CN115953560A - 基于元宇宙的虚拟天气模拟优化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及虚拟天气模拟技术领域，具体地说，涉及基于元宇宙的虚拟天气模拟优化系统。其包括天气预设单元，天气预设单元用于搭建多种天气场景，天气预设单元的输出端连接有天气响应转换单元，天气响应转换单元用于获取现实世界的天气数据，并依据天气数据预先模拟虚拟场景的天气情况，天气响应转换单元的输出端连接有虚拟延伸扩展单元，虚拟延伸扩展单元依据天气响应转换单元模拟的天气对当前的虚拟场景进行延伸扩展，并通过虚拟场景模拟相应场景下道路的交通情况。本发明通过在虚拟世界内模拟现实世界未来的天气状况，使用户预先在虚拟环境下体验未来的天气概况，同时预示用户未来一段时间的天气状况，利于用户了解现实世界未来的天气状况。
Description
技术领域
本发明涉及虚拟天气模拟技术领域，具体地说，涉及基于元宇宙的虚拟天气模拟优化系统。
背景技术
在一些虚拟世界中，例如：游戏或元宇宙，其内部的天气会通常是随机变化或应对当时的季节自动切换的，以便于用户具有良好的体验；
其中，用户在沉浸于虚拟世界内的享受时，其是很少获悉室外的环境情况，当用户在体验虚拟世界后，需要即时外出时，很少用户会想起查看手机上的天气情况，因无法得知未来的一段时间下室外天气的环境状况，就无法为当时的出行做出适应的选择，例如：在未来的天气是雨天时，道路的交通状况较差，人员的视线及路面状况不好，驾车过程中是否会出现意外的隐患，这些在用户出门时均无法预先了解，进而，目前的虚拟天气系统在使用的过程中，其显现出的体验效果与用户所身处外界环境的联系情况不够完善；
然后，对于上述提到的元宇宙来说，元宇宙内的虚拟场景也仅是针对于天气进行模拟，像对于上述中提到的交通状况来说，交通状况因天气的变化发生变化，但是，在虚拟世界中没有相应的优化涉及，这就使虚拟世界的场景状况情况并不是那么的贴合实际，用户虚拟世界内的体验感也不够良好。
发明内容
本发明的目的在于提供基于元宇宙的虚拟天气模拟优化系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明目的在于提供了基于元宇宙的虚拟天气模拟优化系统，包括天气预设单元，所述天气预设单元用于搭建多种天气场景，所述天气预设单元的输出端连接有天气响应转换单元，所述天气响应转换单元用于获取现实世界的天气数据，并依据天气数据预先模拟虚拟场景的天气情况，所述天气响应转换单元的输出端连接有虚拟延伸扩展单元，所述虚拟延伸扩展单元依据天气响应转换单元模拟的天气对当前的虚拟场景进行延伸扩展，并通过虚拟场景模拟相应场景下道路的交通情况。
作为本技术方案的进一步改进，所述天气预设单元包括天气搭建模块，所述天气搭建模块用于搭建虚拟世界的天气场景。
作为本技术方案的进一步改进，所述天气搭建模块的输出端还连接有天气感知模块，所述天气感知模块用于感知现实世界的天气状况，所述天气感知模块的输出端连接有对应匹配模块，所述对应匹配模块用于依据天气感知模块感知现实世界的天气状况，控制天气搭建模块将虚拟世界的天气调控与现实世界相同。
作为本技术方案的进一步改进，所述对应匹配模块采用匹配算法，其算法步骤如下：
S1、依据天气感知模块采集现实世界天气状况的图像信息；
S2、将现实世界天气状况的图像信息记为变量
；
S3、以天气搭建模块内预设的多种虚拟天气场景创建相应的图像信息，并将图像信息一一标记，分别为记为
；
S4、将现实世界天气状况的图像信息
插入至S中虚拟天气场景的图像信息库
中，进行相似度比对分析；
S5、确定虚拟世界的天气状况。
作为本技术方案的进一步改进，所述天气响应转换单元包括数据连通模块，所述数据连通模块与现实世界中的气象站连接，所述数据连通模块的输出端连接有响应转换模块，所述响应转换模块依据数据连通模块获取现实世界的未来天气，将虚拟世界的天气转换为现实世界未来的天气。
作为本技术方案的进一步改进，所述天气响应转换单元还包括反季调控模块，所述反季调控模块用于和数据连通模块连接，所述反季调控模块用于依据数据连通模块获取的天气数据使虚拟世界的天气与现实世界相反。
作为本技术方案的进一步改进，所述虚拟延伸扩展单元包括场景适应延伸模块，所述场景适应延伸模块依据响应转换模块转换后的天气状况，在虚拟世界中模拟因天气发生变化的道路交通状况。
作为本技术方案的进一步改进，所述虚拟延伸扩展单元还包括意外场景延伸模块，所述意外场景延伸模块用于依据场景适应延伸模块模拟的道路交通状况，创建因道路交通状况引发对应的交通意外事件。
作为本技术方案的进一步改进，所述意外场景延伸模块在模拟交通意外事件时，确定交通意外车辆碰撞的点位情况。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、该基于元宇宙的虚拟天气模拟优化系统中，通过在虚拟世界内模拟现实世界未来的天气状况，使用户预先在虚拟环境下体验未来的天气概况，同时预示用户未来一段时间的天气状况，利于用户了解现实世界未来的天气状况，避免用户在现实世界未来的时间里，遇到未知的恶劣天气影响出行。
2、该基于元宇宙的虚拟天气模拟优化系统中，当虚拟世界依据现实世界的天气情况预先模拟出下雨的天气情况时，随之模拟因雨天而受到影响的道路交通情况、道路交通拥堵时以及车辆之间发生的碰撞情况，通过虚拟世界的模拟使用户预先了解现实世界的交通路况，当用户后续在驾车出行时，对驾车出行的安全进行合理预示；因虚拟世界是针对于现实世界而模拟的，则大幅提高虚拟世界与现实世界的贴合性，提升用户在虚拟世界内的体验。
附图说明
图1为本发明的整体模块框图；
图2为本发明的响应转换模块和场景适应延伸模块框图。
图中各个标号意义为：
1、天气预设单元；
11、天气搭建模块；12、天气感知模块；13、对应匹配模块；
2、天气响应转换单元；
21、数据连通模块；22、响应转换模块；23、反季调控模块；
3、虚拟延伸扩展单元；
31、场景适应延伸模块；32、意外场景延伸模块。
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。
实施例1
请参阅图1和图2所示，本实施例提供了基于元宇宙的虚拟天气模拟优化系统，包括天气预设单元1，天气预设单元1用于搭建多种天气场景，天气预设单元1的输出端连接有天气响应转换单元2，天气响应转换单元2用于获取现实世界的天气数据，并依据天气数据预先模拟虚拟场景的天气情况，天气响应转换单元2的输出端连接有虚拟延伸扩展单元3，虚拟延伸扩展单元3依据天气响应转换单元2模拟的天气对当前的虚拟场景进行延伸扩展，并通过虚拟场景模拟相应场景下道路的交通情况；参照上述，通过天气预设单元1在元宇宙的虚拟世界里搭建天气场景，天气响应转换单元2与现实的天气预估系统连接，获取现实的天气状态，天气响应转换单元2同时控制天气预设单元1使虚拟世界的天气状况转换为现实世界天气预估系统中的天气，也就是说虚拟世界模拟的天气是现实世界未来的天气状况，因用户处于现实世界中，自身已经了解现实世界实时的天气情况，通过预模拟使用户预先在虚拟环境下体验未来的天气概况，同时预先提示用户未来一段时间的天气状况；
紧接着，虚拟延伸扩展单元3随之依据虚拟世界的天气情况模拟虚拟世界中的环境状况，依据环境状况对虚拟世界中的道路交通情况进行适应相应的模拟，从而，依据未来的天气情况模拟出现实世界因受到天气影响而产生变化的道路交通情况，利于用户预先了解现实世界的交通路况，且使整个虚拟世界的概况也更加贴合于现实，大幅提升用户的切实体验。
如下是针对与上述虚拟世界天气的具体模拟优化：
天气预设单元1包括天气搭建模块11，天气搭建模块11用于搭建虚拟世界的天气场景；进而，天气搭建模块11内首先预设多种天气概况，依据天气响应转换单元2获取现实世界的未来天气，天气搭建模块11依据未来天气情况进行搭建，将现实世界未来的天气搭建在虚拟世界中，提升用户的虚拟体验及便于用户了解现实世界未来一段时间的天气概况；其中，天气搭建模块11的输出端还连接有天气感知模块12，天气感知模块12用于感知现实世界的天气状况，天气感知模块12的输出端连接有对应匹配模块13，对应匹配模块13用于依据天气感知模块12感知现实世界的天气状况，控制天气搭建模块11将虚拟世界的天气调控与现实世界相同；天气感知模块12不同于天气响应转换单元2，是另外的一种单体调控模式，考虑到当用户在虚拟世界中仅需要体验和现实世界相同的天气状况时，就可通过天气感知模块12实时感知现实世界的天气状况，通过对应匹配模块13将天气搭建模块11内的天气类别与现实世界相匹配，以此确定虚拟世界的天气，使用户可在虚拟世界下体验与现实世界相同的天气。
其中，对应匹配模块13采用匹配算法，其算法步骤如下：
S1、依据天气感知模块12采集现实世界天气状况的图像信息；
S2、将现实世界天气状况的图像信息记为变量
；
S3、以天气搭建模块11内预设的多种虚拟天气场景创建相应的图像信息，并将图像信息一一标记，分别为记为
；
S4、将现实世界天气状况的图像信息
插入至S3中虚拟天气场景的图像信息库
中，进行相似度比对分析；
S5、确定虚拟世界的天气状况；
综上，天气感知模块12是通过摄像机进行采集图像信息的，进而，依据上述步骤分析计算，便可获取与现实世界对应的天气图像信息，完成虚拟世界的天气状况模拟，提升用户在虚拟世界内的体验。
为了使用户提前预知现实世界未来的天气概况，天气响应转换单元2包括数据连通模块21，数据连通模块21与现实世界中的气象站连接，数据连通模块21的输出端连接有响应转换模块22，响应转换模块22依据数据连通模块21获取现实世界的未来天气，将虚拟世界的天气转换为现实世界未来的天气；通过数据连通模块21与当前的互联网数据连通，实现信息数据的同一联系，并根据互联网数据的改变同步改变，响应转换模块22依据数据连通模块21获取现实世界未来的天气状况，将虚拟世界的天气转换为现实世界未来的天气状况，解决用户因身处于现实世界中，其已经了解了现实世界的天气状况，通过在虚拟世界预模拟出现实世界未来的天气，以提升用户虚拟世界的体验，并以此来预示用户现实世界未来的天气情况，便于用户在离开虚拟世界内，需要外出时，使用户提前预知现实世界未来的天气概况，便于用户出行时，以应对未来的天气状况携带其他物品或更改出行计划，为用户的生活也提供了一定的便利性。
为了对未来世界因天气而受到影响的交通状况进行展现，虚拟延伸扩展单元3包括场景适应延伸模块31，场景适应延伸模块31依据响应转换模块22转换后的天气状况，在虚拟世界中模拟因天气发生变化的道路交通状况；当响应转换模块22转换虚拟世界的天气为雨天时，场景适应延伸模块31在虚拟世界内创建虚拟车辆以及道路，模拟雨天车辆在道路上行驶的交通情况，其中，当雨下的较大时，路况会发生较大的拥堵，反之路况拥堵的情况较小，以此不仅预知用户现实世界的未来天气，也对未来世界因天气而受到影响的交通状况进行展现，为用户后续在现实世界内的出行提供一定的参考，便于用户在现实世界中的出行。
其中，虚拟延伸扩展单元3还包括意外场景延伸模块32，意外场景延伸模块32用于依据场景适应延伸模块31模拟的道路交通状况，创建因道路交通状况引发对应的交通意外事件，在虚拟世界中雨下的较大时，不仅影响道路的交通状况，也使道路中对向会车时会出现的意外状况，具体如：
在雨下的较大时，路面较滑，且因路况的堵塞导致在一定位置聚集大量的车辆，使车辆在会车时因路面较滑及行驶的空间较小导致碰撞，使虚拟世界的场景更贴合于现实世界，并因虚拟世界的天气是预设的，进而，虚拟世界当时天气引发的场景是现实世界未来天气引发的场景，给用户因天气状况引发的意外事件进行展现，用户在得知因天气引发的状况后，可相应的优化出行计划或改变，从而使本系统与现实世界的情况相联系，使虚拟世界也更加贴合于现实。
其次，意外场景延伸模块32在模拟交通意外事件时，确定交通意外车辆碰撞的点位情况，意外场景延伸模块32在模拟虚拟车辆的碰撞，且为对向会车的情况发生碰撞时，可直观的展现出车辆之间碰撞的碰撞点，以此，模拟出与现实世界更加贴合的虚拟世界，并预知用户在交通状况差的时候，车辆之间发生碰撞时，其车辆的损伤点位，用户在后续的出行时可着重对车辆碰撞点进行注意，提高用户驾车出行的安全状况。
不同于上述的一种虚拟世界模拟实施：
天气响应转换单元2还包括反季调控模块23，反季调控模块23用于和数据连通模块21连接，反季调控模块23用于依据数据连通模块21获取的天气数据使虚拟世界的天气与现实世界相反，反季调控模块23是本方案中的一个单独实施部分，即为本系统中单独启用的部分，用户通过反季调控模块23获取数据连通模块21的天气数据，以此将虚拟世界的天气调控成与现实世界相反，当用户在夏季或冬季在虚拟世界内时，因自身长时间处于现实世界中炎热或寒冷的天气，通过在虚拟世界中模拟与现实世界相反的天气情况，为用户提出一种与现实世界天气相反的虚拟世界体验，提升整个虚拟世界系统的新颖性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.基于元宇宙的虚拟天气模拟优化系统，包括天气预设单元（1），所述天气预设单元（1）用于搭建多种天气场景，其特征在于：所述天气预设单元（1）的输出端连接有天气响应转换单元（2），所述天气响应转换单元（2）用于获取现实世界的天气数据，并依据天气数据预先模拟虚拟场景的天气情况，所述天气响应转换单元（2）的输出端连接有虚拟延伸扩展单元（3），所述虚拟延伸扩展单元（3）依据天气响应转换单元（2）模拟的天气对当前的虚拟场景进行延伸扩展，并通过虚拟场景模拟相应场景下道路的交通情况。
2.根据权利要求1所述的基于元宇宙的虚拟天气模拟优化系统，其特征在于：所述天气预设单元（1）包括天气搭建模块（11），所述天气搭建模块（11）用于搭建虚拟世界的天气场景。
3.根据权利要求2所述的基于元宇宙的虚拟天气模拟优化系统，其特征在于：所述天气搭建模块（11）的输出端还连接有天气感知模块（12），所述天气感知模块（12）用于感知现实世界的天气状况，所述天气感知模块（12）的输出端连接有对应匹配模块（13），所述对应匹配模块（13）用于依据天气感知模块（12）感知现实世界的天气状况，控制天气搭建模块（11）将虚拟世界的天气调控与现实世界相同。
4.根据权利要求3所述的基于元宇宙的虚拟天气模拟优化系统，其特征在于：所述对应匹配模块（13）采用匹配算法，其算法步骤如下：
S1、依据天气感知模块（12）采集现实世界天气状况的图像信息；
S2、将现实世界天气状况的图像信息记为变量
；
S3、以天气搭建模块（11）内预设的多种虚拟天气场景创建相应的图像信息，并将图像信息一一标记，分别为记为
；
S4、将现实世界天气状况的图像信息
插入至S3中虚拟天气场景的图像信息库
中，进行相似度比对分析；
S5、确定虚拟世界的天气状况。
5.根据权利要求1所述的基于元宇宙的虚拟天气模拟优化系统，其特征在于：所述天气响应转换单元（2）包括数据连通模块（21），所述数据连通模块（21）与现实世界中的气象站连接，所述数据连通模块（21）的输出端连接有响应转换模块（22），所述响应转换模块（22）依据数据连通模块（21）获取现实世界的未来天气，将虚拟世界的天气转换为现实世界未来的天气。
6.根据权利要求5所述的基于元宇宙的虚拟天气模拟优化系统，其特征在于：所述天气响应转换单元（2）还包括反季调控模块（23），所述反季调控模块（23）用于和数据连通模块（21）连接，所述反季调控模块（23）用于依据数据连通模块（21）获取的天气数据使虚拟世界的天气与现实世界相反。
7.根据权利要求5所述的基于元宇宙的虚拟天气模拟优化系统，其特征在于：所述虚拟延伸扩展单元（3）包括场景适应延伸模块（31），所述场景适应延伸模块（31）依据响应转换模块（22）转换后的天气状况，在虚拟世界中模拟因天气发生变化的道路交通状况。
8.根据权利要求7所述的基于元宇宙的虚拟天气模拟优化系统，其特征在于：所述虚拟延伸扩展单元（3）还包括意外场景延伸模块（32），所述意外场景延伸模块（32）用于依据场景适应延伸模块（31）模拟的道路交通状况，创建因道路交通状况引发对应的交通意外事件。
9.根据权利要求8所述的基于元宇宙的虚拟天气模拟优化系统，其特征在于：所述意外场景延伸模块（32）在模拟交通意外事件时，确定交通意外车辆碰撞的点位情况。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: Room 502-503, Floor 5, Building 5, Hongtai Smart Valley, No. 19, Sicheng Road, Tianhe District, Guangzhou, Guangdong 510000 Applicant after: Guangdong Feidie Virtual Reality Technology Co.,Ltd. Applicant after: XI'AN FEIDIE VIRTUAL REALITY TECHNOLOGY CO.,LTD. Address before: 518000 3311, Floor 3, Building 1, Aerospace Building, No. 51, Gaoxin South 9th Road, High tech Community, Yuehai Street, Nanshan District, Shenzhen, Guangdong Applicant before: Shenzhen FEIDIE Virtual Reality Technology Co.,Ltd. Applicant before: XI'AN FEIDIE VIRTUAL REALITY TECHNOLOGY CO.,LTD. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20230713 Address after: 301, Building 3, Southeast Yunzhi Business Center, No. 10 Wuqu Road, Southeast Street, Suzhou City, Jiangsu Province, 215000 (Business Office) Applicant after: Suzhou Feidie Virtual Reality Technology Co.,Ltd. Address before: Room 502-503, Floor 5, Building 5, Hongtai Smart Valley, No. 19, Sicheng Road, Tianhe District, Guangzhou, Guangdong 510000 Applicant before: Guangdong Feidie Virtual Reality Technology Co.,Ltd. Applicant before: XI'AN FEIDIE VIRTUAL REALITY TECHNOLOGY CO.,LTD. |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240228 Address after: 100089, 5th Floor, Building 7, Courtyard A2, West Third Ring North Road, Haidian District, Beijing Patentee after: Zhongguancun Technology Leasing Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 301, Building 3, Southeast Yunzhi Business Center, No. 10 Wuqu Road, Southeast Street, Suzhou City, Jiangsu Province, 215000 (Business Office) Patentee before: Suzhou Feidie Virtual Reality Technology Co.,Ltd. Country or region before: China |
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| TR01 | Transfer of patent right |