CN114549753A - 一种基于虚拟现实技术的园林生态环境模拟方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种基于虚拟现实技术的园林生态环境模拟方法及系统，属于园林生态模拟技术领域，其中，一种基于虚拟现实技术的园林生态环境模拟方法，包括：获取园林生态环境的建模数据；基于建模数据生成园林生态环境的三维模型；基于三维模型生成园林生态环境的虚拟场景；在至少一个虚拟现实交互设备显示虚拟场景，具有利用虚拟场景的直观性，将园林生态环境充分可视化的优点。

Description

一种基于虚拟现实技术的园林生态环境模拟方法及系统

技术领域

本发明主要涉及园林生态模拟技术领域，具体地说，涉及一种基于虚拟现实技术的园林生态环境模拟方法及系统。

背景技术

园林植物是风景园林的主要素材，除了具有净化空气、降低粉尘、隔离噪音等物理功能外，还具有营造优美景观的重要作用，因此植物造景设计是风景园林设计项目中非常重要的环节。

目前植物造景设计主要是设计师通过自身经验，绘制园林植物配置平面图，再配以鸟瞰图进行展示。由于园林植物种类多样，有着各种不同的外观特点，植物配置平面图只能体现植物在平面上的位置关系，不能直观的反映植物在园林空间中的三维形态和植物之间的多重空间关系，因此只通过平面图无法全面判断植物配置的合理性和美观度。而鸟瞰图一般是选取园林空间中一个或者几个固定的视点，静态的展示园林场景某些角度的三维场景，这种图的重点一般是体现整个园林场景的整体效果，对植物配置的细节无法兼顾，不能真实的反映植物配置。从甲方的角度，不能在设计阶段完全的直观观察到植物造景的实际效果，只能在施工过程中发现问题，导致不必要的浪费。

因此，需要提供一种基于虚拟现实技术的园林生态环境模拟方法及系统，利用虚拟场景的直观性、计算机交互性，将园林生态环境充分可视化。

发明内容

本说明书实施例之一提供一种基于虚拟现实技术的园林生态环境模拟方法，所述方法包括：获取园林生态环境的建模数据；基于所述建模数据生成所述园林生态环境的三维模型；基于所述三维模型生成所述园林生态环境的虚拟场景；在至少一个虚拟现实交互设备显示所述虚拟场景。

在一些实施例中，所述基于所述建模数据生成所述园林生态环境的三维模型，包括：预先建立组件三维模型库，所述组件三维模型库用于存储多种园林组件的三维模型；获取所述园林生态环境的建模数据；所述园林生态环境的建模数据包括组成所述园林生态环境的多种目标园林组件的建模参数；对于每一个所述目标园林组件，查找所述组件三维模型库中是否存在与所述目标园林组件对应的园林组件的三维模型；若所述组件三维模型库存在与所述目标园林组件对应的园林组件的三维模型，获取所述对应的园林组件的三维模型；若所述组件三维模型库不存在与所述目标园林组件对应的园林组件的三维模型，基于所述目标园林组件的建模参数建立目标园林组件的三维模型；基于所述目标园林组件的三维模型建立所述园林生态环境的三维模型，并基于所述目标园林组件的三维模型更新所述组件三维模型库。

在一些实施例中，生成所述园林组件的三维模型，包括：获取所述园林组件的点云信息；基于所述园林组件的点云信息生成所述园林组件的三维模型。

在一些实施例中，所述获取所述园林组件的点云信息，包括：获取所述园林组件在不同拍摄角度的多张二维图像；根据点云重建算法基于所述多张二维图像生成所述园林组件的园林组件轮廓点云数据，其中，所述点云重建算法包括PMVS（the patch-based MVSalgorithm）算法、MC(Marching Cube)算法、DC（Dual Contouring）算法中的至少一种。

在一些实施例中，所述基于所述三维模型生成所述园林生态环境的虚拟场景，包括：采用Zbrush建模方式对所述园林生态环境的三维模型进行优化，生成优化后的所述园林生态环境的三维模型；将所述优化后的所述园林生态环境的三维模型导入Unity引擎中进行模拟，生成模拟后的所述园林生态环境的三维模型；利用Unity引擎中的PostProcessing插件和DoozyUI插件对所述模拟后的所述园林生态环境的三维模型进行界面渲染优化，生成所述园林生态环境的虚拟场景。

在一些实施例中，所述虚拟现实交互设备上设置有佩戴检测装置，所述佩戴检测装置用于在检测存在人体佩戴所述虚拟现实交互设备时，显示所述虚拟场景。

在一些实施例中，所述虚拟现实交互设备包括室内定位装置及倾斜角度获取装置，所述室内定位装置用于获取所述虚拟现实交互设备的实时位置，所述倾斜角度获取装置用于获取所述虚拟现实交互设备的实时倾斜角度，基于所述实时位置及所述实时倾斜角度切换所述虚拟场景的视角。

在一些实施例中，所述室内定位装置包括设置定位标签及多个定位基站，所述定位基站用于接收所述定位标签发送的所述无线定位信号，所述定位标签安装在所述虚拟现实交互设备上。

在一些实施例中，所述方法还包括；获取所述园林生态环境的多种目标园林组件对应的语音包；在显示所述虚拟场景过程中，获取所述虚拟现实交互设备的实时位置；判断所述虚拟现实交互设备的实时位置判断用户在预设时间段内是否发生移动；若判断所述用户在所述预设时间段内未发生移动，获取所述虚拟现实交互设备的实时视角；基于所述虚拟现实交互设备的实时视角确定选中的园林组件；获取所述选中的园林组件的语音包；通过所述虚拟现实交互设备播放所述选中的园林组件的语音包。

本说明书实施例之一提供一种基于虚拟现实技术的园林生态环境模拟系统，所述系统包括：数据获取模块，用于获取园林生态环境的建模数据；三维建模模块，用于基于所述建模数据生成所述园林生态环境的三维模型；虚拟场景生成模块，用于基于所述三维模型生成所述园林生态环境的虚拟场景；虚实交互模块，用于在至少一个虚拟现实交互设备显示所述虚拟场景。

附图说明

本申请将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：

图1是根据本申请一些实施例所示的一种基于虚拟现实技术的园林生态环境模拟系统的应用场景示意图；

图2是根据本申请的一些实施例所示的计算设备的示例性的框图；

图3是根据本申请一些实施例所示的一种基于虚拟现实技术的园林生态环境模拟方法的示例性流程示意图；

图4是根据本申请一些实施例所示的确定虚拟现实交互设备的位置的示意图。

图中，100、应用场景；110、处理设备；120、网络；130、虚拟现实交互设备；140、存储设备；210、处理器；220、只读存储器；230、随机存储器；240、通信端口；250、输入/输出接口；260、硬盘。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。应当理解，给出这些示例性的实施例仅仅是为了使相关领域的技术人员能够更好地理解进而实现本发明，而并非以任何方式限制本发明的范围。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

应当理解，本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形， “一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。

虽然本申请对根据本申请的实施例的系统中的某些模块或单元做出了各种引用，然而，任何数量的不同模块或单元可以被使用并运行在客户端和/或服务器上。所述模块仅是说明性的，并且所述系统和方法的不同方面可以使用不同模块。

本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

图1是根据本申请一些实施例所示的一种基于虚拟现实技术的园林生态环境模拟系统的应用场景100示意图。

如图1所示，应用场景100可以包括处理设备110、网络120、至少一个虚拟现实交互设备130和存储设备140。

在一些实施例中，处理设备110可以用于处理与辅助烹饪相关的信息和/或数据。例如，处理设备110可以用于获取园林生态环境的建模数据；基于建模数据生成园林生态环境的三维模型；基于三维模型生成园林生态环境的虚拟场景。在一些实施例中，处理设备110可以是区域的或者远程的。例如，处理设备110可以通过网络120访问存储于虚拟现实交互设备130和存储设备140中的信息和/或资料。在一些实施例中，处理设备110可以直接与虚拟现实交互设备130和存储设备140连接以访问存储于其中的信息和/或资料。在一些实施例中，处理设备110可以在云平台上执行。在一些实施例中，处理设备110可以包含处理器210，处理器210可以包含一个或多个子处理器（例如，单芯处理设备或多核多芯处理设备）。仅仅作为范例，处理器210可包含中央处理器（CPU）、专用集成电路（ASIC）等或以上任意组合。

在一些实施例中，处理设备110可以包括数据获取模块、三维建模模块及虚拟场景生成模块。

数据获取模块可以用于获取园林生态环境的建模数据。

三维建模模块可以用于基于建模数据生成园林生态环境的三维模型。

虚拟场景生成模块可以用于基于三维模型生成园林生态环境的虚拟场景。

关于数据获取模块、三维建模模块及虚拟场景生成模块的更多描述可以参见图3及其相关描述，此处不再赘述。

网络120可促进应用场景100中数据和/或信息的交换。在一些实施例中，应用场景100中的一个或多个组件（例如，处理设备110、虚拟现实交互设备130和存储设备140）可以通过网络120发送数据和/或信息给处理设备100中的其他组件。例如，处理设备110可以通过网络120将虚拟场景通过网络120发送至虚拟现实交互设备130。在一些实施例中，网络120可以是任意类型的有线或无线网络。例如，网络120可以包括缆线网络、有线网络、光纤网络、电信网络、内部网络、网际网络、区域网络（LAN）、广域网络（WAN）、无线区域网络（WLAN）、蓝牙网络、ZigBee网络、近场通讯（NFC）网络等或以上任意组合。

虚拟现实交互设备130为用户使用的终端设备。在一些实施例中，虚拟现实交互设备130可以用于显示虚拟场景。在一些实施例中，虚拟现实交互设备130可以包括VR眼镜。用户可以佩戴VR眼镜观看园林生态环境的虚拟场景。

在一些实施例中，存储设备140可以与网络120连接以实现与处理设备100的一个或多个组件（例如，处理设备110、虚拟现实交互设备130等）通讯。处理设备100的一个或多个组件（例如，处理设备110、虚拟现实交互设备130等）可以通过网络120访问存储于存储设备140中的资料或指令。在一些实施例中，存储设备140可以直接与处理设备100中的一个或多个组件（如，处理设备110、虚拟现实交互设备130）连接或通讯。在一些实施例中，存储设备140可以是处理设备110的一部分。在一些实施例中，处理设备110还可以位于虚拟现实交互设备130中。

应该注意的是，上述描述仅出于说明性目的而提供，并不旨在限制本申请的范围。对于本领域普通技术人员而言，在本申请内容的指导下，可做出多种变化和修改。可以以各种方式组合本申请描述的示例性的实施例的特征、结构、方法和其他特征，以获得另外的和/或替代的示例性的实施例。例如，存储设备140可以是包括云计算平台的数据存储设备，例如公共云、私有云、社区和混合云等。然而，这些变化与修改不会背离本申请的范围。

图2是根据本申请的一些实施例所示的计算设备的示例性的框图。

在一些实施例中，处理设备110可以在计算设备200上实现。例如，处理设备110可以在计算设备200上实施并执行本申请所公开的获取工作任务。

如图2所示，计算设备200可以包括处理器210、只读存储器220、随机存储器230、通信端口240、输入/输出接口250和硬盘260。

处理器210可以执行计算指令（程序代码）并执行本申请描述的处理设备100的功能。所述计算指令可以包括程序、对象、组件、数据结构、过程、模块和功能（所述功能指本申请中描述的特定功能）。例如，处理器210可以基于建模数据生成园林生态环境的三维模型；基于三维模型生成园林生态环境的虚拟场景。在一些实施例中，处理器210可以包括微控制器、微处理器、精简指令集计算机（RISC）、专用集成电路（ASIC）、应用特定指令集处理器（ASIP）、中央处理器（CPU）、图形处理单元（GPU）、物理处理单元（PPU）、微控制器单元、数字信号处理器（DSP）、现场可编程门阵列（FPGA）、高级RISC机（ARM）、可编程逻辑器件以及能够执行一个或多个功能的任何电路和处理器等，或其任意组合。仅为了说明，图2中的计算设备200只描述了一个处理器，但需要注意的是，本申请中的计算设备200还可以包括多个处理器。

计算设备200的存储器（例如，只读存储器（ROM）220、随机存储器（RAM）230、硬盘260等）可以存储从应用场景100的任何其他组件获取的数据/信息。例如，从存储设备140获取的目标菜谱。示例性的ROM可以包括掩模ROM（MROM）、可编程ROM（PROM）、可擦除可编程ROM（PEROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）、光盘ROM（CD-ROM）和数字通用盘ROM等。示例性的RAM可以包括动态RAM（DRAM）、双倍速率同步动态RAM（DDR SDRAM）、静态RAM（SRAM）等。

输入/输出接口250可以用于输入或输出信号、数据或信息。在一些实施例中，输入/输出接口250可以使用户与计算设备200进行联系。例如，用户通过输入/输出接口250输入用户菜谱选择指令至计算设备200。在一些实施例中，输入/输出接口250可以包括输入装置和输出装置。示例性的输入装置可以包括键盘、鼠标、触摸屏和麦克风等，或其任意组合。示例性的输出装置可以包括显示设备、扬声器、打印机、投影仪等或其任意组合。示例性的显示装置可以包括液晶显示器（LCD）、基于发光二极管（LED）的显示器、平板显示器、曲面显示器、电视设备、阴极射线管（CRT）等或其任意组合。通信端口240可以连接到网络以便数据通信。所述连接可以是有线连接、无线连接或两者的组合。有线连接可以包括电缆、光缆或电话线等或其任意组合。无线连接可以包括蓝牙、Wi-Fi、WiMax、WLAN、ZigBee、移动网络（例如，3G、4G或5G等）等或其任意组合。在一些实施例中，通信端口240可以是标准化端口，如RS232、RS485等。在一些实施例中，通信端口240可以是专门设计的端口。

仅仅为了说明，计算设备200只描述了一个中央处理器和/或处理器。然而，需要注意的是，本申请中的计算设备200可以包括多个中央处理器和/或处理器，因此本申请中描述的由一个中央处理器和/或处理器实现的操作和/或方法也可以共同地或独立地由多个中央处理器和/或处理器实现。例如，计算设备200的中央处理器和/或处理器可以执行步骤A和步骤B。在另一示例中，步骤A和步骤B也可以由计算设备200中的两个不同的中央处理器和/或处理器联合或单独地执行（例如，第一处理器执行步骤A并且第二处理器执行步骤B，或第一和第二处理器共同执行步骤A和B）。

图3是根据本申请一些实施例所示的一种基于虚拟现实技术的园林生态环境模拟方法的示例性流程图。如图3所示，基于虚拟现实技术的园林生态环境模拟方法可以包括下述步骤。在一些实施例中，基于虚拟现实技术的园林生态环境模拟方法可以由基于虚拟现实技术的园林生态环境模拟系统执行。

步骤310，获取园林生态环境的建模数据。在一些实施例中，步骤310可以由数据获取模块执行。

园林生态环境的建模数据可以包括组成园林生态环境的多种目标园林组件的建模参数。园林组件一般可划分为两大类：一类是软质景观组件，另一类是硬质景观组件。软质景观组件一般是指自然界的物质，包括植被、水体、天空、风雨等；硬质景观组件通常是指人造的物质，包括建筑物、构筑物、地面铺设物、道路、园林中坐凳、花絮、雕塑、健身器材等。目标园林组件可以为组成待模拟的园林生态环境的园林组件。可以理解的，不同的园林生态环境，其包括的目标园林组件的数量及类型可以不同。

在一些实施例中，目标园林组件的建模参数可以为用于建立目标园林组件的建模数据。例如，目标园林组件的二维设计图纸、尺寸信息（长宽高）、名称、型号等。

在一些实施例中，数据获取模块可以从存储设备140和/或外部数据源获取组成园林生态环境的多种目标园林组件的建模参数。

步骤320，基于建模数据生成园林生态环境的三维模型。在一些实施例中，步骤320可以由三维建模模块执行。

在一些实施例中，三维建模模块可以通过三维模型软件基于建模数据生成园林生态环境的三维模型。其中，三维模型软件为3DSMAX、SKECHUP、REVIT或SolidWorks三维模型软件中的一种。

在一些实施例中，为了提高建立园林生态环境的三维模型的效率，基于建模数据生成园林生态环境的三维模型可以包括：

预先建立组件三维模型库，组件三维模型库用于存储多种园林组件的三维模型及模型相关信息，其中，模型相关信息可以包括园林组件的三维模型的ID号、类型、尺寸、模型索引号、模型信息及层次细节信息等；

获取园林生态环境的建模数据；

园林生态环境的建模数据包括组成园林生态环境的多种目标园林组件的建模参数；

对于每一个目标园林组件，

查找组件三维模型库中是否存在与目标园林组件对应的园林组件的三维模型；

若组件三维模型库存在与目标园林组件对应的园林组件的三维模型，获取对应的园林组件的三维模型；

若组件三维模型库不存在与目标园林组件对应的园林组件的三维模型，基于目标园林组件的建模参数建立目标园林组件的三维模型；

基于目标园林组件的三维模型建立园林生态环境的三维模型，并基于目标园林组件的三维模型更新组件三维模型库。

在一些实施例中，三维建模模块可以基于目标园林组件的建模参数，查找组件三维模型库中是否存在与目标园林组件对应的园林组件的三维模型。例如，目标园林组件的建模参数包括目标园林组件的名称、类型、尺寸等信息，三维建模模块可以基于目标园林组件的名称、类型、尺寸等信息查找组件三维模型库中是否存在与目标园林组件名称、类型、尺寸一一对应的园林组件的三维模型。

在一些实施例中，基于目标园林组件的三维模型更新组件三维模型库可以为：将目标园林组件的三维模型存储至组件三维模型库。

在一些实施例中，生成园林组件的三维模型，可以包括：

获取园林组件的点云信息；

基于园林组件的点云信息生成园林组件的三维模型。

其中，获取园林组件的点云信息，可以包括：

获取园林组件在不同拍摄角度的多张二维图像；

根据点云重建算法基于多张二维图像生成园林组件的园林组件轮廓点云数据，其中，点云重建算法包括PMVS（the patch-based MVS algorithm）算法、MC(Marching Cube)算法、DC（Dual Contouring）算法中的至少一种。

在一些实施例中，为了使得园林组件轮廓点云数据更加完整，基于插值算法，三维建模模块可以在园林组件轮廓点云数据（初始轮廓点云数据）中的每相邻两个点之间生成至少一个新增点，其中，插值算法包括最近邻插值（Nearest-neighbor）算法、双线性插值（Bilinear）算法、双立方插值（bicubic）算法、方向插值（Edge-directed interpolation）算法中的至少一种；基于初始轮廓点云数据和至少一个新增点的集合生成园林组件轮廓点云数据。

步骤330，基于三维模型生成园林生态环境的虚拟场景。在一些实施例中，步骤320可以由三维建模模块执行。

在一些实施例中，三维建模模块可以采用Zbrush建模方式对园林生态环境的三维模型进行优化，生成优化后的园林生态环境的三维模型；将优化后的园林生态环境的三维模型导入Unity引擎中进行模拟，生成模拟后的园林生态环境的三维模型；利用Unity引擎中的PostProcessing插件和DoozyUI插件对模拟后的园林生态环境的三维模型进行界面渲染优化，生成园林生态环境的虚拟场景。

步骤340，在至少一个虚拟现实交互设备显示虚拟场景。在一些实施例中，步骤320可以由虚实交互模块执行。

在一些实施例中，虚拟现实交互设备上设置有佩戴检测装置，佩戴检测装置用于在检测存在人体佩戴虚拟现实交互设备时，显示虚拟场景。

在一些实施例中，佩戴检测装置可以包括温度传感器，温度传感器可以安装在虚拟现实交互设备的内侧，当用户佩戴虚拟现实交互设备时，人体靠近温度传感器，因此，当温度传感器检测温度大于预设温度阈值（例如，35°）时，虚拟现实交互设备可以判断用户佩戴了虚拟现实交互设备，可以显示虚拟场景。

在一些实施例中，佩戴检测装置可以包括压电传感器，压电传感器可以安装在虚拟现实交互设备的内侧，当用户佩戴虚拟现实交互设备时，压电传感器受到人体挤压，因此，当压电传感器检测受到的压力时，虚拟现实交互设备可以判断用户佩戴了虚拟现实交互设备，可以显示虚拟场景。

在一些实施例中，虚拟现实交互设备还可以设置有身份识别装置，在佩戴检测装置检测存在人体佩戴虚拟现实交互设备时，身份识别装置开启。身份识别装置用于采集生物特征（例如，指纹、人脸等），判断用户是否具有观看虚拟场景的权限，若身份识别装置识别用户具有观看虚拟场景的权限，则虚拟现实交互设备可以显示虚拟场景，若身份识别装置识别用户不具有观看虚拟场景的权限，则虚拟现实交互设备不可以显示虚拟场景。

在一些实施例中，虚拟现实交互设备包括室内定位装置及倾斜角度获取装置，室内定位装置用于获取虚拟现实交互设备的实时位置，倾斜角度获取装置用于获取虚拟现实交互设备的实时倾斜角度，基于实时位置及实时倾斜角度切换虚拟场景的视角。

在一些实施例中，室内定位装置包括设置定位标签及多个定位基站，定位基站用于接收定位标签发送的无线定位信号，定位标签安装在虚拟现实交互设备上。其中，定位标签可以为UWB标签，定位基站可以为UWB定位基站。UWB技术是一种使用1GHz以上频率带宽的无线载波通信技术，其利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很大，尽管使用无线通信，但其数据传输速率可以达到几百兆比特每秒以上，并且使用UWB技术可以在非常宽的带宽上传输信号。

在一些实施例中，室内定位装置获取虚拟现实交互设备的位置信息，可以包括：

定位标签发送无线定位信号，获取定位标签发送无线定位信号的信号发送时间；

多个定位基站接收无线定位信号，获取每一个定位基站接收无线定位信号的信号接收时间；

基于信号发送时间及信号接收时间，计算虚拟现实交互设备与定位基站之间的定位距离。

在一些实施例中，可以基于如下的计算公式计算虚拟现实交互设备与定位基站之间的定位距离：

d=TTOF*C=(TTOT-TTAT)*C

其中，d为定位距离，TTOF为数据包在空中单向飞行的时间，C为电磁波传播速度，TTOT为信号发送时间；TTAT为信号接收时间。

可以理解的，对于每个定位基站，可以基于虚拟现实交互设备与定位基站之间的定位距离，确定虚拟现实交互设备的至少一个可能位置点，再基于多个定位基站确定的至少一个可能定位点之间重叠的定位点确定虚拟现实交互设备的位置。例如，结合图4，对于每一个定位基站，可以以该定位基站为圆心，以虚拟现实交互设备与定位基站之间的定位距离为半径，确定一个圆形区域，该圆形区域的圆周上的点均为可能位置点，多个基站的圆形区域的圆周上相互重叠的点即为虚拟现实交互设备的位置。用户的活动区域内可以设置有四个定位基站：定位基站E、定位基站F、定位基站G及定位基站H，对于定位基站E，可以以定位基站E为圆心，以虚拟现实交互设备与定位基站E之间的定位距离为半径，确定第一圆形区域，对于定位基站F，可以以定位基站F为圆心，以虚拟现实交互设备与定位基站F之间的定位距离为半径，确定第二圆形区域，对于定位基站G，可以以定位基站G为圆心，以虚拟现实交互设备与定位基站G之间的定位距离为半径，确定第三圆形区域，对于定位基站H，可以以定位基站H为圆心，以虚拟现实交互设备与定位基站H之间的定位距离为半径，确定第四圆形区域，第一圆形区域、第二圆形区域、第三圆形区域及第四圆形区域的圆周上之间相互重叠的点即为虚拟现实交互设备的位置。

在一些实施例中，倾斜角度获取装置可以为陀螺仪。

在一些实施例中，通过基于实时位置及实时倾斜角度切换虚拟场景的视角，可以使得虚拟现实交互设备显示的虚拟场景的视角随用户的动作发生改变，使得用户更身临其境。

在一些实施例中，为了使得用户在观看虚拟场景过程中，更加了解园林生态环境，虚实交互模块还可以获取园林生态环境的多种目标园林组件对应的语音包，其中，语音包可以为对目标园林组件的信息进行介绍的语音信息。在一些实施例中，虚实交互模块可以从存储设备140和/或外部数据源获取多种目标园林组件对应的语音包。

在显示虚拟场景过程中，

获取虚拟现实交互设备的实时位置；

判断虚拟现实交互设备的实时位置判断用户在预设时间段内是否发生移动；

若判断用户在预设时间段（例如，30秒等）内未发生移动，获取虚拟现实交互设备的实时视角；

基于虚拟现实交互设备的实时视角确定选中的园林组件；

获取选中的园林组件的语音包；

通过虚拟现实交互设备播放选中的园林组件的语音包。

在一些实施例中，选中的园林组件可以为虚拟现实交互设备的实时视角正对的园林组件。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

此外，本领域技术人员可以理解，本申请的各方面可以通过若干具有可专利性的种类或情况进行说明和描述，包括任何新的和有用的工序、机器、产品或物质的组合，或对他们的任何新的和有用的改进。相应地，本申请的各个方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件（包括固件、常驻软件、微码等）执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可被称为“数据块”、“模块”、“引擎”、“单元”、“组件”或“系统”。此外，本申请的各方面可能表现为位于一个或多个计算机可读介质中的计算机产品，该产品包括计算机可读程序编码。

计算机存储介质可能包含一个内含有计算机程序编码的传播数据信号，例如在基带上或作为载波的一部分。该传播信号可能有多种表现形式，包括电磁形式、光形式等，或合适的组合形式。计算机存储介质可以是除计算机可读存储介质之外的任何计算机可读介质，该介质可以通过连接至一个指令执行系统、装置或设备以实现通讯、传播或传输供使用的程序。位于计算机存储介质上的程序编码可以通过任何合适的介质进行传播，包括无线电、电缆、光纤电缆、RF、或类似介质，或任何上述介质的组合。

本申请各部分操作所需的计算机程序编码可以用任意一种或多种程序语言编写，包括面向对象编程语言如Java、Scala、Smalltalk、Eiffel、JADE、Emerald、C++、C#、VB.NET、Python等，常规程序化编程语言如C语言、Visual Basic、Fortran 2003、Perl、COBOL 2002、PHP、ABAP，动态编程语言如Python、Ruby和Groovy，或其他编程语言等。该程序编码可以完全在监理人员计算机上运行、或作为独立的软件包在监理人员计算机上运行、或部分在监理人员计算机上运行部分在远程计算机运行、或完全在远程计算机或服务器上运行。在后种情况下，远程计算机可以通过任何网络形式与监理人员计算机连接，比如局域网（LAN）或广域网（WAN），或连接至外部计算机（例如通过因特网），或在云计算环境中，或作为服务使用如软件即服务（SaaS）。

此外，除非权利要求中明确说明，本申请所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20%的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

针对本申请引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本申请作为参考。与本申请内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本申请权利要求最广范围有限制的文件（当前或之后附加于本申请中的）也除外。需要说明的是，如果本申请附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本申请内容有不一致或冲突的地方，以本申请的描述、定义和/或术语的使用为准。

最后，应当理解的是，本申请中所述实施例仅用以说明本申请实施例的原则。其他的变形也可能属于本申请的范围。因此，作为示例而非限制，本申请实施例的替代配置可视为与本申请的教导一致。相应地，本申请的实施例不仅限于本申请明确介绍和描述的实施例。

Claims (10)

1.一种基于虚拟现实技术的园林生态环境模拟方法，其特征在于，包括：

获取园林生态环境的建模数据；

基于所述建模数据生成所述园林生态环境的三维模型；

基于所述三维模型生成所述园林生态环境的虚拟场景；

在至少一个虚拟现实交互设备显示所述虚拟场景。

2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的园林生态环境模拟方法，其特征在于，所述基于所述建模数据生成所述园林生态环境的三维模型，包括：

预先建立组件三维模型库，所述组件三维模型库用于存储多种园林组件的三维模型；

获取所述园林生态环境的建模数据；

所述园林生态环境的建模数据包括组成所述园林生态环境的多种目标园林组件的建模参数；

对于每一个所述目标园林组件，

查找所述组件三维模型库中是否存在与所述目标园林组件对应的园林组件的三维模型；

若所述组件三维模型库存在与所述目标园林组件对应的园林组件的三维模型，获取所述对应的园林组件的三维模型；

若所述组件三维模型库不存在与所述目标园林组件对应的园林组件的三维模型，基于所述目标园林组件的建模参数建立目标园林组件的三维模型；

基于所述目标园林组件的三维模型建立所述园林生态环境的三维模型，并基于所述目标园林组件的三维模型更新所述组件三维模型库。

3.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的园林生态环境模拟方法，其特征在于，生成所述园林组件的三维模型，包括：

获取所述园林组件的点云信息；

基于所述园林组件的点云信息生成所述园林组件的三维模型。

4.根据权利要求3所述的一种基于虚拟现实技术的园林生态环境模拟方法，其特征在于，所述获取所述园林组件的点云信息，包括：

获取所述园林组件在不同拍摄角度的多张二维图像；

根据点云重建算法基于所述多张二维图像生成所述园林组件的园林组件轮廓点云数据，其中，所述点云重建算法包括PMVS（the patch-based MVS algorithm）算法、MC(Marching Cube)算法、DC（Dual Contouring）算法中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的园林生态环境模拟方法，其特征在于，所述基于所述三维模型生成所述园林生态环境的虚拟场景，包括：

采用Zbrush建模方式对所述园林生态环境的三维模型进行优化，生成优化后的所述园林生态环境的三维模型；

将所述优化后的所述园林生态环境的三维模型导入Unity引擎中进行模拟，生成模拟后的所述园林生态环境的三维模型；

利用Unity引擎中的PostProcessing插件和DoozyUI插件对所述模拟后的所述园林生态环境的三维模型进行界面渲染优化，生成所述园林生态环境的虚拟场景。

6.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的园林生态环境模拟方法，其特征在于，所述虚拟现实交互设备上设置有佩戴检测装置，所述佩戴检测装置用于在检测存在人体佩戴所述虚拟现实交互设备时，显示所述虚拟场景。

7.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的园林生态环境模拟方法，其特征在于，所述虚拟现实交互设备包括室内定位装置及倾斜角度获取装置，所述室内定位装置用于获取所述虚拟现实交互设备的实时位置，所述倾斜角度获取装置用于获取所述虚拟现实交互设备的实时倾斜角度，基于所述实时位置及所述实时倾斜角度切换所述虚拟场景的视角。

8.根据权利要求7所述的一种基于虚拟现实技术的园林生态环境模拟方法，其特征在于，所述室内定位装置包括设置定位标签及多个定位基站，所述定位基站用于接收所述定位标签发送的所述无线定位信号，所述定位标签安装在所述虚拟现实交互设备上。

9.根据权利要求1-7任意一项所述的一种基于虚拟现实技术的园林生态环境模拟方法，其特征在于，还包括；

获取所述园林生态环境的多种目标园林组件对应的语音包；

在显示所述虚拟场景过程中，

获取所述虚拟现实交互设备的实时位置；

判断所述虚拟现实交互设备的实时位置判断用户在预设时间段内是否发生移动；

若判断所述用户在所述预设时间段内未发生移动，获取所述虚拟现实交互设备的实时视角；

基于所述虚拟现实交互设备的实时视角确定选中的园林组件；

获取所述选中的园林组件的语音包；

通过所述虚拟现实交互设备播放所述选中的园林组件的语音包。

10.一种基于虚拟现实技术的园林生态环境模拟系统，其特征在于，包括：

数据获取模块，用于获取园林生态环境的建模数据；

三维建模模块，用于基于所述建模数据生成所述园林生态环境的三维模型；

虚拟场景生成模块，用于基于所述三维模型生成所述园林生态环境的虚拟场景；

虚实交互模块，用于在至少一个虚拟现实交互设备显示所述虚拟场景。

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