CN110459091B - 一种模拟飞行器的视景成像方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种模拟飞行器视景成像方法及系统，方法的具体步骤包括如下：采集VR视频，所述VR视频沿现实场景中至少一个轨道进行拍摄；确定轨道上的位置点与VR视频中每个图像帧的对应关系；确定模拟飞行器的飞行角度，通过轨迹预测算法预测飞行轨迹，从而调取VR视频中对应的图像帧。一种模拟飞行器的视景成像方法及系统，弥补了固定视景的不真实感，使用者的感受更为真实，大大提高了航空娱乐体验或飞行仿真训练效果。在一个轨道上的多个图像帧，多个轨道VR视频一帧一帧的跳跃，不再是间隔的几张图像，为用户提供了流畅、平滑的图像，用户在体验时可以更为自由的在场景中移动。

Description

一种模拟飞行器的视景成像方法及系统
技术领域
本发明涉及模拟飞行器技术领域，更具体的说是涉及一种模拟飞行器的视景成像方法及系统。
背景技术
现在流行的飞行模拟系统主要由大型显示设备(例如显示器或投影设备等)和飞行模拟座舱构成。在使用所述飞行模拟系统时，使用者位于所述飞行模拟座舱内部，并根据在前方显示设备上展示的仿真视景，实时操作所述飞行模拟座舱，从而实现航空模拟仿真、航空体验娱乐或飞行仿真训练的目的。
虽然在应用现有飞行模拟系统时，可以看到一个比较大的视景，但是由于在显示设备上输入的信息为固定视景信息，无法提供飞行过程中的真实的自然环境，从而给使用者带来的沉浸感较低，造成航空娱乐体验效果或飞行仿真训练效果有限的问题。
因此，如何提供一种模拟飞行器的视景成像方法及系统是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种模拟飞行器的视景成像方法及系统，弥补了固定视景的不真实感，使用者的感受更为真实，大大提高了航空娱乐体验或飞行仿真训练效果。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种模拟飞行器视景成像方法，具体步骤包括如下：
采集VR视频，所述VR视频沿现实场景中至少一个轨道进行拍摄；
确定轨道上的位置点与VR视频中每个图像帧的对应关系；
确定模拟飞行器的飞行角度，通过轨迹预测算法预测飞行轨迹，从而调取VR视频中对应的图像帧。
优选的，在上述的一种模拟飞行器视景成像方法中，所述VR视频至少一个轨道拍摄，以模拟飞行器为起点，每个不同轨道拍摄的VR视频成放射状分布。
优选的，在上述的一种模拟飞行器视景成像方法中，所述轨道上的位置点为所述模拟飞行器的位置，所述模拟飞行器的位置坐标与VR视频中的图像帧的帧号相对应。
优选的，在上述的一种模拟飞行器视景成像方法中，根据获取的VR视频图像帧与位置点的对应关系结合飞行角度，向相邻轨道跳转。
优选的，在上述的一种模拟飞行器视景成像方法中，向相邻轨道跳转的具体步骤包括：
将多条轨道拍摄的VR视频放置到二维网格上；
当前轨道的位置点坐标为（
Figure DEST_PATH_IMAGE001
），另一轨道上的目标位置点坐标为（
Figure 616648DEST_PATH_IMAGE002
），存在如下关系飞行角度
Figure DEST_PATH_IMAGE003
；
根据飞行角度能够得出目标位置点的坐标，调取VR视频中对应的图像帧。
一种模拟飞行器视景成像系统，包括：视频拍摄模块、位置点计算模块、轨迹预测模块和控制模块；所述视频拍摄模块、所述位置点计算模块、所述轨迹预测模块分别与所述控制模块连接。
优选的，在上述的一种模拟飞行器视景成像系统中，所述视频拍摄模块用于拍摄不同轨道的VR视频；所述位置点计算模块用于将位置点与VR视频的图像帧建立对应关系；所述轨迹预测模块判断飞行角度计算目标位置点的坐标；所述控制模块根据轨迹预测模块确定的目标位置点的坐标调用所述位置点计算模块中的对应关系，确定对应的图像帧帧号，同时从所述视频拍摄模块中调用对应的图像帧。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种模拟飞行器的视景成像方法及系统，弥补了固定视景的不真实感，使用者的感受更为真实，大大提高了航空娱乐体验或飞行仿真训练效果。在一个轨道上的多个图像帧，多个轨道VR视频一帧一帧的跳跃，不再是间隔的几张图像，为用户提供了流畅、平滑的图像，用户在体验时可以更为自由的在场景中移动。
附图说明
图1附图为本发明的实施例示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种模拟飞行器的视景成像方法及系统，弥补了固定视景的不真实感，使用者的感受更为真实，大大提高了航空娱乐体验或飞行仿真训练效果。在一个轨道上的多个图像帧，多个轨道VR视频一帧一帧的跳跃，不再是间隔的几张图像，为用户提供了流畅、平滑的图像，用户在体验时可以更为自由的在场景中移动。
一种模拟飞行器视景成像方法，具体步骤包括如下：
采集VR视频，VR视频沿现实场景中至少一个轨道进行拍摄；
确定轨道上的位置点与VR视频中每个图像帧的对应关系；
确定模拟飞行器的飞行角度，通过轨迹预测算法预测飞行轨迹，从而调取VR视频中对应的图像帧。
为了进一步优化上述技术方案，以模拟飞行器为起点，每个不同轨道拍摄的VR视频成放射状分布。
为了进一步优化上述技术方案，轨道上的位置点为模拟飞行器的位置，模拟飞行器的位置坐标与VR视频中的图像帧的帧号相对应。
为了进一步优化上述技术方案，根据获取的VR视频图像帧与位置点的对应关系结合飞行角度，向相邻轨道跳转。
为了进一步优化上述技术方案，向相邻轨道跳转的具体步骤包括：
将多条轨道拍摄的VR视频放置到二维网格上；
当前轨道的位置点坐标为（
Figure 690915DEST_PATH_IMAGE001
），另一轨道上的目标位置点坐标为（
Figure 422110DEST_PATH_IMAGE002
），存在如下关系飞行角度
Figure 697365DEST_PATH_IMAGE003
；
根据飞行角度能够得出目标位置点的坐标，调取VR视频中对应的图像帧。
一种模拟飞行器视景成像系统，包括：视频拍摄模块、位置点计算模块、轨迹预测模块和控制模块；视频拍摄模块、位置点计算模块、轨迹预测模块分别与控制模块连接。
为了进一步优化上述技术方案，视频拍摄模块用于拍摄不同轨道的VR视频；位置点计算模块用于将位置点与VR视频的图像帧建立对应关系；轨迹预测模块判断飞行角度计算目标位置点的坐标；控制模块根据轨迹预测模块确定的目标位置点的坐标调用位置点计算模块中的对应关系，确定对应的图像帧帧号，同时从视频拍摄模块中调用对应的图像帧。
如图1所示，A，B，C，D，E分别表示五条不同轨道的VR视频；将五条不同轨道的VR视频放入二维网格中，（
Figure 45170DEST_PATH_IMAGE001
）表示模拟飞行器的位置点，（
Figure 61143DEST_PATH_IMAGE002
）表示目标位置点，位置点计算模块将位置点与VR视频的图像帧建立对应关系，如图中A与
Figure 646845DEST_PATH_IMAGE004
的交点即为第一帧图像，依次类推；轨迹预测模块判断飞行角度
Figure DEST_PATH_IMAGE005
，当前位置点为第五帧图像，根据公式计算第六帧图像的目标位置点根据公式
Figure 952055DEST_PATH_IMAGE003
，
Figure 6730DEST_PATH_IMAGE006
得到
Figure DEST_PATH_IMAGE007
，得到目标位置点的坐标；控制模块根据轨迹预测模块确定的目标位置点的坐标调用位置点计算模块中的对应关系，确定对应的图像帧帧号，同时从视频拍摄模块中调用对应的图像帧。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种模拟飞行器视景成像方法，其特征在于，具体步骤包括如下：
采集VR视频，所述VR视频沿现实场景中至少一个轨道进行拍摄；
确定轨道上的位置点与VR视频中每个图像帧的对应关系；
确定模拟飞行器的飞行角度，通过轨迹预测算法预测飞行轨迹，从而调取VR视频中对应的图像帧；
根据获取的VR视频图像帧与位置点的对应关系结合飞行角度，向相邻轨道跳转，具体步骤包括：
将多条轨道拍摄的VR视频放置到二维网格上；
当前轨道的位置点坐标为（
Figure DEST_PATH_IMAGE002
），另一轨道上的目标位置点坐标为（
Figure DEST_PATH_IMAGE004
），存在如下关系飞行角度
Figure DEST_PATH_IMAGE006
；
根据飞行角度能够得出目标位置点的坐标，调取VR视频中对应的图像帧。
2.根据权利要求1所述的一种模拟飞行器视景成像方法，其特征在于，所述VR视频至少一个轨道拍摄，以模拟飞行器为起点，每个不同轨道拍摄的VR视频成放射状分布。
3.根据权利要求1所述的一种模拟飞行器视景成像方法，其特征在于，所述轨道上的位置点为所述模拟飞行器的位置，所述模拟飞行器的位置坐标与VR视频中的图像帧的帧号相对应。
4.一种模拟飞行器视景成像系统，其特征在于，包括：视频拍摄模块、位置点计算模块、轨迹预测模块和控制模块；所述视频拍摄模块、所述位置点计算模块、所述轨迹预测模块分别与所述控制模块连接；其中，所述视频拍摄模块用于拍摄不同轨道的VR视频；所述位置点计算模块用于将位置点与VR视频的图像帧建立对应关系；所述轨迹预测模块判断飞行角度计算目标位置点的坐标，当前轨道的位置点坐标为（
Figure 661017DEST_PATH_IMAGE002
），另一轨道上的目标位置点坐标为（
Figure 123222DEST_PATH_IMAGE004
），存在如下关系飞行角度
Figure 815235DEST_PATH_IMAGE006
；所述控制模块根据轨迹预测模块确定的目标位置点的坐标调用所述位置点计算模块中的对应关系，根据飞行角度能够得出目标位置点的坐标，确定对应的图像帧帧号，同时从所述视频拍摄模块中调用对应的图像帧。
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