚拟场景场景中弹出对应标识的详细信息。
作为可能的一些实现方式，通过重绘植物不同视角的状态，为每个植物赋予特定的编码信息，所述编码信息包括位置、大小、顶点和光照UV信息，根据不同的编码，动态生成和销毁树木植物，只展示视野范围内的树木植物。
作为可能的一些实现方式，通过智能终端的摄像头进行真实环境识别并标识出识别出的平面，通过手势点击将虚拟的虚拟场景模型放置在识别的平面上。
作为可能的一些实现方式，所述虚拟场景模型包括楼宇模型、地面模型、小品模型、景观模型、动态植物树木模型和信息标识。
与现有技术相比，本公开的有益效果是：
本公开所述的虚拟场景系统只需要通过智能终端，即可实现楼盘的实物和虚拟影响的展示，提高了虚拟场景展示的便携性，每个销售代表都可以轻松的利用虚拟场景相客户提供服务，极大的提高了客户对所售楼宇的具体形象概念。
本公开所述的虚拟场景系统保留了只有在PC端才能展示的复杂场景和光照切换，应用动态灯光烘焙技术和动态烘焙灯光切换技术，可更换不同时间的光照效果，从而更加直观有效的展示楼盘的整体信息。
本公开所述的虚拟场景系统通过重绘模型和贴图技术优化虚拟场景模型，从而使的虚拟场景模型可以流畅的运行在智能终端上，实现了更加流畅的实时三维模型展示，极大的提高了楼盘展示的便捷性。
本公开所述的虚拟场景系统，根据不同的植物编码，动态生成和销毁树木植物，只展示视野范围内的树木植物，从而可以更大规模的展示树木的多种形态和数量，减少数据的缓存，极大的提高了客户的体验。
附图说明
图1为本公开实施例1所述的虚实重构的增强现实展示系统示意图。
图2为本公开实施例1所述的虚实重构的增强现实展示系统结构示意图。
图3为本公开实施例1所述的虚实重构的增强现实展示系统效果图。
图4为本公开实施例2所述的虚实重构的增强现实展示方法流程图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
实施例1：
如图1-3所示，本公开实施例1提供了一种虚实重构的增强现实展示系统，包括至少一个处理器和至少一个智能终端，所述处理器和智能终端通信连接，所述处理器包括数据采集模块、三维建模模块和数据处理模块，所述数据采集模块用于采集虚拟场景所对应的实际位置的尺寸和形状数据，所述三维建模模块用于根据实际位置的尺寸和形状数据建立三维模型，所述数据处理模块用于对三维模型进行优化处理；所述智能终端包括空间定位模块和环境识别模块，用于进行空间定位和环境识别，并获取定位和识别的平面，还包括模型展示模块，用于调取处理器中优化后的三维模型，生成与定位和识别的平面相对应的虚拟场景，调取处理器中优化后的三维模型后，通过手势点击将虚拟的虚拟场景模型放置在识别的平面上，具体如图3所示，并通过手势控制实现虚拟场景位置的移动、虚拟场景的旋转和虚拟场景的放缩。
所述数据处理模块包括预处理模块、光照UV处理模块和动态光照烘焙模块，所述预处理模块通过重绘模型和贴图优化虚拟场景模型数据；所述光照UV处理模块用于对制作的三维模型数据进行第二层光照UV处理，并对植物数据对应的身份标识信息数据进行保存；所述动态光照烘焙模块用于将第二层光照UV处理后的三维模型数据进行动态光照烘焙，将光照信息烘焙到一张或者多张贴图中。
动态光照烘焙过程中将三维模型的每个光照UV的身份标识信息数据进行保存，为不同光照保存不同的光照文件，读取光照数据，并根据每个光照UV的身份标识信息数据，将光照信息显示在三维模型中。
还包括标识展示模块，所述标识展示模块通过立体UI将标识信息展示在虚拟场景上方，通过点击屏幕上对应的标识，在虚拟场景场景中弹出对应标识的详细信息。
还包括植物渲染模块，所述植物渲染模块通过重绘树木不同视角的状态，为每个树木植物赋予特定的编码信息，编码信息包括位置、大小、顶点和光照UV信息，根据不同的编码，动态生成和销毁树木植物，只展示视野范围内的树木植物。
所述智能终端为智能手机或者平板电脑，打开智能终端上搭载的AR楼盘APP，通过智能终端的摄像头进行真实环境识别并标识出识别出的平面，通过手势点击将虚拟的虚拟场景模型放置在识别的平面上，所述虚拟场景模型包括楼宇模型、地面模型、小品模型、景观模型、动态植物树木模型和信息标识。
实施例2：
如图4所示，本公开实施例2提供了一种虚实重构的增强现实展示方法，步骤如下：
(1)对虚拟场景所对应的实际位置的尺寸和形状进行数据采集，通过三维建模软件进行优化建模和贴图绘制来取得基础三维数据；
(2)对制作的三维数据进行第二层光照UV处理，记录植物数据所对应的身份标识信息数据；
(3)将处理好的三维数据导入到开发软件中进行动态光照烘焙，将光照信息烘焙到一张或者多张贴图中；
(4)通过空间定位和动态环境识别，在现实空间中绘制虚拟的虚拟场景，并通过手势的控制移动虚拟场景的位置，通过控制切换和锁定功能实现虚拟场景的旋转和尺寸的改变。
所述步骤(3)中，动态光照烘焙过程中记录三维模型数据中每个光照UV的身份标识信息，并保存在XML文件中，为不同光照保存不同的光照文件，读取光照数据，把光照信息显示的模型中，最终呈现在屏幕上。
使用立体UI将标识信息展示在虚拟场景上方，通过点击屏幕上对应的标识，在虚拟场景场景中弹出对应标识的详细信息。
通过重绘植物不同视角的状态，为每个植物赋予特定的编码信息，所述编码信息包括位置、大小、顶点和光照UV信息，根据不同的编码，动态生成和销毁树木植物，只展示视野范围内的树木植物。
所述智能终端为智能手机或者平板电脑，打开智能终端上搭载的AR楼盘APP，通过智能终端的摄像头进行真实环境识别并标识出识别出的平面，通过手势点击将虚拟的虚拟场景模型放置在识别的平面上，所述虚拟场景模型包括楼宇模型、地面模型、小品模型、景观模型、动态植物树木模型和信息标识。
以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种虚实重构的增强现实展示系统，其特征在于，包括至少一个处理器和至少一个智能终端，所述处理器和智能终端通信连接，所述处理器包括数据采集模块、三维建模模块和数据处理模块，所述数据采集模块用于采集虚拟场景所对应的实际位置的尺寸和形状数据，所述三维建模模块用于根据实际位置的尺寸和形状数据建立三维模型，所述数据处理模块用于对三维模型进行优化处理；所述智能终端包括空间定位模块和环境识别模块，用于进行空间定位和环境识别，并获取定位和识别的平面，还包括模型展示模块，用于调取处理器中优化后的三维模型，生成与定位和识别的平面相对应的虚拟场景。
2.如权利要求1所述的虚实重构的增强现实展示系统，其特征在于，所述数据处理模块包括预处理模块、光照UV处理模块和动态光照烘焙模块，所述预处理模块通过重绘模型和贴图优化虚拟场景模型数据；所述光照UV处理模块用于对制作的三维模型数据进行第二层光照UV处理，并对植物数据对应的身份标识信息数据进行保存；所述动态光照烘焙模块用于将第二层光照UV处理后的三维模型数据进行动态光照烘焙，将光照信息烘焙到一张或者多张贴图中。
3.如权利要求2所述的虚实重构的增强现实展示系统，其特征在于，动态光照烘焙过程中将三维模型的每个光照UV的身份标识信息数据进行保存，为不同光照保存不同的光照文件。
4.如权利要求3所述的虚实重构的增强现实展示系统，其特征在于，读取保存的光照数据，并根据每个光照UV的身份标识信息数据，将光照信息显示在三维模型中。
5.如权利要求1所述的虚实重构的增强现实展示系统，其特征在于，所述智能终端还包括标识展示模块，所述标识展示模块通过立体UI将标识信息展示在虚拟场景上方，通过点击屏幕上对应的标识，在虚拟场景场景中弹出对应标识的详细信息。
6.如权利要求2所述的虚实重构的增强现实展示系统，其特征在于，还包括植物渲染模块，所述植物渲染模块通过重绘树木不同视角的状态，为每个树木植物赋予不同的编码信息，根据不同的编码，动态生成和销毁树木植物，只展示视野范围内的树木植物。
7.一种虚实重构的增强现实展示方法，其特征在于，步骤如下：
(1)对虚拟场景所对应的实际位置的尺寸和形状进行数据采集，通过三维建模软件进行优化建模和贴图绘制来取得基础三维数据；
(2)对制作的三维数据进行第二层光照UV处理，记录植物数据所对应的身份标识信息数据；
(3)把处理好的三维数据导入到开发软件中进行动态光照烘焙，将光照信息烘焙到一张或者多张贴图中；
(4)通过空间定位和动态环境识别，在现实空间中绘制虚拟的虚拟场景，并通过手势的控制移动虚拟场景的位置，通过控制切换和锁定功能实现虚拟场景的旋转和尺寸的改变。
8.如权利要求7所述的虚实重构的增强现实展示方法，其特征在于，所述步骤(3)中，动态光照烘焙过程中记录三维模型数据中每个光照UV的身份标识信息，并保存在XML文件中，为不同光照保存不同的光照文件，读取光照数据，把光照信息显示的模型中，最终呈现在屏幕上。
9.如权利要求7所述的虚实重构的增强现实展示方法，其特征在于，使用立体UI将标识信息展示在虚拟场景上方，通过点击屏幕上对应的标识，在虚拟场景场景中弹出对应标识的详细信息。
10.如权利要求7所述的虚实重构的增强现实展示方法，其特征在于，通过重绘植物不同视角的状态，为每个植物赋予不同的编码信息，根据不同的编码，动态生成和销毁树木植物，只展示视野范围内的树木植物。
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