CN110706323A - 一种基于四倍高清技术的ar虚拟软装合成方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于四倍高清技术的AR虚拟软装合成方法，包括：根据高清屏幕比例适配并标定低清场景；将输出的低清场景映射到高清素材上；建立输出的高清素材与四倍高清场景之间的像素映射关系，将输出的高清素材合成到四倍高清场景中进行渲染；将渲染结果缩放裁切到适配高清屏幕显示的尺寸。本发明基于四倍高清技术，仅对商品素材部分进行高清渲染，同时将低清场景和高清商品进行融合，产生高清渲染后的效果图，不仅完美解决了移动设备上进行高清渲染所面临的计算速度、内存、网络传输速度等瓶颈问题，同时也解决了适配所有分辨率的移动屏幕问题。

Description

一种基于四倍高清技术的AR虚拟软装合成方法

技术领域

本发明属于AR虚拟软装设计技术领域，具体涉及一种基于四倍高清技术的AR虚拟软装合成方法。

背景技术

当前移动设备特别是手机屏幕分辨率越来越高，在AR虚拟软装设计系统中，针对高清(高分辨率)屏幕实现实时渲染，无论手机运算速度或是内存、网络传输等都难以支持，而如果使用低清(低分辨率)场景渲染图片再放大到高清屏幕上展示，则渲染图片细节模糊，严重影响展示效果。四倍高清技术是在这种需要高清展示，却又不能使用高清场景渲染的特殊应用场合产生的技术，其实质是利用了人的视觉错觉而产生的一种伪高清算法，实际应用过程中，使用四倍高清技术渲染出的效果图，在高清屏幕上甚至投射更大屏幕(如电视)时候，能带给用户强烈的视觉冲击感，远远优于未使用四倍高清技术的低清场景渲染效果。

将四倍高清技术应用于AR虚拟软装设计系统时，基于当人使用该系统添加/更换商品素材的时候，视觉焦点以及心理焦点集中于商品上，而忽视周边场景，因此四倍高清技术仅对商品素材部分进行高清渲染，同时将低清场景和高清商品进行融合，产生高清渲染后的效果图。四倍高清技术不仅完美解决了移动设备上进行高清渲染所面临的计算速度、内存、网络传输速度等瓶颈问题，同时也解决了适配所有分辨率的移动屏幕问题。

同时，对于软装的搭配合成效果图，人眼首先看到的是搭配的商品，关注点通常也聚焦在搭配的商品细节纹理上，从而忽略了整个效果图并不完全是高清的，四倍高清正是利用了人眼的迟钝，将有限的算力和资源，集中于重点部位的极致表达，从而实现在手机端实时完成照片级别的高清渲染效果图，图中商品细节纤毫毕现，投射大屏幕给人强烈的视觉冲击，这对于软装商品的展示和销售是非常重要的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于四倍高清技术的AR虚拟软装合成方法。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于四倍高清技术的AR虚拟软装合成方法，包括以下步骤：

1)根据高清屏幕比例适配并标定低清场景；

2)将步骤1)输出的低清场景映射到高清素材上；

3)建立步骤2)输出的高清素材与四倍高清场景之间的像素映射关系，将步骤2)输出的高清素材合成到四倍高清场景中进行渲染；

4)将步骤3)的渲染结果缩放裁切到适配高清屏幕显示的尺寸。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的步骤1)所述低清场景固定为宽≤1024且长≤768的最大场景。

上述的步骤1)所述根据高清屏幕比例标定低清场景，包括以下步骤：

101)将低清场景尺寸依据高清屏幕尺寸进行缩放适配，求得参数顶点偏移参数xoff，yoff和缩放尺度scale；

102)基于参数xoff，yoff，scale标定低清场景。

上述的步骤101)所述适配的原则是场景缩放后中心点与屏幕中心点重合，最短边与屏幕对齐，最长边裁切至和屏幕最长边一致。

上述的步骤101)所述参数xoff，yoff，scale的计算公式如下：

其中，width₀，height₀为场景图片的宽和长，width₁，height₁为屏幕的宽和长。

上述的步骤2)所述高清素材的长、宽分别为步骤1)输出的低清场景长、宽的两倍。

上述的步骤3)所述建立步骤2)输出的高清素材与四倍高清场景之间的像素映射关系，将步骤2)输出的高清素材合成到四倍高清场景中进行渲染，包括以下步骤：

301)建立高清屏幕点至四倍高清场景的映射，建立四倍高清场景到原低清场景之间的映射关系：

令(x0，y0)为原低清场景的像素点，(x1，y1)为屏幕像素点，(x2，y2)为输出的四倍高清图像像素点，基于屏幕像素点对应原低清场景像素点之间的对应关系，得到：

302)遍历原低清场景各个像素点，根据手指屏幕的操作点，从原低清场景文件中读取所处的选区信息Mask_(x0，y0)，判定原低清场景各个像素是否需要合成处理，若否，则跳到下一个像素点，若是，执行步骤303)；

303)从原低清场景文件中读取并获得该选区的透视变换矩阵W，W为生成场景的时候根据透视关系计算好并保存的3*3维矩阵，令

求四倍高清清场景坐标(x2，y2)和高清素材坐标(x3，y3)的透视映射关系如下：

从而将步骤2)输出的高清素材合成在高清场景中：

E_(x2，y2)＝[F_(x3，y3) F_(x3+1，y3) F_(x3，y3+1) F_{(x3+1，y3+1)}]

·[(1-u)*(1-v) (1-u)* u*(1-v) u*v]′；

其中，F_(x3，y3)为读取高清素材在(x3，y3)坐标点的灰度值，E_(x2，y2)为合成高清图片中的灰度值；

同理依次合成(x2+1，y2)，(x2，y2+1)，(x2+1，y2+1)点的灰度值E_(x2+1，y2)，E_(x2，y2+1)，E_{(x2+1，y2+1)}；

304)针对合成的高清图片局部高清渲染，并添加光影。

上述的步骤302)所述判定依据为Mask_(x0，y0)＝＝m；

其中，m为读取的选区信息值。

本发明具有以下有益效果：

本发明基于四倍高清技术，仅对商品素材部分进行高清渲染，同时将低清场景和高清商品进行融合，产生高清渲染后的效果图，不仅完美解决了移动设备上进行高清渲染所面临的计算速度、内存、网络传输速度等瓶颈问题，同时也解决了适配所有分辨率的移动屏幕问题。

附图说明

图1是本发明方法的流程示意图；

图2为本发明实施例低清场景图片；

图3为本发明实施例添加了墙纸和挂画商品后使用四倍高清技术渲染出的高清效果图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

如图1所示，本发明的一种基于四倍高清技术的AR虚拟软装合成方法，包括以下步骤：

1)根据高清屏幕比例适配并标定低清场景；

实施例中，经过多次测试，使用宽*高为1024*768分辨率的低清场景进行四倍高清处理得到2048*1536的高清效果图最具“欺骗性”，即人们将合成图片和高清图片放在一起，观察者第一眼难以察觉哪个是低清合成图片，实际处理的过程中，低清场景固定为宽≤1024且长≤768的最大场景；

所述根据高清屏幕比例标定低清场景，包括以下步骤：

101)将低清场景尺寸依据高清屏幕尺寸进行缩放适配，求得参数顶点偏移参数xoff，yoff和缩放尺度scale；

实施例中，所述适配的原则是场景缩放后中心点与屏幕中心点重合，最短边与屏幕对齐，最长边裁切至和屏幕最长边一致；

所述参数xoff，yoff，scale的计算公式如下：

其中，width₀，height₀为场景图片的宽和长，width₁，height₁为屏幕的宽和长。

102)基于参数xoff，yoff，scale标定低清场景。

2)将步骤1)输出的低清场景映射到高清素材上；

实施例中，所述高清素材的长、宽分别为步骤1)输出的低清场景长、宽的两倍。这样本发明方法获得相对固定的输出图像尺寸及相对固定的运算量，其好处不仅在于算法简单很多，同时运算、存储、显示等性能针对不同机型具有更稳健的适配性，系统只需在低端机上进行调试测试通过，即可无缝匹配多种复杂情况的手机，例如极度高清、低速高清、低内存高清、低速低清手机等。

3)建立步骤2)输出的高清素材与四倍高清场景之间的像素映射关系，将步骤2)输出的高清素材合成到四倍高清场景中进行渲染，包括以下步骤：

301)建立高清屏幕点至四倍高清场景的映射，建立四倍高清场景到原低清场景之间的映射关系：

令(x0，y0)为原低清场景的像素点，(x1，y1)为屏幕像素点，(x2，y2)为输出的四倍高清图像像素点，基于屏幕像素点对应原低清场景像素点之间的对应关系，得到：

302)遍历原低清场景各个像素点，根据手指屏幕的操作点，从原低清场景文件中读取所处的选区信息Mask_(x0，y0)(这个值是事先约定并设定好的比如是墙面的像素点对应灰度值为10～50，地板是220，窗子是250等)，判定原低清场景各个像素是否需要合成处理，所述判定依据为Mask_(x0，y0)＝＝m，其中，m为读取的选区信息值；若否，则跳到下一个像素点，若是，执行步骤303)；

303)从原低清场景文件中读取并获得该选区的透视变换矩阵W，W为生成场景的时候根据透视关系计算好并保存的3*3维矩阵，令

求四倍高清清场景坐标(x2，y2)和高清素材坐标(x3，y3)的透视映射关系如下：

从而将步骤2)输出的高清素材合成在高清场景中：

E_(x2，y2)＝[F_(x3，y3) F_(x3+1，y3) F_(x3，y3+1) F_{(x3+1，y3+1)}]

·[(1-u)*(1-v) (1-u)*v u*(1-v) u*v]′；

其中，F_(x3，y3)为读取高清素材在(x3，y3)坐标点的灰度值(若彩色图像依次公式依次求R、G、B的值)，E_(x2，y2)为合成高清图片中的值；

同理依次合成(x2+1，y2)，(x2，y2+1)，(x2+1，y2+1)点的灰度值，E_(x2+1，y2)，E_(x2，y2+1)，E_{(x2+1，y2+1)}；

304)针对合成的高清图片局部高清渲染，并添加光影。

4)将步骤3)的渲染结果缩放裁切到适配高清屏幕显示的尺寸，图2为一幅低清场景案例，当实施例添加了墙纸和挂画商品后，图3为使用四倍高清技术渲染出的高清效果图。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于四倍高清技术的AR虚拟软装合成方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)根据高清屏幕比例适配并标定低清场景；

2)将步骤1)输出的低清场景映射到高清素材上；

3)建立步骤2)输出的高清素材与四倍高清场景之间的像素映射关系，将步骤2)输出的高清素材合成到四倍高清场景中进行渲染；

4)将步骤3)的渲染结果缩放裁切到适配高清屏幕显示的尺寸。

2.根据权利要求1所述的一种基于四倍高清技术的AR虚拟软装合成方法，其特征在于：

步骤1)所述低清场景固定为宽≤1024且长≤768的最大场景。

3.根据权利要求1所述的一种基于四倍高清技术的AR虚拟软装合成方法，其特征在于：

步骤1)所述根据高清屏幕比例标定低清场景，包括以下步骤：

101)将低清场景尺寸依据高清屏幕尺寸进行缩放适配，求得顶点的偏移坐标xoff，yoff，和缩放尺度scale；

102)基于参数xoff，yoff，scale标定低清场景。

4.根据权利要求3所述的一种基于四倍高清技术的AR虚拟软装合成方法，其特征在于：

步骤101)所述适配的原则是场景缩放后中心点与屏幕中心点重合，最短边与屏幕对齐，最长边裁切至和屏幕最长边一致。

5.根据权利要求3所述的一种基于四倍高清技术的AR虚拟软装合成方法，其特征在于：

步骤101)所述参数xoff，yoff，scale的计算公式如下：

其中，width₀，height₀为场景图片的宽和长，width₁，height₁为屏幕的宽和长。

6.根据权利要求1所述的一种基于四倍高清技术的AR虚拟软装合成方法，其特征在于：

步骤2)所述高清素材的长、宽分别为步骤1)输出的低清场景长、宽的两倍。

7.根据权利要求1所述的一种基于四倍高清技术的AR虚拟软装合成方法，其特征在于：

步骤3)所述建立步骤2)输出的高清素材与四倍高清场景之间的像素映射关系，将步骤2)输出的高清素材合成到四倍高清场景中进行渲染，包括以下步骤：

301)建立高清屏幕点至四倍高清场景的映射，建立四倍高清场景到原低清场景之间的映射关系：

令(x0，y0)为原低清场景的像素点，(x1，y1)为屏幕像素点，(x2，y2)为输出的四倍高清图像像素点，基于屏幕像素点对应原低清场景像素点之间的对应关系，得到：

302)遍历原低清场景各个像素点，根据手指屏幕的操作点，从原低清场景文件中读取所处像素的选区信息Mask_(x0，y0)，判定原低清场景各个像素是否需要合成处理，若否，则跳到下一个像素点，若是，执行步骤303)；

303)从原低清场景文件中读取并获得该选区的透视变换矩阵W，W为生成场景的时候根据透视关系计算好并保存的3*3维矩阵，令

求四倍高清清场景坐标(x2，y2)和高清素材坐标(x3，y3)的透视映射关系如下，，其中

和

为计算中间产生的过程参数

从而将步骤2)输出的高清素材合成在高清场景中：

E_(x2，y2)＝[F_(x3，y3) F_(x3+1，y3) F_(x3，y3+1) F_{(x3+1，y3+1)}]

[(1-u)*(1-v) (1-u)*v u*(1-v) u*v]′；

其中，F_(x3，y3)为读取高清素材在(x3，y3)坐标点的灰度值，E_(x2，y2)为合成高清图片中的值；

同理依次合成(x2+1，y2)，(x2，y2+1)，(x2+1，y2+1)点的灰度值，E_(x2+1，y2)，E_(x2，y2+1)，E_{(x2+1，y2+1)}；

304)针对合成的高清图片局部高清渲染，并添加光影。

8.根据权利要求7所述的一种基于四倍高清技术的AR虚拟软装合成方法，其特征在于：

步骤302)所述判定依据为Mask_(x0，y0)＝＝m；

其中，m为读取的选区信息值。

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