CN114115523B - 一种动静结合的沉浸式场景展示系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动静结合的沉浸式场景展示系统，属于场景展示技术领域，包括设于展示现场的现场层和与现场层控制连接的系统层，所述现场层包括现场VR模块、灯光控制单元和场景硬件管控模块，所述系统层包括视觉算法单元、控制中心单元和设计模型库单元。本发明中，能够通过场景硬件管库模块实现对灯光控制单元的远程控制，配合视觉算法对灯光渲染模块的控制，有利于实现对场景展示的动静调节处理，并且通过视觉加强模块提高对现场VR模块的人员观察角度进行定位后实现视觉加强渲染，在低设备性能的情况下满足对渲染效果的增强处理，服务器云端设备可再利用度高，有效降低现场场景设置的成本，满足对沉浸式场景的渲染输出展示控制需要。
Description
技术领域
本发明属于场景展示技术领域，尤其涉及一种动静结合的沉浸式场景展示系统。
背景技术
场景展示是对一个特定的时间与地点内许多人物活动的总体情况的描写，往往是叙述、描写、抒情等表述方法的综合运用，是自然景色、社会环境、人物活动等描写对象的集中表现。常见的有劳动场面、战斗场面、运动场面以及各种会议场面，传统场景展示多通过调节灯光照射效果与文字或图像说明实现信息的展示处理。
中国专利文献CN111897426A公开了一种智能沉浸式场景展现及交互的方法及系统。方法包括：制作场景图像数据，设计场景产业链的体验展示操作模式；根据用户所在位置信息、用户特征信息数据及所选择的场景特征，选取对应的场景操作模式，根据场景操作模式调用对应的处理和展示设备，获取所选择的场景特征对应的场景图像数据，结合用户所在位置信息、用户特征信息数据进行沉浸式场景展现；采集用户的动作，与预设的动作与场景图像数据对应关系获取更新的场景图像数据，结合用户所在位置信息、用户特征信息数据进行更新沉浸式场景展现。该方案实现了商业可复制模式的工业产业园场景的内容、科幻方式，旅游体验的沉浸式展现及交互，但在实际使用时，由于场景内容的全景展示需要耗费的控制成本较高，导致场景内容设备采集难度角度，后期维护展示成本较高，不能很好的满足使用需要。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决场景内容的全景展示需要耗费的控制成本较高，导致场景内容设备采集难度角度，后期维护展示成本较高的问题，而提出的一种动静结合的沉浸式场景展示系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种动静结合的沉浸式场景展示系统，包括设于展示现场的现场层和与现场层控制连接的系统层，所述现场层包括现场VR模块、灯光控制单元和场景硬件管控模块，所述系统层包括视觉算法单元、控制中心单元和设计模型库单元，所述现场VR模块和灯光控制单元输入端与控制中心单元输出端电性连接，所述控制中心单元输入端与视觉算法单元输出端电信连接，所述控制中心单元输出端与设计模型库单元输入端电性连接，所述场景硬件管控模块通过灯光控制单元与控制中心单元电性连接；
所述视觉算法单元用于演算并提供沉浸式视觉效果，所述控制中心单元用于根据平台指令控制现场层设备及输出场景数据，所述设计模型库单元用于提高数据模型数据用于提供沉浸式体验视觉数据，所述现场VR模块用于展示虚拟现实投影场景，所述灯光控制单元用于控制现场灯光进行沉浸式投影处理，所述场景硬件管控模块用于通过控制调节灯光运动数据。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述控制中心单元包括信息传输模块，用于传输控制中心控制信息，所述信息传输模块输出端连接有信息传感模块，用于获取控制信息执行效果，所述信息传感模块输出端连接有全景显示展示模块，用于将展示效果视频化进行前端显示控制，所述全景显示展示模块输出端连接有沉浸效果信息模块，所述沉浸效果信息模块用于获取关联效果信息。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述沉浸效果信息模块的关联效果信息包括用户职业、展示期望和当前主体。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述设计模型库单元包括设计模拟模块，用于通过制图软件进行模型模拟构建，所述设计模拟模块输出端连接有信息录入模块，所述信息录入模块用于录入设计人员信心和用户终端需求，所述信息录入模块输出端连接有场景操作模块，所述场景操作模块用于基于展厅空间场景模型的展示来辅助进行设计模型。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述灯光控制单元包括照射范围控制模块，用于通过直线驱动模组联动plc控制器实现调节展厅内照射灯的相对范围，所述照射范围控制模块输出端连接有照射角度模块，用于通过扭转汽缸偏转调节照射角度，所述照射角度模块输出端与照射效果控制模块输入端电性连接，所述照射效果控制模块用于控制灯光功率调节照射效果，所述照射效果控制模块输出端与输出信息收集模块输入端电性连接，所述输出信息收集模块用于收集灯具相应输出位置信息，提供控制单元判断依据。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述输出信息收集模块包括灯具功率、角动量、轴动量和灯光功率。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述灯光控制单元内还设有控制信号转换器，用于接收转换不同灯具之间控制信号，所述控制信号转换器输入端与控制中心单元输出端电性连接。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述视觉算法单元包括视觉加强模块，所述视觉加强模块用于控制视觉区域灯光及成像处理加热的加强，所述视觉加强模块输出端连接有灯光渲染模块和视觉追踪模块，所述视觉追踪模块用于通过VR设备获取视觉目标并进行预测追踪，所述灯光渲染模块用于控制灯光渲染效果，所述视觉追踪模块输出端与空间元素定位模块输入端电性连接，所述空间元素定位模块用于定位当前场景主要输出信息区域。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述灯光渲染模块输出端分别连接有动态模拟模块和静态模拟模块，动态模拟模块和静态模块模块用于模拟图像的动态效果和静态效果的分配。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述视觉追踪模块与现场VR模块输出端通讯连接，用于通过VR模块输出视觉追踪角动量判断辅助。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明中，通过视觉算法单元能够通过设计模型库实现在云端服务器对现场沉浸式效果的快速生成，降低对现场设备的依赖度，并且能够通过场景硬件管库模块实现对灯光控制单元的远程控制，配合视觉算法对灯光渲染模块的控制，有利于实现对场景展示的动静调节处理，并且通过视觉加强模块提高对现场VR模块的人员观察角度进行定位后实现视觉加强渲染，在低设备性能的情况下满足对渲染效果的增强处理，服务器云端设备可再利用度高，有效降低现场场景设置的成本，满足对沉浸式场景的渲染输出展示控制需要。
附图说明
图1为本发明提出的一种动静结合的沉浸式场景展示系统框图；
图2为本发明提出的一种动静结合的沉浸式场景展示系统的视觉算法单元逻辑框图；
图3为本发明提出的一种动静结合的沉浸式场景展示系统的控制中心单元逻辑框图；
图4为本发明提出的一种动静结合的沉浸式场景展示系统的设计模型库单元逻辑框图；
图5为本发明提出的一种动静结合的沉浸式场景展示系统的灯光控制单元逻辑框图。
图例说明：
1、视觉算法单元；101、视觉加强模块；102、灯光渲染模块；103、静态模拟模块；104、动态模拟模块；105、视觉追踪模块；106、空间元素定位模块；2、控制中心单元；201、信息传输模块；202、信息传感模块；203、全景显示展示模块；204、沉浸效果信息模块；3、设计模型库单元；301、设计模拟模块；302、信息录入模块；303、场景操作模块；4、现场VR模块；5、灯光控制单元；501、照射范围控制模块；502、照射角度模块；503、照射效果控制模块；504、输出信息收集模块；6、场景硬件管控模块。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种动静结合的沉浸式场景展示系统，包括设于展示现场的现场层和与现场层控制连接的系统层，所述现场层包括现场VR模块4、灯光控制单元5和场景硬件管控模块6，所述系统层包括视觉算法单元1、控制中心单元2和设计模型库单元3，所述现场VR模块4和灯光控制单元5输入端与控制中心单元2输出端电性连接，所述控制中心单元2输入端与视觉算法单元1输出端电信连接，所述控制中心单元2输出端与设计模型库单元3输入端电性连接，所述场景硬件管控模块6通过灯光控制单元5与控制中心单元2电性连接；
所述视觉算法单元1用于演算并提供沉浸式视觉效果，所述控制中心单元2用于根据平台指令控制现场层设备及输出场景数据，所述设计模型库单元3用于提高数据模型数据用于提供沉浸式体验视觉数据，所述现场VR模块4用于展示虚拟现实投影场景，所述灯光控制单元5用于控制现场灯光进行沉浸式投影处理，所述场景硬件管控模块6用于通过控制调节灯光运动数据。
实施方式具体为：视觉算法优选通过卷积神经网络进行场景图像的区域算法处理，有利于实现场景内出VR成像技术的重点区域的判断追踪，并且能够通过场景硬件管控模块6控制调整相对硬件数据，满足对效果调控后灯光发生输出情况的调整。
所述控制中心单元2包括信息传输模块201，用于传输控制中心控制信息，所述信息传输模块201输出端连接有信息传感模块202，用于获取控制信息执行效果，所述信息传感模块202输出端连接有全景显示展示模块203，用于将展示效果视频化进行前端显示控制，所述全景显示展示模块203输出端连接有沉浸效果信息模块204，所述沉浸效果信息模块204用于获取关联效果信息，所述沉浸效果信息模块204的关联效果信息包括用户职业、展示期望和当前主题，所述视觉算法单元1包括视觉加强模块101，所述视觉加强模块101用于控制视觉区域灯光及成像处理加热的加强，所述视觉加强模块101输出端连接有灯光渲染模块102和视觉追踪模块105，所述视觉追踪模块105用于通过VR设备获取视觉目标并进行预测追踪，所述灯光渲染模块102用于控制灯光渲染效果，所述视觉追踪模块105输出端与空间元素定位模块106输入端电性连接，所述空间元素定位模块106用于定位当前场景主要输出信息区域，所述灯光渲染模块102输出端分别连接有动态模拟模块104和静态模拟模块103，动态模拟模块104和静态模块模块用于模拟图像的动态效果和静态效果的分配，所述灯光渲染模块102输出端分别连接有动态模拟模块104和静态模拟模块103，动态模拟模块104和静态模块模块用于模拟图像的动态效果和静态效果的分配。
实施方式具体为：沉浸效果信息模块204的能够通过对用户数据信息的收集判断获取当前浏览客户的兴趣关联性，实现对灯光模块聚焦内容的快速调整处理，并且全景显示展示模块能够放工作人员对现场情况的模拟获取，提高展示精度。
所述设计模型库单元3包括设计模拟模块301，用于通过制图软件进行模型模拟构建，所述设计模拟模块301输出端连接有信息录入模块302，所述信息录入模块302用于录入设计人员信心和用户终端需求，所述信息录入模块302输出端连接有场景操作模块303，所述场景操作模块303用于基于展厅空间场景模型的展示来辅助进行设计模型，所述灯光控制单元5包括照射范围控制模块501，用于通过直线驱动模组联动plc控制器实现调节展厅内照射灯的相对范围，所述照射范围控制模块501输出端连接有照射角度模块502，用于通过扭转汽缸偏转调节照射角度，所述照射角度模块502输出端与照射效果控制模块503输入端电性连接，所述照射效果控制模块503用于控制灯光功率调节照射效果，所述照射效果控制模块503输出端与输出信息收集模块504输入端电性连接，所述输出信息收集模块504用于收集灯具相应输出位置信息，提供控制单元判断依据，所述输出信息收集模块504包括灯具功率、角动量、轴动量和灯光功率，所述灯光控制单元5内还设有控制信号转换器，用于接收转换不同灯具之间控制信号，所述控制信号转换器输入端与控制中心单元2输出端电性连接。
实施方式具体为：控制中心的云端集成能够提高对展厅进行远程服务支持，降低展厅单独控制成本，并且通过信息录入模块302和设计模型库单元3的收集进行展厅数据的机器学习，降低展厅效果模拟的控制难度，满足整体使用需要。
工作原理：使用时，在经过设计模型库单元3对展厅沉浸式效果进行设计后，控制中心单元2通过调动视觉算法单元1对沉浸式效果根据现场灯光进行优化处理后，现场VR模块4生成VR引导调控，并且通过灯光控制单元5对现场灯光进行调整处理，并且在场景硬件管理模块对场景生成进行辅助生成。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种动静结合的沉浸式场景展示系统，包括设于展示现场的现场层和与现场层控制连接的系统层，其特征在于，所述现场层包括现场VR模块（4）、灯光控制单元（5）和场景硬件管控模块（6），所述系统层包括视觉算法单元（1）、控制中心单元（2）和设计模型库单元（3），所述现场VR模块（4）和灯光控制单元（5）输入端与控制中心单元（2）输出端电性连接，所述控制中心单元（2）输入端与视觉算法单元（1）输出端电信连接，所述控制中心单元（2）输出端与设计模型库单元（3）输入端电性连接，所述场景硬件管控模块（6）通过灯光控制单元（5）与控制中心单元（2）电性连接；
所述视觉算法单元（1）用于演算并提供沉浸式视觉效果，所述控制中心单元（2）用于根据平台指令控制现场层设备及输出场景数据，所述设计模型库单元（3）用于提高数据模型数据用于提供沉浸式体验视觉数据，所述现场VR模块（4）用于展示虚拟现实投影场景，所述灯光控制单元（5）用于控制现场灯光进行沉浸式投影处理，所述场景硬件管控模块（6）用于通过控制调节灯光运动数据；
所述视觉算法单元（1）包括视觉加强模块（101），所述视觉加强模块（101）用于控制视觉区域灯光及成像处理效果的加强，所述视觉加强模块（101）输出端连接有灯光渲染模块（102）和视觉追踪模块（105），所述视觉追踪模块（105）用于通过VR设备获取视觉目标并进行预测追踪，所述灯光渲染模块（102）用于控制灯光渲染效果，所述视觉追踪模块（105）输出端与空间元素定位模块（106）输入端电性连接，所述空间元素定位模块（106）用于定位当前场景主要输出信息区域；所述灯光渲染模块（102）输出端分别连接有动态模拟模块（104）和静态模拟模块（103），动态模拟模块（104）和静态模块模块用于模拟图像的动态效果和静态效果的分配；所述视觉追踪模块（105）与现场VR模块（4）输出端通讯连接，用于通过VR模块输出视觉追踪角动量判断辅助；
所述设计模型库单元（3）包括设计模拟模块（301），用于通过制图软件进行模型模拟构建，所述设计模拟模块（301）输出端连接有信息录入模块（302），所述信息录入模块（302）用于录入设计人员信心和用户终端需求，所述信息录入模块（302）输出端连接有场景操作模块（303），所述场景操作模块（303）用于基于展厅空间场景模型的展示来辅助进行设计模型；
所述灯光控制单元（5）包括照射范围控制模块（501），用于通过直线驱动模组联动plc控制器实现调节展厅内照射灯的相对范围，所述照射范围控制模块（501）输出端连接有照射角度模块（502），用于通过扭转汽缸偏转调节照射角度，所述照射角度模块（502）输出端与照射效果控制模块（503）输入端电性连接，所述照射效果控制模块（503）用于控制灯光功率调节照射效果，所述照射效果控制模块（503）输出端与输出信息收集模块（504）输入端电性连接，所述输出信息收集模块（504）用于收集灯具相应输出位置信息，提供控制单元判断依据。
2.根据权利要求1所述的一种动静结合的沉浸式场景展示系统，其特征在于，所述控制中心单元（2）包括信息传输模块（201），用于传输控制中心控制信息，所述信息传输模块（201）输出端连接有信息传感模块（202），用于获取控制信息执行效果，所述信息传感模块（202）输出端连接有全景显示展示模块（203），用于将展示效果视频化进行前端显示控制，所述全景显示展示模块（203）输出端连接有沉浸效果信息模块（204），所述沉浸效果信息模块（204）用于获取关联效果信息。
3.根据权利要求2所述的一种动静结合的沉浸式场景展示系统，其特征在于，所述沉浸效果信息模块（204）的关联效果信息包括用户职业、展示期望和当前主体。
4.根据权利要求1所述的一种动静结合的沉浸式场景展示系统，其特征在于，所述输出信息收集模块（504）包括灯具功率、角动量、轴动量和灯光功率。
5.根据权利要求1所述的一种动静结合的沉浸式场景展示系统，其特征在于，所述灯光控制单元（5）内还设有控制信号转换器，用于接收转换不同灯具之间控制信号，所述控制信号转换器输入端与控制中心单元（2）输出端电性连接。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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