CN110928417A - 一种平面识别模式增强现实多人共享交互方法 - Google Patents

一种平面识别模式增强现实多人共享交互方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及增强现实技术领域，尤其涉及一种平面识别模式增强现实多人共享交互方法。通过将两个以上的AR运行终端等间距分布于平面图案的四周且所述AR运行终端的摄像头到平面图案的中心点的连接线与水平面所成平面角的角度范围为20°‑30°，能够使AR运行终端的摄像头快速识别平面。通过在AR运行终端的AR内容编写程序中将锚点设置于虚拟场景的中心线上以及将AR运行终端的AR运行程序所识别到平面的中心点与锚点相关联设置，能够使虚拟场景的中心点位置始终位于两个以上的AR运行终端环绕的中心点处，并且在AR运行程序中实时调用指南针传感器以使所述虚拟场景的方向与现实方位相对应，实现对共同场景中可知角度的共享体验。

Description

一种平面识别模式增强现实多人共享交互方法
技术领域
本发明涉及增强现实技术领域，尤其涉及一种平面识别模式增强现实多人共享交互方法。
背景技术
基于普通平面的平面识别模式增强现实技术，例如美国谷歌公司的ARcore技术、美国苹果公司的ARkit技术、美国微软公司的Surface AR技术。该技术通过平面识别的方式可实现虚拟场景在现实空间中的单次固定定位及相互未知角度、未知虚拟场景中心点方式的多人共享交互体验。但是在面对普通地面、桌面，尤其是在面对教室地面、教室课桌面、展厅地面、展厅展台面时，由于这些表面往往没有较多的特征点、相对固定的及较明亮的图案，在进行虚拟场景的定位点选择时会出现平面识别困难(极限角度反而大大高于30度、需要人站立并需要通过大幅度移动设备等方式找寻平面)、场景不稳定(定位易丢失或漂移)等使用不便的情况。以及在多人共享体验时难以实现虚拟场景的同中心点坐标、彼此相对可知的(相同或差异)角度，尽管通过GPS、指南针、空间识别等方式可以弥补这些缺憾，但GPS误差过大且室内不适用、指南针可以修正方向但没法判断中心点、空间识别在面对相似空间(例如教室)时会失灵且误差也较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种平面识别模式增强现实多人共享交互方法，达到既可相对精准共享虚拟场景的中心点位置，又可脱离识别图像对虚拟场景体验视角的束缚，必要情况下还可获得多个体验者之间彼此相知的相对准确的相对角度体验。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种平面识别模式增强现实多人共享交互方法，包括以下步骤：
S1、预设一平面图案且水平设置，将两个以上的AR运行终端等间距分布于所述平面图案的四周，且所述AR运行终端的摄像头到所述平面图案的中心点的连接线与水平面所成平面角的角度范围为20°-30°；
S2、在所述AR运行终端的AR内容编写程序中将锚点设置于虚拟场景的中心线上；
S3、将所述AR运行终端的AR运行程序所识别到平面的中心点与所述锚点相关联设置，并且在AR运行程序中实时调用指南针传感器以使所述虚拟场景的方向与现实方位相对应。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的一种平面识别模式增强现实多人共享交互方法，通过将两个以上的AR运行终端等间距分布于水平设置的平面图案的四周且所述AR运行终端的摄像头到所述平面图案的中心点的连接线与水平面所成平面角的角度范围为20°-30°，能够使AR运行终端的摄像头快速识别平面。通过在所述AR运行终端的AR内容编写程序中将锚点设置于虚拟场景的中心线上，以及将所述AR运行终端的AR运行程序所识别到平面的中心点与所述锚点相关联设置，能够使虚拟场景的中心点位置始终位于两个以上的AR运行终端环绕的中心点处，并且在AR运行程序中实时调用指南针传感器以使所述虚拟场景的方向与现实方位相对应，实现对共同场景中可知角度的共享体验，尤其是在教学领域，教师/主持人即可很方便地与学习/体验对象在彼此可相对确定角度情况下进行虚拟交互与现实交流。
附图说明
图1为本发明的平面识别模式增强现实多人共享交互方法的步骤流程图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1，本发明提供的一种平面识别模式增强现实多人共享交互方法，包括以下步骤：
S1、预设一平面图案且水平设置，将两个以上的AR运行终端等间距分布于所述平面图案的四周，且所述AR运行终端的摄像头到所述平面图案的中心点的连接线与水平面所成平面角的角度范围为20°-30°；
S2、在所述AR运行终端的AR内容编写程序中将锚点设置于虚拟场景的中心线上；
S3、将所述AR运行终端的AR运行程序所识别到平面的中心点与所述锚点相关联设置，并且在AR运行程序中实时调用指南针传感器以使所述虚拟场景的方向与现实方位相对应。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：
本发明提供的一种平面识别模式增强现实多人共享交互方法，通过将两个以上的AR运行终端等间距分布于水平设置的平面图案的四周且所述AR运行终端的摄像头到所述平面图案的中心点的连接线与水平面所成平面角的角度范围为20°-30°，能够使AR运行终端的摄像头快速识别平面。通过在所述AR运行终端的AR内容编写程序中将锚点设置于虚拟场景的中心线上，以及将所述AR运行终端的AR运行程序所识别到平面的中心点与所述锚点相关联设置，能够使虚拟场景的中心点位置始终位于两个以上的AR运行终端环绕的中心点处，并且在AR运行程序中实时调用指南针传感器以使所述虚拟场景的方向与现实方位相对应，实现对共同场景中可知角度的共享体验，尤其是在教学领域，教师/主持人即可很方便地与学习/体验对象在彼此可相对确定角度情况下进行虚拟交互与现实交流。
进一步的，所述平面图案的形状为圆形。
由上述描述可知，平面图案的形状为圆形，形状比较规则，可使每一个AR运行终端的摄像头到平面图案的中心点距离较为接近，甚至相等，可有效提升各个AR运行终端间识别的同步度。
进一步的，步骤S1还包括：
设置所述平面图案的直径为所述AR运行终端的摄像头与平面图案的水平高度差的2-3倍。
由上述描述可知，上述设计是通过大量实验所得，在处于极限角度左右时，定点旋转情况下，其所能最快速识别的平面宽度(假定与摄像头平行方向为长度)约等于摄像头高度，其所能较快速识别的平面宽度约为摄像头高度的2-3倍，例如：当摄像头高度为30cm左右时，其所能最快速识别的平面短弦弦长约等于30cm(三个有限元单位)，其所能较快速识别的平面短弦弦长约为60cm(六个有限元单位)；如需识别更大范围平面，则除了旋转之外还需进一步移动摄像头位置，因此，将设置所述平面图案的直径为所述AR运行终端的摄像头与平面图案的水平高度差的2-3倍，能够满足较快速识别的需求。
进一步的，步骤S1还包括：
在所述平面图案的外围设置一空白环，所述空白环的宽度范围为10cm-30cm。
由上述描述可知，平面识别模式下，可识别的最小平面长度一般为不小于最小有限元高度，目前每个最小有限元高度约为10cm，在所述平面图案的外围设置一空白环且空白环的宽度范围为10cm-30cm，这样所识别的平面中心点将靠近圆形图案的中心点，也就是说该识别到的平面中心点距各AR运行终端的距离相近。
进一步的，所述平面图案边缘的特征点为均匀分布且丰富。
由上述描述可知，可加强图案区与外围区的纹理对比，确切地讲就是外围去纹理化，以突出中心图案的边缘。
进一步的，步骤S3中的将所述AR运行终端的AR运行程序所识别到平面的中心点与所述锚点相关联设置，具体为：
将所述锚点设置在所述AR运行终端的AR运行程序所识别到平面的中心点的正上方。
请参照图1，本发明的实施例一为：
本发明提供的一种平面识别模式增强现实多人共享交互方法，包括以下步骤：
S1、预设一平面图案且水平设置，将两个以上的AR运行终端等间距分布于所述平面图案的四周，且所述AR运行终端的摄像头到所述平面图案的中心点的连接线与水平面所成平面角的角度范围为20°-30°，具体视各AR引擎识别平面的极限角度而定；例如：Google的ARcore2.0，光环境优良情况下，20°-25°范围内移动摄像头就能够较快速的识别出平面；华为的AR engine2.0则需要在25°-30°范围内能够较快速的识别出平面。
所述平面图案的形状为圆形。设置所述平面图案的直径为所述AR运行终端的摄像头与平面图案的水平高度差的2-3倍，具体视各AR引擎识别平面的极限角度而定。例如，就Google的ARcore而言，25°情况下，大约是高度两倍直径的平面能快速识别。30°情况下，大约是高度三倍直径的平面能快速识别。
在所述平面图案的外围设置一空白环，所述空白环的宽度范围为10cm-30cm。所述平面图案边缘的特征点为均匀分布且丰富。具体是：选取撞色色彩，图案内线条锐角相交且交叉点密集并分布均匀，一般采用磨砂等漫反射程度较高的材质来呈现图案。进一步的，一般通过AR图像识别的方式进行预先检测，例如采用高通Vuforia进行特征点检测，达到5颗星。此外，还需让特征点尽量分布均匀，以满足各个方向识别需要，例如采用撞色设计的地球网格及一定的文字组合设计，地球网格可以保证一定的均匀性，文字、尤其是汉字则可以增加图案内锐角的数量。
在本实施例中，提供一圆形台面，在圆形台面的中央位置下陷形成圆形凹槽，在圆形凹槽的槽底设置平面图案，下陷的深度满足上述设置所述平面图案的直径为所述AR运行终端的摄像头与平面图案的水平高度差的2-3倍的要求，AR运行终端设置在圆形台面边沿上(比圆形凹槽的水平高度要高)。当然也可以直接在圆形台面边沿上增加支架使得AR运行终端加高以形成与圆形台面的中央位置的高度落差。这样体验者即无需站立举高终端，而只需轻轻旋转AR运行终端即可对平面进行识别，这样大大增加了校园场景应用时的安全性，维持了课堂秩序。
S2、在所述AR运行终端的AR内容编写程序中将锚点设置于虚拟场景的中心线上；具体为，在AR引擎中将默认锚点坐标调整为在虚拟场景的中心线上；
S3、将所述AR运行终端的AR运行程序所识别到平面的中心点与所述锚点相关联设置，具体为将所述锚点设置在所述AR运行终端的AR运行程序所识别到平面的中心点的正上方。其中，由于多个AR运行终端采用多角度尺寸一致且形状比较规则的圆形图案，故对所识别平面的中心点模糊处理成所识别平面的X及Y轴坐标的平均值。
并且在AR运行程序中实时调用指南针传感器以使所述虚拟场景的方向与现实方位相对应。在本实施例中，所有虚拟场景在初始状态下皆固定朝向某个方位，联机操作时，主机将实时的角度旋转值发送至各个从机，从而达到同虚拟场景的模糊可知差异角度共享。
综上所述，本发明提供的一种平面识别模式增强现实多人共享交互方法，通过将两个以上的AR运行终端等间距分布于水平设置的平面图案的四周且所述AR运行终端的摄像头到所述平面图案的中心点的连接线与水平面所成平面角的角度范围为20°-30°，能够使AR运行终端的摄像头快速识别平面。通过在所述AR运行终端的AR内容编写程序中将锚点设置于虚拟场景的中心线上，以及将所述AR运行终端的AR运行程序所识别到平面的中心点与所述锚点相关联设置，能够使虚拟场景的中心点位置始终位于两个以上的AR运行终端环绕的中心点处，并且在AR运行程序中实时调用指南针传感器以使所述虚拟场景的方向与现实方位相对应，实现对共同场景中可知角度的共享体验，尤其是在教学领域，教师/主持人即可很方便地与学习/体验对象在彼此可相对确定角度情况下进行虚拟交互与现实交流。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种平面识别模式增强现实多人共享交互方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、预设一平面图案且水平设置，将两个以上的AR运行终端等间距分布于所述平面图案的四周，且所述AR运行终端的摄像头到所述平面图案的中心点的连接线与水平面所成平面角的角度范围为20°-30°；
S2、在所述AR运行终端的AR内容编写程序中将锚点设置于虚拟场景的中心线上；
S3、将所述AR运行终端的AR运行程序所识别到平面的中心点与所述锚点相关联设置，并且在AR运行程序中实时调用指南针传感器以使所述虚拟场景的方向与现实方位相对应。
2.根据权利要求1所述的平面识别模式增强现实多人共享交互方法，其特征在于，所述平面图案的形状为圆形。
3.根据权利要求2所述的平面识别模式增强现实多人共享交互方法，其特征在于，步骤S1还包括：
设置所述平面图案的直径为所述AR运行终端的摄像头与平面图案的水平高度差的2-3倍。
4.根据权利要求2所述的平面识别模式增强现实多人共享交互方法，其特征在于，步骤S1还包括：
在所述平面图案的外围设置一空白环，所述空白环的宽度范围为10cm-30cm。
5.根据权利要求2所述的平面识别模式增强现实多人共享交互方法，其特征在于，所述平面图案边缘的特征点为均匀分布。
6.根据权利要求1所述的平面识别模式增强现实多人共享交互方法，其特征在于，步骤S3中的将所述AR运行终端的AR运行程序所识别到平面的中心点与所述锚点相关联设置，具体为：
将所述锚点设置在所述AR运行终端的AR运行程序所识别到平面的中心点的正上方。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111930240A (zh) * 2020-09-17 2020-11-13 平安国际智慧城市科技股份有限公司 基于ar交互的运动视频采集方法、装置、电子设备及介质
CN114201039A (zh) * 2020-09-18 2022-03-18 聚好看科技股份有限公司 一种实现虚拟现实的显示设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106445169A (zh) * 2016-10-24 2017-02-22 福建北极光虚拟视觉展示科技有限公司 一种基于动态触发源的增强现实交互系统
CN106816077A (zh) * 2015-12-08 2017-06-09 张涛 基于二维码和增强现实技术的互动沙盘展示方法
CN106856013A (zh) * 2017-01-12 2017-06-16 深圳市彬讯科技有限公司 一种增强现实识别图脱卡显示的方法及系统
CN108074167A (zh) * 2017-11-17 2018-05-25 浙江数联云集团有限公司 一种具有临在感体验的数字场景店铺的实现与方法
US20180276893A1 (en) * 2017-03-23 2018-09-27 Htc Corporation Virtual reality system, operating method for mobile device, and non-transitory computer readable storage medium
CN109782901A (zh) * 2018-12-06 2019-05-21 网易（杭州）网络有限公司 增强现实交互方法、装置、计算机设备及存储介质

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106816077A (zh) * 2015-12-08 2017-06-09 张涛 基于二维码和增强现实技术的互动沙盘展示方法
CN106445169A (zh) * 2016-10-24 2017-02-22 福建北极光虚拟视觉展示科技有限公司 一种基于动态触发源的增强现实交互系统
CN106856013A (zh) * 2017-01-12 2017-06-16 深圳市彬讯科技有限公司 一种增强现实识别图脱卡显示的方法及系统
US20180276893A1 (en) * 2017-03-23 2018-09-27 Htc Corporation Virtual reality system, operating method for mobile device, and non-transitory computer readable storage medium
CN108074167A (zh) * 2017-11-17 2018-05-25 浙江数联云集团有限公司 一种具有临在感体验的数字场景店铺的实现与方法
CN109782901A (zh) * 2018-12-06 2019-05-21 网易（杭州）网络有限公司 增强现实交互方法、装置、计算机设备及存储介质

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吴薇薇: "虚拟化桌面在高校多媒体教室中的应用及探索", 《文存阅刊》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111930240A (zh) * 2020-09-17 2020-11-13 平安国际智慧城市科技股份有限公司 基于ar交互的运动视频采集方法、装置、电子设备及介质
CN111930240B (zh) * 2020-09-17 2021-02-09 平安国际智慧城市科技股份有限公司 基于ar交互的运动视频采集方法、装置、电子设备及介质
CN114201039A (zh) * 2020-09-18 2022-03-18 聚好看科技股份有限公司 一种实现虚拟现实的显示设备
CN114201039B (zh) * 2020-09-18 2023-08-29 聚好看科技股份有限公司 一种实现虚拟现实的显示设备

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