CN111984350B - 一种基于虚拟现实技术的信息采集分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于虚拟现实技术的信息采集分析方法，包括在预先构建的虚拟场景内采集物体信息；基于采集的物体信息在微缩场景虚拟桌面中对相应物体添加标签，所述微缩场景虚拟桌面基于所述虚拟场景得到；基于所述标签对所述虚拟场景内的物体进行关联。根据本发明，能够保证面向复杂真实场景的信息采集分析工作的效率和准确性。

Description

一种基于虚拟现实技术的信息采集分析方法

技术领域

本发明属于虚拟现实技术领域，更具体地，涉及一种基于虚拟现实技术的信息采集分析方法。

背景技术

对于部分特殊行业活动，例如火灾现场勘验、犯罪现场勘查、地质勘查和文物遗迹挖掘等，需要先在复杂的现场环境中采集记录大量的环境信息和物品信息，再通过桌面操作终端对采集到的信息进行整理，并对整理后的信息进行分析，最后形成分析报告。

然而，对于上述面向复杂真实场景的信息采集分析工作而言，其信息采集阶段与信息分析阶段是割裂且彼此独立的。由于信息采集人员与信息分析人员可能处于不同的地域，具备不同水平的专业技术能力，使得信息分析人员在信息分析的过程中很难快速且真实地还原现场场景，进而影响后续信息分析的效率和分析结果的准确性。

发明内容

本发明的目的在于解决由于现有面向复杂真实场景的信息采集分析方法无法将信息采集阶段与信息分析阶段串联起来，导致信息分析人员在信息分析的过程中很难快速且真实地还原现场场景，进而影响信息分析的效率和准确性的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种基于虚拟现实技术的信息采集分析方法，该方法包括以下步骤：

在预先构建的虚拟场景内采集物体信息；

基于采集的物体信息在微缩场景虚拟桌面中对相应物体添加标签，所述微缩场景虚拟桌面基于所述虚拟场景得到；

基于所述标签对所述虚拟场景内的物体进行关联。

作为优选的是，所述虚拟场景至少包括一层环境地图。

作为优选的是，所述基于采集的物体信息在微缩场景虚拟桌面中对相应物体添加标签的步骤包括：

基于在预先构建的虚拟场景内采集物体信息的时间顺序对相应物体添加时间顺序标签，所述时间顺序标签包括时间属性；

将物体的时间属性进行连接，生成时间矢量箭头。

作为优选的是，所述基于采集的物体信息在微缩场景虚拟桌面中对相应物体添加标签的步骤包括：

从所述虚拟场景切换至所述微缩场景虚拟桌面；

基于所述微缩场景虚拟桌面调整虚拟场景和物体的比例尺寸，得到调整后的微缩场景虚拟桌面；

在调整后的微缩场景虚拟桌面中将采集的物体信息按照标签属性进行分类。

作为优选的是，所述基于所述标签对所述虚拟场景内的物体进行关联的步骤包括：

基于标签信息判断物体信息采集是否符合预设条件；

如满足预设条件则将具有同类属性的物体信息连接，所述属性是基于所述标签信息得到的；

根据物体信息的属性生成关联信息；

基于所述关联信息判断虚拟场景内的物体信息的关联。

作为优选的是，所述根据物体信息的属性生成关联信息的步骤包括：

根据物体信息的属性递增或递减生成矢量路径；

根据物体信息的属性类别生成范围；

所述基于所述关联信息判断虚拟场景内的物体信息的关联为判断所述虚拟场景内的物体信息的关联关系和采集顺序。

作为优选的是，所述虚拟场景的构建步骤为：

采集所述目标复杂真实场景的环境信息和物品信息，并根据采集到的信息按1:1的比例构建所述虚拟场景。

作为优选的是，所述微缩场景虚拟桌面的构建步骤为：

通过对所述虚拟场景进行等比例缩放，得到所述微缩场景虚拟桌面。

作为优选的是，通过虚拟现实设备进入所述虚拟场景和观察所述微缩场景虚拟桌面，通过虚拟场景切换设备实现所述虚拟场景与所述微缩场景虚拟桌面的切换。

作为优选的是，所述在预先构建的虚拟场景内采集物体信息的步骤为：

输出信息采集指令，相应的目标物品移动至预定的高度并突出显示，以供信息采集。

本发明的有益效果在于：

本发明的基于虚拟现实技术的信息采集分析方法，在预先构建的虚拟场景内采集物体信息，基于采集的物体信息在微缩场景虚拟桌面中对相应物体添加标签，基于所述标签对所述虚拟场景内的物体进行关联。与现有面向复杂真实场景的信息采集分析方法相比，本发明基于虚拟现实技术，将原本割裂的且彼此独立的信息采集阶段和信息分析阶段紧密地结合起来，具体为：根据复杂真实场景构建虚拟场景和微缩场景虚拟桌面，在虚拟场景下进行信息采集，在微缩场景虚拟桌面下进行信息分析，并且能够根据实际的信息采集与分析情况，在虚拟场景与微缩场景虚拟桌面之间进行场景切换，进而实现信息采集与信息分析的无缝衔接与有机结合。由此可知，采用本发明的基于虚拟现实技术的信息采集分析方法，仅需一位相关技术人员，即可实现信息的采集与分析。在信息分析的过程中，该技术人员能够快速且真实地还原相应的复杂真实场景，进而保证了信息分析的效率和准确性。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本发明的第一实施例的基于虚拟现实技术的信息采集分析方法的实现流程图。

图2示出了根据本发明的第二实施例的基于虚拟现实技术的信息采集分析方法的实现流程图。

图3示出了根据本发明的第二实施例的单层开放虚拟场景下的信息采集示意图。

图4示出了根据本发明的第二实施例的单层开放微缩场景虚拟桌面下的信息分析示意图。

图5示出了根据本发明的第二实施例的双层封闭虚拟场景下的信息采集示意图。

图6示出了根据本发明的第二实施例的双层封闭微缩场景虚拟桌面下的信息分析示意图。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

第一实施例：图1示出了根据本发明的第一实施例的基于虚拟现实技术的信息采集分析方法的实现流程图。参照图1，本实施例的基于虚拟现实技术的信息采集分析方法，包括以下步骤：

S001、在预先构建的虚拟场景内采集物体信息；

S002、基于采集的物体信息在微缩场景虚拟桌面中对相应物体添加标签，所述微缩场景虚拟桌面基于所述虚拟场景得到；

S003、基于所述标签对所述虚拟场景内的物体进行关联。

本实施例中，所述虚拟场景至少包括一层环境地图。

本实施例的步骤S002包括：

基于在预先构建的虚拟场景内采集物体信息的时间顺序对相应物体添加时间顺序标签，所述时间顺序标签包括时间属性；

将物体的时间属性进行连接，生成时间矢量箭头。

本实施例的步骤S002还包括：

从所述虚拟场景切换至所述微缩场景虚拟桌面；

基于所述微缩场景虚拟桌面调整虚拟场景和物体的比例尺寸，得到调整后的微缩场景虚拟桌面；

在调整后的微缩场景虚拟桌面中将采集的物体信息按照标签属性进行分类。

本实施例的步骤S003包括：

基于标签信息判断物体信息采集是否符合预设条件；

如满足预设条件则将具有同类属性的物体信息连接，所述属性是基于所述标签信息得到的；

根据物体信息的属性生成关联信息；

基于所述关联信息判断虚拟场景内的物体信息的关联。

在步骤S003中，所述根据物体信息的属性生成关联信息的步骤包括：

根据物体信息的属性递增或递减生成矢量路径；

根据物体信息的属性类别生成范围；

所述基于所述关联信息判断虚拟场景内的物体信息的关联为判断所述虚拟场景内的物体信息的关联关系和采集顺序。

所述虚拟场景的构建步骤为：

采集所述目标复杂真实场景的环境信息和物品信息，并根据采集到的信息按1:1的比例构建所述虚拟场景。

所述微缩场景虚拟桌面的构建步骤为：

通过对所述虚拟场景进行等比例缩放，得到所述微缩场景虚拟桌面。

本实施例中，通过虚拟现实设备进入所述虚拟场景和观察所述微缩场景虚拟桌面，通过虚拟场景切换设备实现所述虚拟场景与所述微缩场景虚拟桌面的切换。

所述在预先构建的虚拟场景内采集物体信息的步骤为：

输出信息采集指令，相应的目标物品移动至预定的高度并突出显示，以供信息采集。

第二实施例：图2示出了根据本发明的第二实施例的基于虚拟现实技术的信息采集分析方法的实现流程图。参照图2，本实施例的基于虚拟现实技术的信息采集分析方法，包括以下步骤：

S100、采集目标复杂真实场景的环境信息和物品信息；

S200、根据采集到目标复杂真实场景的环境信息和物品信息，构建1:1的虚拟场景和等比例缩放的微缩场景虚拟桌面；

S300、进入虚拟场景，采集虚拟场景的环境信息和物品信息，并记录采集行为数据；

S400、退出虚拟场景，观察微缩场景虚拟桌面；

S500、将虚拟场景的物品信息按照不同的标签属性进行分类；

S600、判断每类虚拟场景的物品信息是否足量，当判断结果为是时，执行步骤S700，否则，执行步骤S300；

S700、根据每类虚拟场景的物品信息和采集行为数据，在微缩场景虚拟桌面中对相应的物品进行关联标记；

S800、结合虚拟场景的环境信息，对相关联的物品进行关联性分析；

S900、生成全息动画分析报告。

在本实施例的步骤S300之前，还包括：

获取虚拟场景的基本情况。

本实施例中，通过虚拟现实设备进入虚拟场景和观察微缩场景虚拟桌面，通过虚拟场景切换设备实现虚拟场景与微缩场景虚拟桌面的切换。

本实施例中，采集虚拟场景的物品信息的步骤具体为：

输出信息采集指令，相应的目标物品移动至预定的高度并突出显示，以供信息采集。当信息采集分析者选定目标物品时，该目标物品发生形变，自初始位置移动至适合观察的高度，并高亮显示，以供信息采集分析者进行信息采集；当高亮显示的目标物品被遮挡时，该目标物品渲染显示。

本实施例中，记录采集行为数据的步骤具体为：

采集行为数据，并将采集到的数据经后台上传至数据库。

在本实施例的步骤S400中，根据观察需要，调整微缩场景虚拟桌面的环境地图和/或物品的缩放比例，以得到便于进行后续信息分析的微缩场景虚拟桌面。

在本实施例的步骤S500中，标签属性包括信息采集时间、颜色、浓度、材质和尺寸。

本实施例的步骤S700具体为：

根据物品的信息采集时间、浓度或尺寸信息，在微缩场景虚拟桌面中生成连接相应物品的矢量路径；

根据物品的颜色或浓度信息，在微缩场景虚拟桌面中生成覆盖相应物品的范围圈。

本实施例的步骤S800根据微缩场景虚拟桌面中连接物品的矢量路径和覆盖物品的范围圈对相应物品之间的关联性进行分析。

下面结合图3-图6详细地说明本实施例的基于虚拟现实技术的信息采集分析方法。

图3示出了根据本发明的第二实施例的单层开放虚拟场景下的信息采集示意图。参照图3，信息采集分析者107通过佩戴头戴式显示器105进入单层开放虚拟场景101，单层开放虚拟场景101中存在有待信息采集的物品102、物品103和物品104。其中，物品104在信息采集分析者107通过手柄或鼠标输出，或者采用手势追踪方式输出的信息采集指令下发生形态变化，自贴近单层开放虚拟场景101地表的位置上升至便于信息采集分析者107观察的高度，并被高亮气泡包围。信息采集分析者107在单层开放虚拟场景101中自由漫游，在完成单层开放虚拟场景101的环境信息以及物品102、物品103和物品104的信息采集时，信息采集分析者107点击摄像机106的切换按钮，结束信息采集任务，摄像机106将采集到的信息采集分析者107的行为数据通过后台上传至数据库。

图4示出了根据本发明的第二实施例的单层开放微缩场景虚拟桌面下的信息分析示意图。参照图4，信息采集分析者107通过佩戴头戴式显示器105观察单层开放微缩场景虚拟桌面，即缩放的单层开放虚拟场景101，进行可视化的信息分析。根据信息采集分析者107在真实大小的单层开放虚拟场景101中进行物品信息采集的顺序(物品104→物品103→物品102)，为物品102、物品103和物品104添加信息采集时间的属性标签，按照信息采集时间的标签属性，将物品102、物品103和物品104连接起来，并生成时间矢量箭头201。信息采集分析者107可添加的属性标签与采集到的物品信息相对应，除信息采集时间外，还包括颜色、浓度、材质和尺寸。当信息采集分析者107为物品添加浓度和尺寸属性标签时，能够得到连接相关物品的相应标签属性的矢量箭头。当信息采集分析者107为物品添加颜色和材质属性标签时，能够得到覆盖相关物品的相应标签属性的范围圈。在信息分析的过程中，信息采集分析者107可以通过操作杆203调整单层开放虚拟场景101的缩放比例，通过操作杆202调整物品102、物品103和物品104的缩放比例，以便更好地观察细节或调整顺序。当物品信息未完全采集时，信息采集分析者107点击摄像机106的切换按钮，切换至真实大小的单层开放虚拟场景101中继续进行信息采集。

信息采集分析者107基于相应标签属性的矢量箭头或者覆盖相关物品的相应标签属性的范围圈，对相应物品在单层开放虚拟场景101的空间关联关系和顺序进行分析判断，进而完成后续的分析报告。

图5示出了根据本发明的第二实施例的双层封闭虚拟场景下的信息采集示意图。参照图5，信息采集分析者107通过佩戴头戴式显示器105进入双层封闭虚拟场景301，双层封闭虚拟场景301中存在有待信息采集的物品302、物品303、物品304、物品305、物品306和物品307，其中，物品306在信息采集分析者107通过手柄或鼠标输出，或者采用手势追踪方式输出的信息采集指令下发生形态变化，自贴近双层封闭虚拟场景301的上层地表的位置上升至便于信息采集分析者107观察的高度，并被高亮气泡包围。物品304在信息采集分析者107通过手柄或鼠标输出，或者采用手势追踪方式输出的信息采集指令下发生形态变化，自贴近双层封闭虚拟场景301的下层地表的位置上升至便于信息采集分析者107观察的高度，并被高亮气泡包围。信息采集分析者107在双层封闭虚拟场景301中自由漫游，在完成双层封闭虚拟场景301的环境信息以及物品302、物品303、物品304、物品305、物品306和物品307的信息采集时，信息采集分析者107点击摄像机106的切换按钮，结束信息采集任务，摄像机106将采集到的信息采集分析者107的行为数据通过后台上传至数据库。

图6示出了根据本发明的第二实施例的双层封闭微缩场景虚拟桌面下的信息分析示意图。参照图6，信息采集分析者107通过佩戴头戴式显示器105观察双层封闭微缩场景虚拟桌面，即缩放的双层封闭虚拟场景301，进行可视化的信息分析。因双层封闭虚拟场景301的双层布局的限制，将缩放的双层封闭虚拟场景301拆分为上层封闭虚拟场景401和下层封闭虚拟场景404。信息采集分析者107在上层封闭虚拟场景401中已经完成对物品302、物品303、物品305和物品306的信息采集，在下层封闭虚拟场景404中已经完成对物品304和物品307的信息采集。根据信息采集分析者107在双层封闭虚拟场景301中采集到的浓度信息，物品304的浓度与物品306的浓度呈现出关联性。为物品304和物品306添加浓度的属性标签，根据浓度的标签属性，将物品304与物品306连接起来，并生成浓度矢量箭头408。信息采集分析者107还可以继续为物品添加属性标签，信息采集分析者107可添加的属性标签与采集到的物品信息相对应，除浓度外，还包括信息采集时间、颜色、材质和尺寸。当信息采集分析者107为物品添加信息采集时间和尺寸属性标签时，能够得到连接相关物品的相应标签属性的矢量箭头。当信息采集分析者107为物品添加颜色和材质属性标签时，能够得到覆盖相关物品的相应标签属性的范围圈。在信息分析的过程中，信息采集分析者107可以通过操作杆406调整上层封闭虚拟场景401的缩放比例，通过操作杆405调整下层封闭虚拟场景404的缩放比例，通过操作杆407调整物品302、物品303、物品305和物品306的缩放比例，通过操作杆403调整物品304和物品307的缩放比例，以便更好地观察细节或调整顺序。当物品信息未完全采集时，信息采集分析者107点击摄像机106的切换按钮，切换至真实大小的双层封闭虚拟场景301中继续进行信息采集。

信息采集分析者107基于相应标签属性的矢量箭头或者覆盖相关物品的相应标签属性的范围圈，对相应物品在双层封闭虚拟场景301的空间关联关系和顺序进行分析判断，进而完成后续的分析报告。

本实施例的基于虚拟现实技术的信息采集分析方法借助虚拟现实设备，将信息分析采集者的采集动作及物品相关信息与虚拟的三维环境地图进行对应和映射，随后调整物品和环境地图的呈现比例，并对物品添加自定义标签、进行矢量或范围标记以及关联分析，以全三维的方式将环境地图与物品信息深度融合，输出可视化的分析报告。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (7)

1.一种基于虚拟现实技术的信息采集分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

在预先构建的虚拟场景内采集物体信息；

基于采集的物体信息在微缩场景虚拟桌面中对相应物体添加标签，所述微缩场景虚拟桌面基于所述虚拟场景得到；

基于所述标签对所述虚拟场景内的物体进行关联；

所述基于采集的物体信息在微缩场景虚拟桌面中对相应物体添加标签的步骤包括：

基于在预先构建的虚拟场景内采集物体信息的时间顺序对相应物体添加时间顺序标签，所述时间顺序标签包括时间属性；

将物体的时间属性进行连接，生成时间矢量箭头；

所述基于采集的物体信息在微缩场景虚拟桌面中对相应物体添加标签的步骤包括：

从所述虚拟场景切换至所述微缩场景虚拟桌面；

基于所述微缩场景虚拟桌面调整虚拟场景和物体的比例尺寸，得到调整后的微缩场景虚拟桌面；

在调整后的微缩场景虚拟桌面中将采集的物体信息按照标签属性进行分类；

所述基于所述标签对所述虚拟场景内的物体进行关联的步骤包括：

基于标签信息判断物体信息采集是否符合预设条件；

如满足预设条件则将具有同类属性的物体信息连接，所述属性是基于所述标签信息得到的；

根据物体信息的属性生成关联信息；

基于所述关联信息判断虚拟场景内的物体信息的关联。

2.根据权利要求1所述的信息采集分析方法，其特征在于，所述虚拟场景至少包括一层环境地图。

3.根据权利要求1所述的信息采集分析方法，其特征在于，所述根据物体信息的属性生成关联信息的步骤包括：

根据物体信息的属性递增或递减生成矢量路径；

根据物体信息的属性类别生成范围；

所述基于所述关联信息判断虚拟场景内的物体信息的关联为判断所述虚拟场景内的物体信息的关联关系和采集顺序。

4.根据权利要求1所述的信息采集分析方法，其特征在于，所述虚拟场景的构建步骤为：

采集目标复杂真实场景的环境信息和物品信息，并根据采集到的信息按1:1的比例构建所述虚拟场景。

5.根据权利要求1所述的信息采集分析方法，其特征在于，所述微缩场景虚拟桌面的构建步骤为：

通过对所述虚拟场景进行等比例缩放，得到所述微缩场景虚拟桌面。

6.根据权利要求1所述的信息采集分析方法，其特征在于，通过虚拟现实设备进入所述虚拟场景和观察所述微缩场景虚拟桌面，通过虚拟场景切换设备实现所述虚拟场景与所述微缩场景虚拟桌面的切换。

7.根据权利要求1所述的信息采集分析方法，其特征在于，所述在预先构建的虚拟场景内采集物体信息的步骤为：

输出信息采集指令，相应的目标物品移动至预定的高度并突出显示，以供信息采集。