CN111352510B - 一种虚拟模型的创建方法、系统、装置及头戴式设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种虚拟模型的创建方法，该方案将输入设备的空间坐标信息与头戴式设备的坐标系建立起映射关系，基于该映射关系，便可以通过输入设备在空间的第一移动路径得到在头戴式设备的坐标系中与第一移动路径对应地第二移动路径并进行显示，进而得到虚拟模型的形状。可见，用户可以根据自身实际需要来调整输入设备的移动路径，进而得到想要的虚拟模型的形状，满足了用户需求，提高了虚拟现实体验。本发明还公开了一种虚拟模型的创建装置、系统及头戴式设备，具有与上述创建方法相同的有益效果。

Description

一种虚拟模型的创建方法、系统、装置及头戴式设备

技术领域

本发明虚拟模型创建技术领域，特别是涉及一种虚拟模型的创建方法、系统、装置及头戴式设备。

背景技术

随着VR(Virtual Reality，虚拟现实技术)的发展，越来越多的用户开始使用VR头戴式设备。VR头戴式设备不仅能够享受虚拟世界带来的乐趣，还能够在虚拟世界中进行构思和创作，例如通过VR设备和输入设备绘制虚拟模型，但现有技术中在绘制虚拟模型时只能利用库中已有的形状，且这些形状通常只包括圆、三角形、矩形等简单形状，无法满足用户需求，降低了虚拟现实体验。

发明内容

本发明的目的是提供一种虚拟模型的创建方法、系统、装置及头戴式设备，满足了用户需求，提高了虚拟现实体验。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种虚拟模型的创建方法，应用于头戴式设备，所述创建方法包括：

建立输入设备的空间坐标信息与头戴式设备的坐标系的映射关系；

获取所述输入设备的当前空间坐标信息的第一移动路径；

基于所述映射关系确定在所述头戴式设备的坐标系中与所述第一移动路径对应地第二移动路径并进行显示，以基于所述第二移动路径得到虚拟模型的形状。

优选地，基于所述映射关系确定在所述头戴式设备的坐标系中与所述第一移动路径对应地第二移动路径并进行显示之后，还包括：

在接收到所述输入设备输入的形状调整指令后，对所述虚拟模型的形状执行与所述形状调整指令对应地形状调整。

优选地，所述形状调整包括缩放和/或拖拉所述形状上的线条和/或点。

优选地，基于所述映射关系确定在所述头戴式设备的坐标系中与所述第一移动路径对应地第二移动路径并进行显示之后，还包括：

根据接收到的所述输入设备输入的颜色渲染指令确定所述虚拟模型上的待渲染区域；

获取所述输入设备上的颜色传感器采集的实际物体的颜色；

将所述颜色渲染至所述待渲染区域。

优选地，所述颜色渲染指令包括所述输入设备的当前空间坐标信息的第三移动路径。

优选地，基于所述映射关系确定在所述头戴式设备的坐标系中与所述第一移动路径对应地第二移动路径并进行显示之后，还包括：

根据接收到的所述输入设备输入的材质设置指令确定所述虚拟模型上的材质待设置区域；

获取图像采集装置采集的图片；

基于所述颜色从所述图片中识别出所述实际物体；

确定与所述实际物体对应地材质纹理；

在所述材质待设置区域设置所述材质纹理。

优选地，确定与所述实际物体对应地材质纹理，包括：

从预设材质纹理库中确定与所述实际物体对应地材质纹理。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种虚拟模型的创建装置，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述所述虚拟模型的创建方法的步骤。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种头戴式设备，包括如上述所述的虚拟模型的创建装置。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种虚拟模型的创建系统，包括如上述所述的头戴式设备；还包括：

输入设备，用于获取自身的空间坐标信息，并将所述空间坐标信息发送至所述虚拟模型的创建装置。

本发明提供了一种虚拟模型的创建方法，该方案将输入设备的空间坐标信息与头戴式设备的坐标系建立起映射关系，基于该映射关系，便可以通过输入设备在空间的第一移动路径得到在头戴式设备的坐标系中与第一移动路径对应地第二移动路径并进行显示，进而得到虚拟模型的形状。可见，用户可以根据自身实际需要来调整输入设备的移动路径，进而得到想要的虚拟模型的形状，满足了用户需求，提高了虚拟现实体验。

本发明还提供了一种虚拟模型的创建装置、系统及头戴式设备，具有与上述创建方法相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和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为本发明提供的一种虚拟模型的创建方法的流程图；

图2为本发明提供的一种虚拟物体的形状的结构示意图；

图3为本发明提供的一种对图2中的形状确定待渲染区域后的结构示意图；

图4为本发明还提供的一种虚拟模型的创建系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种虚拟模型的创建方法、系统、装置及头戴式设备，满足了用户需求，提高了虚拟现实体验。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

请参照图1，图1为本发明提供的一种虚拟模型的创建方法的流程图。

该方法应用于头戴式设备，创建方法包括：

S11：建立输入设备的空间坐标信息与头戴式设备的坐标系的映射关系；

具体地，这里的输入设备可以为手柄、手机等。输入设备上设置有用于检测自身位姿的位姿传感器，这里的位姿传感器可以但不仅限为六轴传感器，六轴传感器可以由三轴加速度传感器和三轴陀螺仪构成，六轴传感器采集到数据后会映射至输入设备自身的空间坐标系，进而得到输入设备的空间坐标信息。

本申请会预先建立输入设备的空间坐标信息与头戴式设备的坐标系的映射关系，以便后续用户在进行虚拟模型的创建时可以通过输入设备的移动路径来确定虚拟模型的形状。

S12：获取输入设备的当前空间坐标信息的第一移动路径；

S13：基于映射关系确定在头戴式设备的坐标系中与第一移动路径对应地第二移动路径并进行显示，以基于第二移动路径得到虚拟模型的形状。

具体地，用户在通过输入设备及头戴式设备进行虚拟模型创建时，可以先按下输入设备上的触发按钮开始以进行虚拟模型的创建，当然，这里还可以是其他触发方式，例如对输入设备进行摇一摇操作，本申请在此不作特别的限定。在创建过程中，可以但不仅限于通过按下输入设备中的采集按钮并控制输入设备按照自身想要创建的形状在空间移动，此时输入设备在采集到自身的当前空间坐标信息的第一移动路径后实时传送至头戴式设备，头戴式设备获取输入设备的当前空间坐标信息的第一移动路径，并基于映射关系将第一移动路径转换为在头戴设设备的坐标系中的第二移动路径，则基于第二移动路径便可得到虚拟模型的形状，在这过程中，头戴式设备还会将第二移动路径显示在自身的显示镜片上，以便用户根据显示出来的形状来调整输入设备的走向。此外，在最终创建完虚拟模型的形状后，还可以通过再次按下触发按钮的方式来停止虚拟模型的创建。

综上，该方案将输入设备的空间坐标信息与头戴式设备的坐标系建立起映射关系，基于该映射关系，便可以通过输入设备在空间的第一移动路径得到在头戴式设备的坐标系中与第一移动路径对应地第二移动路径并进行显示，进而得到虚拟模型的形状。可见，用户可以根据自身实际需要来调整输入设备的移动路径，进而得到想要的虚拟模型的形状，不受限于已有的简单形状，满足了用户需求，提高了虚拟现实体验。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选地实施例，基于映射关系确定在头戴式设备的坐标系中与第一移动路径对应地第二移动路径并进行显示之后，还包括：

在接收到输入设备输入的形状调整指令后，对虚拟模型的形状执行与形状调整指令对应地形状调整。

作为一种优选地实施例，形状调整包括缩放和/或拖拉形状上的线条和/或点。

请参照图2，图2为本发明提供的一种虚拟物体的形状的结构示意图，该形状包括四个点和四条线段。

具体地，在创建的过程中，若需要对已经创建好的形状进行调整，则可以通过输入设备向头戴式设备发送形状调整指令，头戴式设备在接收到形状调整指令后对虚拟模型的形状进行调整。本申请中的形状调整除了可以包括上述几种，还可以包括其他类型的形状调整，本申请在此不作特别的限定。

在实际应用中，可以预先建立好形状调整指令与形状调整之间的对应关系，其中，这里的形状调整指令可以但不仅限于通过输入设备上的调整按钮来实现，例如长按调整按钮表示拖拉形状上的线条或者点，其中，具体是点还是线条由拖拉时输入设备的当前空间坐标信息对应地头戴式设备的坐标系中的点在虚拟物体的形状上的位置决定；短按两下调整按钮表示对形状进行缩小，短按三下调整按钮表示对形状进行放大，本申请在此不作特别的限定。

可见，通过该种方式可以实现用户对虚拟模型的形状的调整，进一步满足了用户需求，提高了虚拟现实体验。

作为一种优选地实施例，基于映射关系确定在头戴式设备的坐标系中与第一移动路径对应地第二移动路径并进行显示之后，还包括：

根据接收到的输入设备输入的颜色渲染指令确定虚拟模型上的待渲染区域；

获取输入设备上的颜色传感器采集的实际物体的颜色；

将颜色渲染至待渲染区域。

考虑到现有技术中在对虚拟物体的颜色进行渲染时，通常是利用库中预先存储的颜色进行渲染，但是考虑到库中的颜色较少且颜色真实性较低，本申请中，在确定虚拟模型上的待渲染区域后，通过输入设备上的颜色传感器来采集实际物体的颜色，例如虚拟物体为苹果时，则可以通过颜色传感器来采集实际苹果的颜色，然后将采集的实际物体的颜色上传至头戴式设备，头戴式设备会将颜色渲染至待渲染区域。可见，通过该种方式实现了将真实场景中的颜色渲染至虚拟物体，提高了虚拟物体的真实性，提高了虚拟现实体验。

此外，这里的待渲染区域可以由用户根据实际情况来选择。

作为一种优选地实施例，颜色渲染指令包括输入设备的当前空间坐标信息的第三移动路径。

具体地，用户可以通过输入设备的移动路径来圈定待渲染区域，此时头戴式设备根据输入设备的当前空间坐标信息的第三移动路径来确定待渲染区域，例如在虚拟物体上画个三角形或者在虚拟物体上划线，满足了用户的需求，提高了虚拟现实体验。

请参照图3，图3为本发明提供的一种对图2中的形状确定待渲染区域后的结构示意图，在实际应用中，可以通过输入设备在虚拟物体的A和B两点之间划线，在点击确定后，则A和B两点之间的划线便将虚拟物体的形状分成两部分，也即图中的1和2部分，若要选取1部分，则可以再单击1部分来表示选定1部分作为待渲染区域。

本申请对于具体如何选定待渲染区域不作特别的限定，根据实际情况来定。

作为一种优选地实施例，基于映射关系确定在头戴式设备的坐标系中与第一移动路径对应地第二移动路径并进行显示之后，还包括：

根据接收到的输入设备输入的材质设置指令确定虚拟模型上的材质待设置区域；

获取图像采集装置采集的图片；

基于颜色从图片中识别出实际物体；

确定与实际物体对应地材质纹理；

在材质待设置区域设置材质纹理。

为了进一步提高虚拟物体的真实性，本实施例中，除了为虚拟物体填充颜色，还为虚拟物体设置材质纹理，具体地，先根据输入设备输入的材质设置指令确定虚拟模型上的材质待设置区域，然后通过图像采集装置采集图片，基于之前提取的颜色来识别出该颜色对应地实际物体，然后确定与该实际物体对应地材质纹理，并在材质待设置区域设置该材质纹理，从而进一步提高了虚拟物体的真实性。

需要说明的是，这里确定材质待设置区域也可以采用上述确定待渲染区域的方式进行确定，本申请在此不作特别的限定。

此外，这里的图像采集装置可以为位于头戴式设备上的摄像头，其在接收到开始工作指令后实时录制视频流，头戴式设备根据视频流中的图像帧及颜色进行实际物体的识别。在实际应用中，考虑到头戴式设备的处理器的处理能力有限，为了提高识别效率，可以将颜色和视频流传输至云端，以便云端运行FAST算法来实现实际物体的识别，并将识别结果下发至头戴式设备。

此外，上述开始工作指令可以为输入设备控制颜色传感器开始进行颜色采集时向头戴式设备发送的指令，考虑用户在利用输入设备上的颜色传感器采集实际物体的颜色时用户通常是注视着实际物体，此时图像采集装置也是正对着实际物体的，从而使得采集到的图像中大概率是包含有实际物体的。当然，这里的开始工作指令也可以是用户通过输入设备单独发送的指令，本申请在此不做特别地限定。

作为一种优选地实施例，确定与实际物体对应地材质纹理，包括：

从预设材质纹理库中确定与实际物体对应地材质纹理。

在实际应用中，可以预先确定各个实际物体对应地的材质纹理，以便后续在确定实际物体后，便可从预设材质纹理库中找到与实际物体对应地材质纹理，进一步提高了虚拟物体的真实性，且确定方式简单，减轻了头戴式设备的处理负担。当然，在实际应用中，还可以在确定出实际物体后，从该实际物体中提取出材质纹理，并将该材质纹理适应性的设置至虚拟物体上。具体采用哪种方式本申请在此不做特别地限定。

本发明还提供了一种虚拟模型的创建装置，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行计算机程序时实现如上述虚拟模型的创建方法的步骤。

对于本发明提供的虚拟模型的创建装置的介绍请参照上述实施例，本发明在此不再赘述。

本发明还提供了一种头戴式设备，包括如上述的虚拟模型的创建装置。

这里的头戴式设备可以但不仅限为VR设备。对于本发明提供的头戴式设备的介绍请参照上述实施例，本发明在此不再赘述。

请参照图4，图4为本发明还提供的一种虚拟模型的创建系统的结构示意图。

该虚拟模型的创建系统包括如上述的头戴式设备1；还包括：

输入设备2，用于获取自身的空间坐标信息，并将空间坐标信息发送至虚拟模型的创建装置11。

对于本发明提供的虚拟模型的创建系统的介绍请参照上述实施例，本发明在此不再赘述。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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，在其他实施例中实现。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 (10)

1.一种虚拟模型的创建方法，应用于头戴式设备，其特征在于，所述创建方法包括：

建立输入设备的空间坐标信息与头戴式设备的坐标系的映射关系，所述输入设备用于创建虚拟模型的形状；

获取所述输入设备的当前空间坐标信息的第一移动路径；

基于所述映射关系确定在所述头戴式设备的坐标系中与所述第一移动路径对应地第二移动路径并进行显示，以基于所述第二移动路径得到虚拟模型的形状。

2.如权利要求1所述的虚拟模型的创建方法，其特征在于，基于所述映射关系确定在所述头戴式设备的坐标系中与所述第一移动路径对应地第二移动路径并进行显示之后，还包括：

在接收到所述输入设备输入的形状调整指令后，对所述虚拟模型的形状执行与所述形状调整指令对应地形状调整。

3.如权利要求2所述的虚拟模型的创建方法，其特征在于，所述形状调整包括缩放和/或拖拉所述形状上的线条和/或点。

4.如权利要求1至3任一项所述的虚拟模型的创建方法，其特征在于，基于所述映射关系确定在所述头戴式设备的坐标系中与所述第一移动路径对应地第二移动路径并进行显示之后，还包括：

根据接收到的所述输入设备输入的颜色渲染指令确定所述虚拟模型上的待渲染区域；

获取所述输入设备上的颜色传感器采集的实际物体的颜色；

将所述颜色渲染至所述待渲染区域。

5.如权利要求4所述的虚拟模型的创建方法，其特征在于，所述颜色渲染指令包括所述输入设备的当前空间坐标信息的第三移动路径。

6.如权利要求4所述的虚拟模型的创建方法，其特征在于，基于所述映射关系确定在所述头戴式设备的坐标系中与所述第一移动路径对应地第二移动路径并进行显示之后，还包括：

根据接收到的所述输入设备输入的材质设置指令确定所述虚拟模型上的材质待设置区域；

获取图像采集装置采集的图片；

基于所述颜色从所述图片中识别出所述实际物体；

确定与所述实际物体对应地材质纹理；

在所述材质待设置区域设置所述材质纹理。

7.如权利要求6所述的虚拟模型的创建方法，其特征在于，确定与所述实际物体对应地材质纹理，包括：

从预设材质纹理库中确定与所述实际物体对应地材质纹理。

8.一种虚拟模型的创建装置，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述虚拟模型的创建方法的步骤。

9.一种头戴式设备，其特征在于，包括如权利要求8所述的虚拟模型的创建装置。

10.一种虚拟模型的创建系统，其特征在于，包括如权利要求9所述的头戴式设备；还包括：

输入设备，用于获取自身的空间坐标信息，并将所述空间坐标信息发送至所述虚拟模型的创建装置。