CN116385273B - 步进式全景漫游中点位间的移动方法、系统及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了步进式全景漫游中点位间的移动方法、系统及存储介质，属于虚拟与现实技术领域，该方法包括：检测用户到达漫游点位，遍历全景中其他所有漫游点位的坐标，筛选出所述用户在该漫游点位下的可到达点位；在用户选择移动时，获取所述用户的移动方向向量Nn，在所述可到达点位中计算出合适点位，将用户移动至所述合适点位。本发明在检测到用户到达漫游点位上之后，从所有漫游点位中筛选出可到达点位，这样在用户作出移动指令时，从可到达点位中计算出移动目标的合适点位，用户再移动到合适点位，确保了移动的准确性同时，无需从所有漫游点位中计算出合适点位的坐标，也减少因漫游点位数量过多而导致的卡顿问题产生。

Description

步进式全景漫游中点位间的移动方法、系统及存储介质

技术领域

本发明涉及虚拟与现实技术领域，特别涉及步进式全景漫游中点位间的移动方法、系统及存储介质。

背景技术

步进式全景技术是由全景图像、虚拟现实和计算机视觉等技术组合而成的。全景图像：全景图像是一种特殊类型的图像，能够显示360度的全景视野。全景图像通常使用全景相机拍摄多张重叠的图像，然后使用特殊的软件将它们合并成一张大图像。虚拟现实：虚拟现实是一种计算机技术，能够创建出一种仿真的环境，让用户感觉自己置身于其中。虚拟现实技术通常使用头戴式显示器和手柄等设备，以及专门的软件和硬件来实现。计算机视觉：计算机视觉是一种人工智能技术，能够使计算机处理图像和视频。计算机视觉技术可以用来识别和跟踪物体，测量物体的大小和位置等。

步进式全景技术将以上技术结合起来，通过创建全景图像和虚拟现实场景，让用户能够沉浸式地欣赏全景图像，并通过计算机视觉技术实现步进式漫游的效果。用户通过点击预设的全景点来切换全景或者通过前后左右摇杆来切换全景点，以实现用户在全景中移动的效果。

为了确保用户移动到想要去的位置，通常需要对目标点位进行精准的计算，由于用户操作移动时是朝着某个方向移动，为了保证移动的准确，传统的移动方法采用遍历所有全景坐标点，单独计算每个坐标点的方向和距离，找出最合适的点，这种方式在用户每次移动时都需要遍历所有全景点，涉及大量计算，如果全景点位的数量很大则会导致严重的性能问题。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述用户在步进式全景中移动时计算量较大容易影响性能的问题提出步进式全景漫游中点位间的移动方法、系统及存储介质，具有计算量少，性能不易受到影响，移动的目标点位精确的优点。

第一方面，本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种步进式全景漫游中点位间的移动方法，包括以下步骤：

检测用户到达漫游点位，遍历全景中其他所有漫游点位的坐标，筛选出所述用户在该漫游点位下的可到达点位；

在用户选择移动时，获取所述用户的移动方向向量Nn，在所述可到达点位中计算出合适点位，将用户移动至所述合适点位，所述计算出合适点位的方法包括：

获取用户当前位置坐标P；

将所有可到达点位的坐标全减去当前位置坐标获得全景向量Mn；

计算Mn和Nn的夹角α；

计算Mn的模除以夹角α的余弦得到方向距离Ln；

比较方向距离Ln中各值的大小，选择最小值对应的点位作为合适点位。

优选的，所述用户到达漫游点位包括用户进入全景中的初始点位或用户从前一个点位移动到后一个点位。

优选的，所述筛选出所述用户在该漫游点位下的可到达点位的方法包括：

设定最大检测距离Lmax；获取当前位置坐标P；

计算全景中其他所有漫游点位与坐标P的距离D，删除距离D大于Lmax的点位；

对剩余点位进行人物模型碰撞检测，删除满足碰撞的点位，则最后剩余的点位为可到达点位。

优选的，所述对剩余点位进行人物模型碰撞检测的方法包括：

生成与每个漫游点位对应的长方体包围盒，该长方体包围盒的长度方向与全景向量Mn方向一致；

设置该包围盒的宽度为人物模型宽度，高度为人物模型高度减去人物控制器可跨越高度，长度为全景向量Mn的模；

检测长方体包围盒是否与建筑物产生碰撞，若存在碰撞则输出为满足碰撞，反之则输出为不满足碰撞。

优选的，所述获取所述用户的移动方向向量Nn的方法包括：

当用户通过键盘方向键或手柄摇杆的操作方式发出移动指令时：直接获取输入的方向向量作为移动方向向量Nn；

当用户通过点击鼠标或点击屏幕的操作方式发出移动指令时：

利用用户相机对点击位置发射一条射线；

获取到碰撞点的坐标；

将碰撞点的坐标转换为世界坐标，将世界坐标减去用户相机坐标获得的方向向量作为移动方向向量Nn。

优选的，该方法还包括将用户到达的漫游点位以及该位于漫游点位下的可到达点位的信息生成全景序号列表，并将全景序号列表保存到内存中，用于用户二次到达该漫游点位后，通过全景序号列表读取可到达点位的坐标。

优选的，所述计算Mn的模除以夹角α的余弦得到方向距离Ln的方法还包括预设最大检测角度Amax，若夹角α大于Amax，则丢弃，反之则进行方向距离Ln的计算。

第二方面，本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种步进式全景漫游中点位间的移动系统，包括：

位置检测单元，用于检测用户到达漫游点位；

点位筛选单元，用于在用户到达漫游点位后遍历全景中其他所有漫游点位的坐标，筛选出所述用户在该漫游点位下的可到达点位；

移动检测单元，用于在用户选择移动时，获取所述用户的移动方向向量Nn；

目标点计算单元，用于在所述可到达点位中计算出合适点位，将用户移动至所述合适点位，所述计算出合适点位的方法包括：

获取用户当前位置坐标P；

将所有可到达点位的坐标全减去当前位置坐标获得全景向量Mn；

计算Mn和Nn的夹角α；

计算Mn的模除以夹角α的余弦得到方向距离Ln；

比较方向距离Ln中各值的大小，选择最小值对应的点位作为合适点位。

优选的，所述点位筛选单元还包括：

距离检测模块，用于设定最大检测距离Lmax，获取当前位置坐标P，计算全景中其他所有漫游点位与坐标P的距离D，删除距离D大于Lmax的点位；

碰撞检测模块，用于对距离检测模块中剩余的点位进行人物模型到碰撞检测，删除满足碰撞的点位，获得剩余的点位为可到达点位；

列表存储模块，用于将用户到达的漫游点位以及该位于漫游点位下的可到达点位的信息生成全景序号列表，并将全景序号列表保存到内存中，用于用户二次到达该漫游点位后，通过全景序号列表读取可到达点位的坐标。

第三方面，本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种存储介质，其上存储有计算机程序，在所述计算机程序被处理器执行时，实现如第一方面所述的步进式全景漫游中点位间的移动方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明在检测到用户到达漫游点位上之后，从所有漫游点位中筛选出可到达点位，这样在用户作出移动指令时，从可到达点位中计算出移动目标的合适点位，用户再移动到合适点位，确保了移动的准确性同时，无需从所有漫游点位中计算出合适点位的坐标，也减少因漫游点位数量过多而导致的卡顿问题产生。

2、本发明在所有漫游点位中筛选可到达点位采用的方式为距离筛选和碰撞筛选，先通过距离筛选剔除距离过远的漫游点位，再利用碰撞筛选剔除移动方向中存在障碍的漫游点位，通过两层筛选能精准的剔除不满足条件的漫游点位，获得准确的可到达点位，并且还能通过将用户的位置与可到达点位可生成全景序号列表保存起来的方式来方便后续用户到达该位置时直接读取可到达点位，无需计算，使用起来更加便捷。

附图说明

图1为本发明的步进式全景漫游中点位间的移动方法流程图。

图2为本发明的合适点位的计算方法流程图。

图3为本发明的利用合适点位的计算方法的实际应用示意图。

图4为本发明的筛选可到达点位的方法流程图。

图5为本发明的增加夹角筛选后的合适点位的计算方法流程图。

图6为本发明的步进式全景漫游中点位间的移动系统连接示意图。

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

如图1所示，一种步进式全景漫游中点位间的移动方法，包括以下步骤：

步骤S1、检测用户到达漫游点位，所述用户到达漫游点位包括用户进入全景中的初始点位或用户从前一个点位移动到后一个点位，该方法在用户抵达漫游点位之后开始执行，由于无法确定是否每个漫游点位都需要执行该方法，所以这个到达漫游点位可以是全景的初始点位或者从前一个点位移动到后一个点位。

步骤S2、遍历全景中其他所有漫游点位的坐标，筛选出所述用户在该漫游点位下的可到达点位，全景配置有很多种，但是所有的全景配置都需要有全景图片资源，全景点坐标，全景点旋转角度这三个信息，在配置全景时，每个全景点分配一个唯一的序号，因此根据序列号就能遍历全景中所有的漫游点位，由于一个全景中漫游点位可以任意个，为了避免计算量过大，提前筛选出可到达点位，将不满足条件的点位剔除，只保留满足条件的点位，方便后续计算，减少资源消耗。

步骤S3、在用户选择移动时，获取所述用户的移动方向向量Nn，在所述可到达点位中计算出合适点位，用户输入移动指令，客户端可以读取到用户想要移动的方向，即能获得移动方向向量Nn，根据移动方向向量Nn来从可到达点位中选择合适点位进行移动，再一次移动时可到达点位可能有多个，而用户的目标只有一个，因此需要计算用户的目标点位，即为合适点位，如图2所示，所述计算出合适点位的方法包括：

步骤S301、获取用户当前位置坐标P；

步骤S302、将所有可到达点位的坐标全减去当前位置坐标获得全景向量Mn，全景向量Mn的值有多个与可到达点位的数量对应一致；

步骤S303、计算Mn和Nn的夹角α；

步骤S304、计算Mn的模除以夹角α的余弦得到方向距离Ln；

步骤S305、比较方向距离Ln中各值的大小，选择最小值对应的点位作为合适点位。如图3所示，用户在坐标P下的移动方向向量Nn周围存在三个可到达点位：点1、点2和点3，根据步骤S302依次计算出全景向量M1、M2和M3，根据步骤S303计算出三个点位的夹角a1、a2和a3，最后根据步骤S304计算出方向距离L1、L2和L3，三个方向距离中L1的距离最短，则点1是合适点位，根据图中可以看出虽然点3的位置更加靠近P，但是由于夹角a3最大，因此计算出的结果反而是点2是合适点位，该合适点位的计算方法与传统测距不同，该方法不仅需要考虑到距离远近还需要考虑到移动方向与漫游点位的方向是否接近，这样移动更加精确，不易出错。

步骤S4、将用户移动至所述合适点位，用户移动后，该漫游点位展示的全景画面切换到合适点位的全景画面进行加载，若用户采用第三人称，则将人模模型移动到合适点位上。

在步骤S2中，为了能在所有漫游点位中筛选出可到达点位，为了步进式全景的漫游更加贴合现实，若是两个漫游点位之间存在人物模型无法通过的障碍，那么人物模型是不能移动到该漫游点位的，所以在筛选可到达点位时不仅需要通过距离判断，还要考虑到两个漫游点位之间是否存在障碍，如图4所示，所述筛选出所述用户在该漫游点位下的可到达点位的方法包括：

步骤S201、设定最大检测距离Lmax；获取当前位置坐标P，最大检测距离Lmax根据用户设定的单次漫游距离来确定，这样可以避免移动方向上存在两个漫游点位时，无法寻找到合适点位的情况发生。

步骤S202、计算全景中其他所有漫游点位与坐标P的距离D，删除距离D大于Lmax的点位，该步骤用来对超过最大检测距离的漫游点位进行剔除。

步骤S203、对剩余点位进行人物模型碰撞检测，删除满足碰撞的点位，该步骤用来对坐标P与漫游点位之间存在障碍的点位进行剔除，所述对剩余点位进行人物模型碰撞检测的方法包括：

步骤S2031、生成与每个漫游点位对应的长方体包围盒，该长方体包围盒的长度方向与全景向量Mn方向一致，由于碰撞检测是利用长方体包围盒来检测方向上是否有障碍遮挡，因此每个长方体包围盒与其对应的漫游点位的全景向量一致；

步骤S2032、设置该包围盒的宽度为人物模型宽度，高度为人物模型高度减去人物控制器可跨越高度，长度为全景向量Mn的模，宽度与人物模型一致是保证检测横向宽度上是否存在碰撞，高度的顶部与人物模型顶部一致，底部需要减去人物控制器可跨越高度，这是为了保证人物模型可跨越的障碍不会触发碰撞输出结果，长度与全景向量Mn的模一致这样整个移动路径都能进行碰撞检测，检测更加精准；

步骤S2033、检测长方体包围盒是否与建筑物产生碰撞，若存在碰撞则输出为满足碰撞，反之则输出为不满足碰撞。

步骤S204、最后剩余的点位为可到达点位。

在整个移动方法中，用户所在漫游点位对应的可到达点位的数量是固定的，但是合适点位是跟随移动方向而确定的，由于用户输入移动指令是随机的，因此需要客户端及时的获取到移动方向，所述获取所述用户的移动方向向量Nn的方法包括：

当用户通过键盘方向键或手柄摇杆的操作方式发出移动指令时：直接获取输入的方向向量作为移动方向向量Nn；

当用户通过点击鼠标或点击屏幕的操作方式发出移动指令时：

利用用户相机对点击位置发射一条射线；

获取到碰撞点的坐标；

将碰撞点的坐标转换为世界坐标，将世界坐标减去用户相机坐标获得的方向向量作为移动方向向量Nn。

需要写入两种获取获取方法，因为客户端在不同平台设备上运行，移动方向向量Nn的获取方式也不同，例如平台支持键盘方向键或手柄摇杆操控移动方向，这样客户端可以识别出移动方向，从而能直接获取Nn的值，但是若平台仅支持点击鼠标或点击屏幕的操控方式，则需要进行坐标相减才能获取到Nn。

为了减少计算量，步骤S2筛选出可到达点位后可以进行保存，由于每一个漫游点位对应的可到达点位数量和坐标是固定的，可以重复使用，因此该方法还包括将用户到达的漫游点位以及该位于漫游点位下的可到达点位的信息生成全景序号列表，并将全景序号列表保存到内存中，用于用户二次到达该漫游点位后，通过全景序号列表读取可到达点位的坐标。通过该方式仅需初次进行可到达点位的筛选计算，重复使用时，通过直接读取全景序号列表可以快速的获取到该漫游点位对应的可到达点位的信息，大大减少了计算量，也提高了工作效率。

在步骤S304之前，还可以对夹角α进行筛选，减少步骤S304的计算量，因为有的漫游点位虽然属于可到达点位，但是用户想要移动的方向偏离过大，实际上这种点位在计算后也无法满足合适点位的需求，因此在计算方向距离Ln之前可以提前剔除符合这种情况的漫游点位，这样减少了合适点位的计算量，如图5所示，所述计算Mn的模除以夹角α的余弦得到方向距离Ln的方法还包括：

步骤S3031、预设最大检测角度Amax；

步骤S3032、若夹角α大于Amax，则丢弃，反之则进行方向距离Ln的计算。

实施例2

如图6所示，一种步进式全景漫游中点位间的移动系统，包括：

位置检测单元，用于检测用户到达漫游点位；

点位筛选单元，用于在用户到达漫游点位后遍历全景中其他所有漫游点位的坐标，筛选出所述用户在该漫游点位下的可到达点位；所述点位筛选单元还包括：

距离检测模块，用于设定最大检测距离Lmax，获取当前位置坐标P，计算全景中其他所有漫游点位与坐标P的距离D，删除距离D大于Lmax的点位；

碰撞检测模块，用于对距离检测模块中剩余的点位进行人物模型到碰撞检测，删除满足碰撞的点位，获得剩余的点位为可到达点位；

列表存储模块，用于将用户到达的漫游点位以及该位于漫游点位下的可到达点位的信息生成全景序号列表，并将全景序号列表保存到内存中，用于用户二次到达该漫游点位后，通过全景序号列表读取可到达点位的坐标；

移动检测单元，用于在用户选择移动时，获取所述用户的移动方向向量Nn；

目标点计算单元，用于在所述可到达点位中计算出合适点位，将用户移动至所述合适点位，所述计算出合适点位的方法包括：

获取用户当前位置坐标P；

将所有可到达点位的坐标全减去当前位置坐标获得全景向量Mn；

计算Mn和Nn的夹角α；

计算Mn的模除以夹角α的余弦得到方向距离Ln；

比较方向距离Ln中各值的大小，选择最小值对应的点位作为合适点位。

由于实施例2和实施例1所采用的方法本质相同，因此不在赘述各个单元或模块的具体使用原理，以及单元模块之间的联动原理。

实施例3

本实施例提出了一种存储介质，存储介质包括存储程序区和存储数据区，其中存储程序区可存储操作系统，以及运行即时通讯功能所需的程序等；存储数据区可存储各种即时通讯信息和操作指令集等。计算机程序存储在存储程序区，在所述计算机程序被处理器执行时，实现如实施例1所述的步进式全景漫游中点位间的移动方法。处理器可以包括一个或多个中央处理单元（centralprocessingunit，CPU）或者为数字处理单元等等。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种步进式全景漫游中点位间的移动方法，其特征在于，包括以下步骤：

检测用户到达漫游点位，遍历全景中其他所有漫游点位的坐标，筛选出所述用户在该漫游点位下的可到达点位；所述筛选出所述用户在该漫游点位下的可到达点位的方法包括：

设定最大检测距离Lmax；获取当前位置坐标P；

计算全景中其他所有漫游点位与坐标P的距离D，删除距离D大于Lmax的点位；

对剩余点位进行人物模型碰撞检测，删除满足碰撞的点位，则最后剩余的点位为可到达点位；

在用户选择移动时，获取所述用户的移动方向向量Nn，在所述可到达点位中计算出合适点位，将用户移动至所述合适点位，所述计算出合适点位的方法包括：

获取用户当前位置坐标P；

将所有可到达点位的坐标全减去当前位置坐标获得全景向量Mn；

计算Mn和Nn的夹角α；

计算Mn的模除以夹角α的余弦得到方向距离Ln；

比较方向距离Ln中各值的大小，选择最小值对应的点位作为合适点位。

2.根据权利要求1所述的步进式全景漫游中点位间的移动方法，其特征在于，所述用户到达漫游点位包括用户进入全景中的初始点位或用户从前一个点位移动到后一个点位。

3.根据权利要求1所述的步进式全景漫游中点位间的移动方法，其特征在于，所述对剩余点位进行人物模型碰撞检测的方法包括：

生成与每个漫游点位对应的长方体包围盒，该长方体包围盒的长度方向与全景向量Mn方向一致；

设置该包围盒的宽度为人物模型宽度，高度为人物模型高度减去人物控制器可跨越高度，长度为全景向量Mn的模；

检测长方体包围盒是否与建筑物产生碰撞，若存在碰撞则输出为满足碰撞，反之则输出为不满足碰撞。

4.根据权利要求1所述的步进式全景漫游中点位间的移动方法，其特征在于，所述获取所述用户的移动方向向量Nn的方法包括：

当用户通过键盘方向键或手柄摇杆的操作方式发出移动指令时：直接获取输入的方向向量作为移动方向向量Nn；

当用户通过点击鼠标或点击屏幕的操作方式发出移动指令时：

利用用户相机对点击位置发射一条射线；

获取到碰撞点的坐标；

将碰撞点的坐标转换为世界坐标，将世界坐标减去用户相机坐标获得的方向向量作为移动方向向量Nn。

5.根据权利要求1所述的步进式全景漫游中点位间的移动方法，其特征在于，该方法还包括将用户到达的漫游点位以及位于漫游点位下的可到达点位的信息生成全景序号列表，并将全景序号列表保存到内存中，用于用户二次到达该漫游点位后，通过全景序号列表读取可到达点位的坐标。

6.根据权利要求1所述的步进式全景漫游中点位间的移动方法，其特征在于，所述计算Mn的模除以夹角α的余弦得到方向距离Ln的方法还包括预设最大检测角度Amax，若夹角α大于Amax，则丢弃，反之则进行方向距离Ln的计算。

7.一种步进式全景漫游中点位间的移动系统，其特征在于，包括：

位置检测单元，用于检测用户到达漫游点位；

点位筛选单元，用于在用户到达漫游点位后遍历全景中其他所有漫游点位的坐标，筛选出所述用户在该漫游点位下的可到达点位；所述点位筛选单元还包括：

距离检测模块，用于设定最大检测距离Lmax，获取当前位置坐标P，计算全景中其他所有漫游点位与坐标P的距离D，删除距离D大于Lmax的点位；

碰撞检测模块，用于对距离检测模块中剩余的点位进行人物模型到碰撞检测，删除满足碰撞的点位，获得剩余的点位为可到达点位；

列表存储模块，用于将用户到达的漫游点位以及位于漫游点位下的可到达点位的信息生成全景序号列表，并将全景序号列表保存到内存中，用于用户二次到达该漫游点位后，通过全景序号列表读取可到达点位的坐标；

移动检测单元，用于在用户选择移动时，获取所述用户的移动方向向量Nn；

目标点计算单元，用于在所述可到达点位中计算出合适点位，将用户移动至所述合适点位，所述计算出合适点位的方法包括：

获取用户当前位置坐标P；

将所有可到达点位的坐标全减去当前位置坐标获得全景向量Mn；

计算Mn和Nn的夹角α；

计算Mn的模除以夹角α的余弦得到方向距离Ln；

比较方向距离Ln中各值的大小，选择最小值对应的点位作为合适点位。

8.一种存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，在所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-6任一项所述的步进式全景漫游中点位间的移动方法。