CN111182286A - 一种基于增强现实的水下游览方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及增强现实技术领域，公开了一种基于增强现实的水下游览方法及系统，该方法包括：分析得到潜水场地的水下数据；根据水下数据及用户所选定的水域类型，构造虚拟水下场景；通过增强现实设备输出虚拟水下场景。可见，增强现实设备基于潜水场地构造出虚拟水下场景，用户佩戴增强现实设备即可观赏到叠加显示于潜水场地之上的虚拟水下场景，用户仿佛置身于室外潜水场地中，沉浸感极佳，打破了户外潜水运动对场地的诸多限制。

Description

一种基于增强现实的水下游览方法及系统

技术领域

本发明涉及增强现实技术领域，具体涉及一种基于增强现实的水下游览方法及系统。

背景技术

潜水运动深受各地游客喜爱，在潜水之余，游客更可在水下近距离观赏奇特的海洋生物与迥异于陆地的水下地貌。然而，潜水运动存在一定的危险性，受限于自然条件与配套设施，可开展户外潜水的场地并不多，且地理距离较远，普通人难以体验户外潜水。

发明内容

本发明实施例公开了一种基于增强现实的水下游览方法及系统，增强现实设备基于潜水场地构造出虚拟水下场景，用户佩戴增强现实设备即可观赏到叠加显示于潜水场地之上的虚拟水下场景，用户仿佛置身于室外潜水场地中，沉浸感极佳，打破了户外潜水运动对场地的诸多限制。

本发明实施例第一方面公开了一种基于增强现实的水下游览方法，包括：

分析得到潜水场地的水下数据；

根据所述水下数据及用户所选定的水域类型，构造虚拟水下场景；

通过增强现实设备输出所述虚拟水下场景。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例的第一方面中，所述根据用户所选取的水域类型及所述水下数据，构造虚拟水下场景，包括：

根据所述水下数据构造所述潜水场地的虚拟地貌；

构造出与所述水域类型相匹配的虚拟水体与虚拟水生生物；

控制所述虚拟水生生物根据其预设行为习性在所述虚拟地貌及所述虚拟水体中游动，构造得到所述虚拟水下场景。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例的第一方面中，在所述控制所述虚拟水生生物根据其预设行为习性在所述虚拟地貌及所述虚拟水体中游动，构造得到所述虚拟水下场景之后，所述方法还包括：

当存在两条所述虚拟水生生物的相对距离小于预设安全距离时，检测两条所述虚拟水生生物的预设行为习性；

若存在任一所述虚拟水生生物的预设行为习性为掠食性，控制预设行为习性为掠食性的虚拟水生生物对另一所述虚拟水生生物做出捕食动作。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例的第一方面中，所述方法还包括：

监测所述用户在所述虚拟水下场景中的姿态信息；

若监测到所述用户触碰所述虚拟水下场景中的任一所述虚拟水生生物，通过所述增强现实设备输出任一所述虚拟水生生物的介绍内容；

以及，控制任一所述虚拟水生生物针对所述用户做出规避动作。

本发明实施例第二方面公开了一种基于增强现实的水下游览系统，包括：

场地分析单元，用于分析得到潜水场地的水下数据；

场景构造单元，用于根据所述水下数据及用户所选定的水域类型，构造虚拟水下场景；

场景输出单元，用于通过增强现实设备输出所述虚拟水下场景。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例的第二方面中，所述场景构造单元包括：

地貌构造子单元，用于根据所述水下数据构造所述潜水场地的虚拟地貌；

水体构造子单元，用于构造出与所述水域类型相匹配的虚拟水体与虚拟水生生物；

场景构造子单元，用于控制所述虚拟水生生物根据其预设行为习性在所述虚拟地貌及所述虚拟水体中游动，构造得到所述虚拟水下场景。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例的第二方面中，所述系统还包括：

遭遇检测子单元，用于在所述场景构造子单元控制所述虚拟水生生物根据其预设行为习性在所述虚拟地貌及所述虚拟水体中游动，构造得到所述虚拟水下场景之后，当存在两条所述虚拟水生生物的相对距离小于预设安全距离时，检测两条所述虚拟水生生物的预设行为习性；

捕食控制子单元，用于当存在任一所述虚拟水生生物的预设行为习性为掠食性时，控制预设行为习性为掠食性的虚拟水生生物对另一所述虚拟水生生物做出捕食动作。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例的第二方面中，所述系统还包括：

姿态监测单元，用于监测所述用户在所述虚拟水下场景中的姿态信息；

介绍输出单元，用于在监测到所述用户触碰所述虚拟水下场景中的任一所述虚拟水生生物时，通过所述增强现实设备输出任一所述虚拟水生生物的介绍内容；

规避控制单元，用于控制任一所述虚拟水生生物针对所述用户做出规避动作。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

本发明实施例中，通过分析得到潜水场地的水下数据；根据水下数据及用户所选定的水域类型，构造虚拟水下场景；通过增强现实设备输出虚拟水下场景。可见，增强现实设备基于潜水场地构造出虚拟水下场景，用户佩戴增强现实设备即可观赏到叠加显示于潜水场地之上的虚拟水下场景，用户仿佛置身于室外潜水场地中，沉浸感极佳，打破了户外潜水运动对场地的诸多限制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例公开的一种基于增强现实的水下游览方法的流程示意图；

图2是本发明实施例公开的一种基于增强现实的水下游览系统的结构示意图；

图3是本发明实施例公开的另一种基于增强现实的水下游览系统的结构示意图。

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。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“ 第二”、“ 第三”和“第四”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定顺序。本发明实施例的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面将结合实施例和附图对本发明实施例的技术方案作进一步的说明。

为了更好理解本发明实施例公开的一种基于增强现实的水下游览方法，下面先介绍本发明实施例公开的一种增强现实设备。

在本发明实施例公开的增强现实设备可包括摄像头、处理器、显示镜片及电池，上述部件组合成潜水眼镜样式，并加以防水处理，从而用户佩戴增强现实设备进行潜水时无需再另行佩戴潜水眼镜。

增强现实设备中的电池用于为各部件供电，摄像头用于拍摄水下影像，处理器处理水下影像并据此构造虚拟水下场景，再将虚拟水下场景输出至显示镜片上，从而用户可在普通的游泳场地观赏到叠加了水下景观的虚拟水下场景。

可见，基于增强现实技术，用户无需专程前往户外潜水场地，依托于普通的游泳场地，即可通过增强现实技术体验到户外潜水场地绚丽水下景观，获得沉浸感极佳的潜水体验，打破了户外潜水运动对场地的诸多限制。

实施例一

请参阅图1，如图1所示，本发明实施例公开的一种基于增强现实的水下游览方法可以包括以下步骤。

101、分析得到潜水场地的水下数据。

本发明实施例中，潜水场地可包括室内游泳馆的泳池、水族馆中的水池等可进行潜水运动的水体，通过深度摄像头拍摄潜水场地的水下影像，或者识别潜水场地中用于标示位置的标示图标，分析出潜水场地的尺寸、形状、水深等水下数据。

102、根据水下数据及用户所选定的水域类型，构造虚拟水下场景。

本发明实施例中，将基于步骤101中分析得到的水下数据构造虚拟水下场景。

作为一种可选的实施方式，根据水下数据构造潜水场地的虚拟地貌；构造出与水域类型相匹配的虚拟水体与虚拟水生生物；控制虚拟水生生物根据其预设行为习性在虚拟地貌及虚拟水体中游动，构造得到虚拟水下场景。具体地，构造与水下数据相匹配的虚拟地貌，假设潜水场地形状为长方体，水下数据显示潜水场地水深为3米，底部为长20米、宽10米的平整长方形，以上述水下数据为基准，在素材数据库中选取珊瑚、礁石、沙地等素材构造出虚拟地貌；此外，还预设有对应于不同地区的水域类型，根据用户所选取的水域类型（如巴厘岛水域），来调整增强现实设备的输出显示效果，使用户观察到的虚拟水体呈现出不同的澄净度与亮度；此外，每一水域类型存在广泛分布的常见水生生物及该水域类型特有的水生生物，在此需要构造水域类型对应的虚拟水生生物；其中，每一虚拟水生生物均预设有对应的行为习性，如海鳗的预设行为习性为（蛰伏，掠食性），蝴蝶鱼的预设行为习性为（巡游，杂食性），则控制虚拟水下场景中的海鳗在虚拟地貌对应的礁石处蛰伏，控制蝴蝶鱼在珊瑚周边水体进行游动，从而构造出写实的虚拟水下场景。

作为另一种可选的实施方式，当存在两条虚拟水生生物的相对距离小于预设安全距离时，检测两条虚拟水生生物的预设行为习性；若存在任一虚拟水生生物的预设行为习性为掠食性，控制预设行为习性为掠食性的虚拟水生生物对另一虚拟水生生物做出捕食动作。具体地，假设在虚拟水下场景中存在一条蝴蝶鱼在游动过程中与一条海鳗的相对距离小于预设安全距离，且检测到海鳗的预设行为习性为掠食性，则控制海鳗对蝴蝶鱼做出捕食动作。可见，通过控制虚拟水生生物进行交互，加入捕食动作，使得虚拟水下场景更为真实。

103、通过增强现实设备输出虚拟水下场景。

本发明实施例中，增强现实设备将输出步骤102构造得到的虚拟水下场景，使得虚拟水下场景叠加显示于潜水场地之上。

作为一种可选的实施方式，监测用户在虚拟水下场景中的姿态信息；若监测到用户触碰虚拟水下场景中的任一虚拟水生生物，通过增强现实设备输出任一虚拟水生生物的介绍内容；以及，控制任一虚拟水生生物针对用户做出规避动作。具体地，增强现实设备通过摄像头监测用户手部的空间坐标，当检测到用户手部的空间坐标与虚拟水下场景中任一虚拟水生生物的空间坐标重叠时，则认定用户在虚拟水下场景中触碰了该虚拟水生生物，有了解该虚拟水生生物的意向，此时增强现实设备输出针对该虚拟水生生物的介绍内容，介绍内容可以为文字、音频、图片或视频等形式，向用户介绍虚拟水生生物的名称、习性等内容，从而用户可即时对感兴趣的虚拟水生生物进行了解；此外，在认定用户在虚拟水下场景中触碰了虚拟水生生物之后，还将控制该虚拟水生生物做出规避动作，尽可能地还原出自然条件下生物的行为，使得虚拟水下场景更为生动真实。

可见，实施图1所描述的基于增强现实的水下游览方法，增强现实设备基于潜水场地构造出虚拟水下场景，用户佩戴增强现实设备即可观赏到叠加显示于潜水场地之上的虚拟水下场景，用户仿佛置身于室外潜水场地中，沉浸感极佳，打破了户外潜水运动对场地的诸多限制。

实施例二

请参阅图2，图2是本发明实施例公开的一种基于增强现实的水下游览系统的结构示意图。该系统可以包括：

场地分析单元201，用于分析得到潜水场地的水下数据；

场景构造单元202，用于根据水下数据及用户所选定的水域类型，构造虚拟水下场景；

场景输出单元203，用于通过增强现实设备输出虚拟水下场景；

姿态监测单元204，用于监测用户在虚拟水下场景中的姿态信息；

介绍输出单元205，用于在姿态监测单元204监测到用户触碰所述虚拟水下场景中的任一虚拟水生生物时，通过增强现实设备输出任一虚拟水生生物的介绍内容；

规避控制单元206，用于控制任一虚拟水生生物针对用户做出规避动作；

其中，场景构造单元202包括：

地貌构造子单元2021，用于根据水下数据构造潜水场地的虚拟地貌；

水体构造子单元2022，用于构造出与水域类型相匹配的虚拟水体与虚拟水生生物；

场景构造子单元2023，用于控制虚拟水生生物根据其预设行为习性在虚拟地貌及虚拟水体中游动，构造得到虚拟水下场景；

遭遇检测子单元2024，用于在场景构造子单元2023控制虚拟水生生物根据其预设行为习性在虚拟地貌及所述虚拟水体中游动，构造得到虚拟水下场景之后，当存在两条虚拟水生生物的相对距离小于预设安全距离时，检测两条虚拟水生生物的预设行为习性；

捕食控制子单元2025，用于当存在任一虚拟水生生物的预设行为习性为掠食性时，控制预设行为习性为掠食性的虚拟水生生物对另一虚拟水生生物做出捕食动作。

作为一种可选的实施方式，地貌构造子单元2021根据水下数据构造潜水场地的虚拟地貌；水体构造子单元2022构造出与水域类型相匹配的虚拟水体与虚拟水生生物；场景构造子单元2023控制虚拟水生生物根据其预设行为习性在虚拟地貌及虚拟水体中游动，构造得到虚拟水下场景。具体地，地貌构造子单元2021构造与水下数据相匹配的虚拟地貌，假设潜水场地形状为长方体，水下数据显示潜水场地水深为3米，底部为长20米、宽10米的平整长方形，地貌构造子单元2021以上述水下数据为基准，在素材数据库中选取珊瑚、礁石、沙地等素材构造出虚拟地貌；此外，水体构造子单元2022还预设有对应于不同地区的水域类型，根据用户所选取的水域类型（如巴厘岛水域），来调整增强现实设备的输出显示效果，使用户观察到的虚拟水体呈现出不同的澄净度与亮度；此外，每一水域类型存在广泛分布的常见水生生物及该水域类型特有的水生生物，在此需要构造水域类型对应的虚拟水生生物；其中，每一虚拟水生生物均预设有对应的行为习性，如海鳗的预设行为习性为（蛰伏，掠食性），蝴蝶鱼的预设行为习性为（巡游，杂食性），则场景构造子单元2023控制虚拟水下场景中的海鳗在虚拟地貌对应的礁石处蛰伏，控制蝴蝶鱼在珊瑚周边水体进行游动，从而构造出写实的虚拟水下场景。

作为另一种可选的实施方式，当存在两条虚拟水生生物的相对距离小于预设安全距离时，遭遇检测子单元2024检测两条虚拟水生生物的预设行为习性；若存在任一虚拟水生生物的预设行为习性为掠食性，捕食检测子单元2025控制预设行为习性为掠食性的虚拟水生生物对另一虚拟水生生物做出捕食动作。具体地，假设在虚拟水下场景中存在一条蝴蝶鱼在游动过程中与一条海鳗的相对距离小于预设安全距离，且遭遇检测子单元2024检测到海鳗的预设行为习性为掠食性，则捕食检测子单元2025控制海鳗对蝴蝶鱼做出捕食动作。可见，通过控制虚拟水生生物进行交互，加入捕食动作，使得虚拟水下场景更为真实。

作为一种可选的实施方式，姿态监测单元204监测用户在虚拟水下场景中的姿态信息；若监测到用户触碰虚拟水下场景中的任一虚拟水生生物，介绍输出单元205通过增强现实设备输出任一虚拟水生生物的介绍内容；以及，规避控制单元206控制任一虚拟水生生物针对用户做出规避动作。具体地，姿态监测单元204通过摄像头监测用户手部的空间坐标，当检测到用户手部的空间坐标与虚拟水下场景中任一虚拟水生生物的空间坐标重叠时，则认定用户在虚拟水下场景中触碰了该虚拟水生生物，有了解该虚拟水生生物的意向，此时介绍输出单元205输出针对该虚拟水生生物的介绍内容，介绍内容可以为文字、音频、图片或视频等形式，向用户介绍虚拟水生生物的名称、习性等内容，从而用户可即时对感兴趣的虚拟水生生物进行了解；此外，在认定用户在虚拟水下场景中触碰了虚拟水生生物之后，规避控制单元206还将控制该虚拟水生生物做出规避动作，尽可能地还原出自然条件下生物的行为，使得虚拟水下场景更为生动真实。

可见，实施图2所描述的基于增强现实的水下游览系统，增强现实设备基于潜水场地构造出虚拟水下场景，用户佩戴增强现实设备即可观赏到叠加显示于潜水场地之上的虚拟水下场景，用户仿佛置身于室外潜水场地中，沉浸感极佳，打破了户外潜水运动对场地的诸多限制。

实施例三

请参阅图3，图3是本发明实施例公开的另一种基于增强现实的水下游览系统的结构示意图。如图3所示，该基于增强现实的水下游览系统可以包括：

存储有可执行程序代码的存储器301；

与存储器301耦合的处理器302；

其中，处理器302调用存储器301中存储的可执行程序代码，执行图1所示的一种基于增强现实的水下游览方法的部分步骤。

本发明实施例公开一种计算机可读存储介质，其存储计算机程序，其中，该计算机程序使得计算机执行图1所示的一种基于增强现实的水下游览方法的全部或部分步骤。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质包括只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、随机存储器（Random Access Memory，RAM）、可编程只读存储器（Programmable Read-only Memory，PROM）、可擦除可编程只读存储器（Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM）、一次可编程只读存储器（One-time Programmable Read-Only Memory，OTPROM）、电子抹除式可复写只读存储器（Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM）、只读光盘（CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM）或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。

以上对本发明实施例公开的一种基于增强现实的水下游览方法及系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种基于增强现实的水下游览方法，其特征在于，包括：

分析得到潜水场地的水下数据；

根据所述水下数据及用户所选定的水域类型，构造虚拟水下场景；

通过增强现实设备输出所述虚拟水下场景。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据用户所选取的水域类型及所述水下数据，构造虚拟水下场景，包括：

根据所述水下数据构造所述潜水场地的虚拟地貌；

构造出与所述水域类型相匹配的虚拟水体与虚拟水生生物；

控制所述虚拟水生生物根据其预设行为习性在所述虚拟地貌及所述虚拟水体中游动，构造得到所述虚拟水下场景。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述控制所述虚拟水生生物根据其预设行为习性在所述虚拟地貌及所述虚拟水体中游动，构造得到所述虚拟水下场景之后，所述方法还包括：

当存在两条所述虚拟水生生物的相对距离小于预设安全距离时，检测两条所述虚拟水生生物的预设行为习性；

若存在任一所述虚拟水生生物的预设行为习性为掠食性，控制预设行为习性为掠食性的虚拟水生生物对另一所述虚拟水生生物做出捕食动作。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

监测所述用户在所述虚拟水下场景中的姿态信息；

若监测到所述用户触碰所述虚拟水下场景中的任一所述虚拟水生生物，通过所述增强现实设备输出任一所述虚拟水生生物的介绍内容；

以及，控制任一所述虚拟水生生物针对所述用户做出规避动作。

5.一种基于增强现实的水下游览系统，其特征在于，包括：

场地分析单元，用于分析得到潜水场地的水下数据；

场景构造单元，用于根据所述水下数据及用户所选定的水域类型，构造虚拟水下场景；

场景输出单元，用于通过增强现实设备输出所述虚拟水下场景。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述场景构造单元包括：

地貌构造子单元，用于根据所述水下数据构造所述潜水场地的虚拟地貌；

水体构造子单元，用于构造出与所述水域类型相匹配的虚拟水体与虚拟水生生物；

场景构造子单元，用于控制所述虚拟水生生物根据其预设行为习性在所述虚拟地貌及所述虚拟水体中游动，构造得到所述虚拟水下场景。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

遭遇检测子单元，用于在所述场景构造子单元控制所述虚拟水生生物根据其预设行为习性在所述虚拟地貌及所述虚拟水体中游动，构造得到所述虚拟水下场景之后，当存在两条所述虚拟水生生物的相对距离小于预设安全距离时，检测两条所述虚拟水生生物的预设行为习性；

捕食控制子单元，用于当存在任一所述虚拟水生生物的预设行为习性为掠食性时，控制预设行为习性为掠食性的虚拟水生生物对另一所述虚拟水生生物做出捕食动作。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

姿态监测单元，用于监测所述用户在所述虚拟水下场景中的姿态信息；

介绍输出单元，用于在监测到所述用户触碰所述虚拟水下场景中的任一所述虚拟水生生物时，通过所述增强现实设备输出任一所述虚拟水生生物的介绍内容；

规避控制单元，用于控制任一所述虚拟水生生物针对所述用户做出规避动作。

9.一种增强现实设备，所述增强现实设备包括权利要求1~4任一项所述的基于增强现实的水下游览方法。

10.一种增强现实设备，所述增强现实设备包括权利要求5~8任一项所述的基于增强现实的水下游览系统。

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