CN117055996A - 虚拟场景界面显示方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

虚拟场景界面显示方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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CN117055996A CN202310988296.1A CN202310988296A CN117055996A CN 117055996 A CN117055996 A CN 117055996A CN 202310988296 A CN202310988296 A CN 202310988296A CN 117055996 A CN117055996 A CN 117055996A
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王宇阳
罗馨怡
金山
朱子豪
许彬
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Abstract

本申请公开了一种虚拟场景界面显示方法、装置、设备及存储介质。该方法包括:显示第一界面;响应于从候选知识类型标识中选择第一知识类型的类型标识以及从候选虚拟场景模式标识中选择第一虚拟场景模式的模式标识的操作,调用摄像头实时采集当前实际场景图像;识别当前实际场景图像中的第一平面;将第一平面以及第一知识类型对应的虚拟对象模型融合,得到虚拟对象模型放置在第一平面上的第一虚拟场景界面;显示在第一虚拟场景模式下的第一虚拟场景界面。基于此,通过使得用户在通过第一虚拟场景界面上的虚拟对象模型进行学习时,所看到的场景也和现实场景一致,融入到了现实环境中,进而使得用户保持学习兴趣,提高教学效果。

Description

虚拟场景界面显示方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本申请属于虚拟显示技术领域,尤其涉及一种虚拟场景界面显示方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
随着AR(Augmented Reality,增强现实),XR(Extended Reality,扩展现实)等虚拟技术的飞速发展,人们可以随时随地的享受着虚拟环境带来的乐趣。
目前,XR技术也运用在了教学领域,借用学校的教学网络,学生可以通过XR学习系统进行虚拟教育学习;但是受限于学校的教学网络,学生的学习往往只能局限于特定的学校环境下,不能做到真正意义上的随处学习。
而且,XR学习系统中的教学模型和教学环境是相互绑定的,且不同的教学环境其对应的教学模型也固定不变的,只有在特定的教学环境中学生才可以通过XR学习系统中的教育模型进行学习,长此以往,学生势必会对这种枯燥且呆板的学习系统以及教育模型产生厌倦,严重影响教学效果。
发明内容
本申请实施例提供一种虚拟场景界面显示方法、装置、设备及存储介质,提高了教学效果。
根据本申请的第一个方面,本申请实施例提供一种虚拟场景界面显示方法,该方法包括:
显示第一界面,第一界面上包括候选知识类型标识以及候选虚拟场景模式标识;
响应于从候选知识类型标识中选择第一知识类型的类型标识以及从候选虚拟场景模式标识中选择第一虚拟场景模式的模式标识的操作,调用摄像头实时采集当前实际场景图像;
识别当前实际场景图像中的第一平面;
将第一平面以及第一知识类型对应的虚拟对象模型融合,得到虚拟对象模型放置在第一平面上的第一虚拟场景界面;
显示在第一虚拟场景模式下的第一虚拟场景界面。
可选地,该方法还包括:
接收用户对虚拟对象模型的操作;
响应于操作,执行与操作对应的功能。
可选地,操作包括放缩,移位,旋转,查看注释中的至少一项。
可选地,第一虚拟场景界面包括至少一个功能控件,显示在第一虚拟场景模式下的第一虚拟场景界面之后,方法还包括:
接收用户对目标功能控件的选中操作,至少一个功能控件包括目标功能控件;
响应于选中操作,执行与目标功能控件对应的功能。
可选地,目标功能控件包括:平面检测开关控件、模型注释显示控件、模型注释关闭控件、辅助功能控件、辅助功能控件的开启控件和截屏控件中至少一种。
可选地,目标功能控件为模型注释显示控件,
响应于选中操作,执行与目标功能控件对应的功能,包括:
响应于对模型注释显示控件的选中操作,显示与虚拟模型对应的注释信息;
该方法还包括:
实时获取用户的视点;
根据视点,确定用户观看虚拟显示界面的观看角度信息;
根据观看角度信息,调整承载注释的注释面板的位置,使注释面板的方向面向用户所在的方向。
可选地,目标功能控件为平面检测开关控件;
响应于选中操作,执行与目标功能控件对应的功能,包括:
响应于对平面检测开关控件的选中操作,识别当前实际场景信息中的第二平面;
显示与第一虚拟场景标识对应的第二虚拟场景界面,第二虚拟场景界面包括第一知识类型标识对应的虚拟对象模型放置在当前实际场景的第二平面上的场景。
可选地,目标功能控件为截屏控件;
响应于选中操作,执行与目标功能控件对应的功能,包括:
响应于对截屏控件的选中操作,截取第一虚拟场景界面的界面信息;
将界面信息保存至目标位置。
可选地,在第一虚拟场景模式为物理仿真模式的情况下,则第一虚拟场景界面上还包括:参数设置控件;
显示在第一虚拟场景模式下的第一虚拟场景界面之后,方法还包括:
接收用户对参数设置控件的设置操作;
响应于设置操作,确定设置操作所设置的物理参数;
根据设置参数,更新显示第一虚拟场景界面。
根据本申请的第二个方面,本申请实施例提供了一种虚拟场景界面显示装置,该装置包括:
第一显示模块,用于显示第一界面,第一界面上包括候选知识类型标识以及候选虚拟场景模式标识;
调用,用于响应于从候选知识类型标识中选择第一知识类型的类型标识以及从候选虚拟场景模式标识中选择第一虚拟场景模式的模式标识的操作,调用摄像头实时采集当前实际场景图像;
识别模块,用于识别当前实际场景图像中的第一平面;
融合模块,用于将第一平面以及第一知识类型对应的虚拟对象模型融合,得到虚拟对象模型放置在第一平面上的第一虚拟场景界面;
第二显示模块,用于显示在第一虚拟场景模式下的第一虚拟场景界面。
根据本申请的第三个方面,提供一种虚拟场景界面显示设备,该设备包括:处理器以及存储有计算机程序指令的存储器;
处理器执行计算机程序指令时实现第一个方面中任意一项的虚拟场景界面显示方法。
根据本申请的第四个方面,本申请实施例提供了一种计算机存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令,计算机程序指令被处理器执行时实现第一个方面中任意一项的虚拟场景界面显示方法。
根据本申请的第五个方面,本申请实施例提供了一种计算机程序产品,计算机程序产品中的指令由电子设备的处理器执行时,使得电子设备执行第一个方面中任意一项的虚拟场景界面显示方法。
本申请实施例的虚拟场景界面显示方法、装置、设备及存储介质,通过显示第一界面;响应于从候选知识类型标识中选择第一知识类型的类型标识以及从候选虚拟场景模式标识中选择第一虚拟场景模式的模式标识的操作,调用摄像头实时采集当前实际场景图像;识别当前实际场景图像中的第一平面;将第一平面以及第一知识类型对应的虚拟对象模型融合,得到虚拟对象模型放置在第一平面上的第一虚拟场景界面;显示在第一虚拟场景模式下的第一虚拟场景界面。基于此,用户在第一界面上选取第一知识类型和第一虚拟场景后,可以通过摄像头获取的不同当前实际图像,并在当前实际图像的第一平面中,融合与第一知识类型对应的虚拟对象模型,使得用户在通过第一虚拟场景界面上的虚拟对象模型进行学习时,所看到的场景也和现实场景一致,融入到了现实环境中,真正地做到随时随地随心的学习,进而使得用户保持学习兴趣,提高教学效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单的介绍,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据一示例性实施例示出的虚拟场景界面显示方法的一流程图;
图2是根据一示例性实施例示出的第一界面显示示意图;
图3是根据一示例性实施例示出的第一虚拟场景界面显示示意图;
图4是根据一示例性实施例示出的虚拟场景界面显示方法的另一流程图;
图5是根据一示例性实施例示出的虚拟场景界面显示方法的又一流程图;
图6是根据一示例性实施例示出的虚拟场景界面显示方法的又一流程图;
图7是根据一示例性实施例示出的虚拟场景界面显示方法的又一流程图;
图8是根据一示例性实施例示出的虚拟场景界面显示方法的又一流程图;
图9是根据一示例性实施例示出的虚拟场景界面显示方法的又一流程图;
图10是根据一示例性实施例示出的物理仿真模型的模拟示意图;
图11是根据一示例性实施例示出的虚拟场景界面显示装置的结构框图;
图12是根据一示例性实施例示出的虚拟场景界面显示设备的结构框图。
具体实施方式
下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例,为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施例,对本申请进行进一步详细描述。应理解,此处所描述的具体实施例仅意在解释本申请,而不是限定本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请更好的理解。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非他性地包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
如背景技术部分所述,XR学习系统中的教学模型和教学环境是相互绑定的,且不同的教学环境其对应的教学模型也固定不变的,只有在特定的教学环境中学生才可以通过XR学习系统中的教育模型进行学习,长此以往,学生势必会对这种枯燥且呆板的学习系统以及教育模型产生厌倦,严重影响了教学效果。
为了解决现有技术问题,本申请在用户在第一界面上选取第一知识类型和第一虚拟场景后,可以通过摄像头获取的不同当前实际图像,并在当前实际图像的第一平面中,融合与第一知识类型对应的虚拟对象模型,使得用户在通过第一虚拟场景界面上的虚拟对象模型进行学习时,所看到的场景也和现实场景一致,融入到了现实环境中,真正地做到随时随地随心的学习,进而使得用户保持学习兴趣,提高教学效果。
基于此,本申请提供了一种虚拟场景界面显示方法、装置、设备及存储介质。下面首先对本申请实施例所提供的虚拟场景界面显示方法进行介绍。
图1示出了本申请一个实施例提供的虚拟场景界面显示方法的一流程示意图。如图1所示,其可以包括以下步骤:
S101,显示第一界面,所述第一界面上包括候选知识类型标识以及候选虚拟场景模式标识;
S102,响应于从所述候选知识类型标识中选择第一知识类型的类型标识以及从所述候选虚拟场景模式标识中选择第一虚拟场景模式的模式标识的操作,调用摄像头实时采集当前实际场景图像;
S103,识别所述当前实际场景图像中的第一平面;
S104,将所述第一平面以及所述第一知识类型对应的虚拟对象模型融合,得到所述虚拟对象模型放置在所述第一平面上的第一虚拟场景界面;
S105,显示在所述第一虚拟场景模式下的第一虚拟场景界面。
基于上述实施例,本申请通过显示第一界面,响应于从候选知识类型标识中选择第一知识类型的类型标识以及从候选虚拟场景模式标识中选择第一虚拟场景模式的模式标识的操作,调用摄像头实时采集当前实际场景图像;识别当前实际场景图像中的第一平面;将第一平面以及第一知识类型对应的虚拟对象模型融合,得到虚拟对象模型放置在第一平面上的第一虚拟场景界面;显示在第一虚拟场景模式下的第一虚拟场景界面。基于此,用户在第一界面上选取第一知识类型和第一虚拟场景后,可以通过摄像头获取的不同当前实际图像,并在当前实际图像的第一平面中,融合与第一知识类型对应的虚拟对象模型,使得用户在通过第一虚拟场景界面上的虚拟对象模型进行学习时,所看到的场景也和现实场景一致,融入到了现实环境中,真正地做到随时随地随心的学习,进而使得用户保持学习兴趣,提高教学效果。
在上述S101中,如图2所示的第一界面显示示意图,显示有第一界面,其中,第一界面上包括候选知识类型标识202和候选虚拟场景模式标识201。
作为一示例,候选知识类型标识202为候选知识类型在第一界面上的标识,其中,候选知识类型包括语文、数学、物理、化学、生物等多种与用户学习相关的知识类型,使得用户可以根据用户自己的兴趣爱好进行选择,同时也使得用户可以在一个平台上进行多种知识类型的学习。
作为一示例,候选虚拟场景模型标识为候选虚拟场景模式在第一界面上的标识,具体地,候选虚拟场景模式包括:物理仿真模式,动态模型模式和静态模型模式。
在上述S102中,用户在第一界面上进行操作,可以通过对候选知识类型标识202中选择第一知识类型对应的类型标识进行操作来选取第一知识类型;也可以对候选虚拟场景模式标识201中选择第一虚拟场景模式对应的模式标识进行操作,从而选取第一虚拟场景模式,在用户选取了第一知识类型和第一虚拟场景模式后,用户即获取了摄像头的使用权限,便可以通过移动摄像头,获取摄像头当前所处环境的当前实际场景图像。
作为一示例,摄像头的数量为多个,通过设置多个摄像头控制及渲染、虚拟物体控制及渲染脚本,可以实现当前实际场景图像的持续采集以及虚拟物体的跟踪与渲染流程。
在上述S103中,可以通过调用插件World Sensing(世界传感)框架下的Surfacetracking(表面跟踪)功能对当前实际场景图像进行识别,得到第一平面。
在上述S104中,在识别了第一平面,以及用户选取了第一知识类型后,将第一知识类型放置在第一平面上,使得第一知识类型和当前实际场景图像融合,从而得到融合后的第一虚拟场景界面。
在上述S105中,显示第一虚拟场景界面给用户。
具体地,如图3所示的第一虚拟场景界面显示示意图,3.4为虚拟对象模型,具体地这是一个古生物(Scorpion Fish蝎子鱼)的化石模型,此时检测到地面为第一平面,该虚拟对象模型在地面上以AR形式展示在第一虚拟场景界面。
为了提高用户的体验感,本申请还提供了虚拟场景界面显示方法的另一种实现方式。
图4示出了本申请一个实施例提供的虚拟场景界面显示方法的另一流程示意图,如图4所示,该方法在105之后,还可以包括以下步骤:
S401,接收用户对虚拟对象模型的操作;
S402,响应于操作,执行与操作对应的功能。
基于上述实施例,通过响应用户对虚拟对象模型的操作,及时调整第一虚拟场景界面中的虚拟对象模型,加强了用户虚拟对象模型的控制,提升了用户通过虚拟场景界面显示方法学习的体验感。
在S401中,用户在第一虚拟场景界面上对虚拟对象模型进行操作。
作为一示例,用户在第一虚拟场景界面上的操作可以包括放缩,移位,旋转,查看注释中的至少一项。
在S402中,响应于用户对于第一虚拟场景界面上的放缩操作,则可以对虚拟对象模型进行放大或缩小,调整虚拟对象模型在第一虚拟场景界面上的大小。
同理,用户对虚拟对象进行位移操作,具体地,用户可以通过在按住虚拟对象模型后,移动虚拟对象模型,直至虚拟对象模型到目标位置后松开,则可以调整虚拟对象模型在第一虚拟场景界面上的位置。
用户对虚拟对象进行旋转操作,具体地,用户可以通过按住虚拟对象模型进行旋转,则可以调整虚拟对象模型在第一虚拟场景界面上的方向以及角度。
用户对虚拟对象进行查看注释操作,具体地,查看注释操作可以为用户双击虚拟对象模型,则可以查看虚拟对象模型对应的注释,注释与虚拟对象模型一一对应的,用于解释或说明虚拟对象模型。
为了提高用户使用虚拟场景界面显示方法学习时的可操作性,本申请还提供了虚拟场景界面显示方法的另一种实现方式。
图5示出了本申请一个实施例提供的虚拟场景界面显示方法的又一流程示意图,第一虚拟场景界面包括至少一个功能控件;
如图5所示,在上述S105之后,该方法还可以包括以下步骤:
S501,接收用户对目标功能控件的选中操作,至少一个功能控件包括目标功能控件;
S502,响应于选中操作,执行与目标功能控件对应的功能。
基于上述实施例,通过用户通过操作第一虚拟场景界面上的功能控件,可以实现对第一虚拟场景界面上所显示内容的控制,提高了用户的操作性。
在上述S501中,第一虚拟场景界面上设置有多个目标功能控件,具体地目标功能控件可以包括:平面检测开关控件、模型注释显示控件、模型注释关闭控件、辅助功能控件、辅助功能控件的开启控件和截屏控件中至少一种。
在上述S502中,根据用户在第一虚拟场景界面上目标功能控件的选中操作,执行与目标功能控件对应的功能。
作为一示例,如图3所示,在图3中;
3.1为平面检测开关控件,该开关控制是否开启平面检测并显示模型,当虚拟对象模型已展示在第一平面但用户需要切换到第二平面观察时,可以重启此开关。例如上图的虚拟对象模型已识别到地面,若需切换到桌面或另一平面,便可以重新确定平面后重启平面检测开关。
3.2为模型注释显示控件,通过该控件控制是否展示模型的注释,例如该虚拟对象模型有三处注释,便可以在该面板分别控制三处注释是否呈现在屏幕,若不需注释可点击似眼睛的按钮关闭注释。
3.3为模型注释关闭控件,该控件可收回模型注释显示控件。
3.5为三处对该模型的注释注释,注释属于虚拟对象模型的一部分,并会锚定在当前实际场景图像上,这些注释的朝向随着观测角度变化,随着用户的移动注释面板始终面向用户的方向。
3.6为辅助功能控件,开启控制辅助功能控件可以完成对虚拟对象模型的缩放、平移、旋转等操作;
3.7为中英文切换控件,每处注释都有相应的中英文版本,同时除了该处,每处注释的右下角的按钮也可进行中英文切换。
3.8为截屏控件,开启截屏控件可进行截屏操作,截屏后图片自动保存到用户文件中:
3.9为回收控件,开启回收控件可收回如上述3.6、3.7、3.8的功能控件。
为了提高用户对模型注释显示控件操作后的显示效果,本申请还提供了虚拟场景界面显示方法的另一种实现方式。
图6示出了本申请一个实施例提供的虚拟场景界面显示方法的又一流程示意图,目标功能控件为模型注释显示控件,如图6所示,上述S502可以包括以下步骤:
S601,响应于对模型注释显示控件的选中操作,显示与虚拟模型对应的注释信息;
上述方法还可以包括:
S602,实时获取用户的视点;
S603,根据视点,确定用户观看虚拟显示界面的观看角度信息;
S604,根据观看角度信息,调整承载注释的注释面板的位置,使注释面板的方向面向用户所在的方向。
基于上述实施例,通过获取用户的视点,根据视点实时调获取用户的观看角度信息,使得在第一虚拟场景界面上的注释可以根据用户的视点进行调整,从而提高用户查看注释时的体验感。
在上述S601中,在用户对模型注释显示控件进行操作时,显示与虚拟对象模型对应的注释。
作为一示例,用户对第一虚拟场景界面上的模型注释显示控件进行操作,使得第一虚拟场景界面上显示与虚拟对象模型对应的注释信息。
例如,虚拟对象模型为一古生物蝎子鱼,用户点击了模型注释显示控件后,在虚拟对象模型旁边即出现“蝎子鱼是最危险的鱼种之一:它的毒液会造成长期的剧烈疼痛”这样类似于介绍蝎子鱼的注释。
例如,虚拟对象模型为细胞模型,用户点击了模型注释显示控件后,细胞模型中的对应的细胞核、细胞质以及细胞膜等结构均会出现对应的名字注释,用户解释细胞模型的构造。
在上述S602中,视点为观察者对于被观察物的相对位置,即用户和注释的相对位置;第一虚拟场景界面位于用户眼睛的前方,用户的眼睛和第一虚拟场景界面的相对位置是确定的,而摄像头用于获取当前实际场景,因此,当用户的头部在转动或俯仰时,摄像头获取的当前实际场景时变化的,可第一平面是在开始识别当前实际场景确定第一平面时就已经确定好的,对应的虚拟对象模型和第一平面的相对位置关系也是一定的,也就是说,在识别了第一平面后,用户的头部在运动时,虽然实际场景时变化,使得用户看见的第一平面在虚拟场景界面会随着头部运动而改变,但是第一平面是不会动的,且虚拟对象模型却只会存在于最开始识别的第一平面的位置,为了确保用户可以清楚地查看注释,所以需要确定好用户和注释的相对位置,从而确保注释可以出现在用户的视线的正前方。
在上述S603中,具体地,可以通过设置陀螺仪等平衡感应装置,确定用户当前的视线和第一虚拟显示界面之间的观看角度信息,即用户的当前视线和开始确定第一平面时的第一虚拟界面时的原视线之间的角度。
在上述S606中,注释在第一虚拟显示界面的显示区域为注释面板,确定了观看角度信息,可以使得注释面板也根据观看角度信息中的角度进行相对应的偏转,从而可以使得注释面板的方向垂直于用户的视线方向。
为了提高用户虚拟对象模型的查看效果,本申请还提供了虚拟场景界面显示方法的另一种实现方式。
图7示出了本申请一个实施例提供的虚拟场景界面显示方法的又一流程示意图,目标功能控件为平面检测开关控件,如图7所示,上述S502可以包括以下步骤:
S701,响应于对平面检测开关控件的选中操作,识别当前实际场景信息中的第二平面;
S702,显示与第一虚拟场景标识对应的第二虚拟场景界面,第二虚拟场景界面包括第一知识类型标识对应的虚拟对象模型放置在当前实际场景的第二平面上的场景。
基于上述实施例,通过重新检测当前实际场景信息中的第二平面,可以对原本放置在第一平面上的虚拟对象模型的位置调整到第二平面上,从而可以使得用户可以好地查看虚拟对象模型,提高了用户的体验效果。
在上述S701中,在用户对平面检测开关控件进行操作后,重新检测当前实际场景信息中的第二平面。
在上述S702中,将第一虚拟场景标识对应虚拟对象模型放置在第二平面上,从而形成与第一虚拟场景标识对应的第二虚拟场景界面,用户则可以看见的第二虚拟场景界面中虚拟对象模型是放置在第二平面上。
为了提高用户获取第一虚拟场景界面上界面信息的便捷性,本申请还提供了虚拟场景界面显示方法的另一种实现方式。
图8示出了本申请一个实施例提供的虚拟场景界面显示方法的又一流程示意图,目标功能控件为截屏控件,如图8所示,上述S502可以包括以下步骤:
S801,响应于对截屏控件的选中操作,截取第一虚拟场景界面的界面信息;
S802,将界面信息保存至目标位置。
通过截取第一虚拟场景界面的界面信息,并将界面信息保存在预设位置,使得用户可以从目标位置就可以获取界面信息,进而可以在不通过第一虚拟场景界面的情况下随时随地地获取第一虚拟场景界面上的信息,提高了用户获取第一虚拟场景界面上界面信息的便捷性。
在上述S801中,在用户对截屏控件进行操作后,将截取第一虚拟场景界面中所显示的界面信息;具体地,界面信息可以包括虚拟对象模型、注释、第一平面和前实际场景图像等信息。
更具体地,界面信息为图片。
在上述S802中,将界面信息保存在目标位置,以便于用户查找界面信息。
为了提高虚拟场景界面显示方法的学习效果,本申请还提供了虚拟场景界面显示方法的另一种实现方式。
图9示出了本申请一个实施例提供的虚拟场景界面显示方法的又一流程示意图,在第一虚拟场景模式为物理仿真模式的情况下,则第一虚拟场景界面上还包括:参数设置控件;
进一步地,如图9所示,在上述S105之后,该方法还可以包括以下步骤:
S901,接收用户对参数设置控件的设置操作;
S902,响应于设置操作,确定设置操作所设置的物理参数;
S903,根据设置参数,更新显示第一虚拟场景界面。
通过设置参数设置控件,使得用户可以通过参数设置控件调整物理仿真模式的参数,使得物理仿真模式可以根据物理参数作出相应的物理变化,使得用户可以从更新后的第一虚拟场景界面中看到相应的物理变化以及物理变化的过程,加强了用户的学习效果,提高了学习效率。
在上述S901中,在启用物理仿真模式下,所对应的虚拟对象模型便为物理仿真模型,物理仿真模型使用了内置的物理引擎,并利用刚体,触发器,碰撞器等多个类实现物理模拟。
接收用户通过对参数设置控件进行的设置操作;具体地,设置操作可以是简单的数据,也可以为动作,例如用户滑动设置控件,点击设置控件等。
作为一示例,参数设置控件可以包括虚拟对象物理组件,具体地,虚拟对象物理组件可以包括BoxCollider(盒子碰撞器)、Rigidbody(刚体模型)。
在上述S902中,通过对参数设置控件进行设置操作,使得该物理仿真模型可以拥有质量、体积、阻力等物理属性,并可以在物理引擎中通过调整一些相关变量如重力,碰撞体触发条件和约束,来模拟真实物理环境中的物理运动和物理现象。
作为一示例,如果用户输入的是数据,则根据数据中的数值和方向,分别确定物理参数的大小以及作用方向,例如,输出的数据是向右5N,则物理参数可能是给物理仿真模式一个5N的推力或拉力。
在上述S903中,物理仿真模型在接收到设置参数后会进行物理变化,在物理变化过程中,第一虚拟场景界面会实时更新物理变化的过程,便显示最后物理仿真模型的物理变化后的结果。
作为一示例,图10为物理仿真模型的模拟示意图,如10所示,
10.1为虚拟对象模型,此时识别的第一平面为桌面,虚拟对象模型防止在桌面上;该虚拟对象模型为物理仿真模型,具体地,是在一跑道上进行匀加速直线运动的两赛车,跑道设有起点和终点,用户通过该物理仿真模型可以直观地观察两赛车模拟真实场景下的物理运动。
10.2,此处注释分别显示两车此时的运动时间,初速度,加速度和位移。
10.3,此处注释为该物理仿真模型中物理变化的推导和解释,即匀加速直线运动的公式和物理变量的推导与解释。
10.4为模拟控制控件,模拟控制控件设有初始化、开始、暂停、重启等功能控件,用户通过模拟控件以控制两赛车模拟匀加速直线运动的过程。
10.5为设置操作控件,操作控件设有调节变量的调节尺,用户通过移动调节尺进行设置参数。
10.6处设置有4个参数:红色赛车的初速度,加速度,蓝色赛车的初速度,加速度,可以根据用户对操作控件的操作,分别确定每个参数的具体数值,从而使得用户可以观测学习物理仿真模型中匀加速直线运动的物理规律。
通过对物理仿真模型的模拟,使得虚拟模型与真实环境进行融合,学生可以进行实时的物理实验和模拟。他们可以观察物体的运动、碰撞、受力等物理现象,并通过调整参数和条件来探索不同的实验情况。这种互动性可以帮助学生更深入地理解物理规律,并培养他们的实验设计和分析能力。例如,学生可以通过对第一虚拟场景界面上的物理仿真模型应用观察质点在不同力场中的运动轨迹,观察弹簧的振动、物体的加速度等,从而更好地理解牛顿定律、能量守恒等基本概念。同时,物理模拟和第一虚拟场景界面还可以创造虚拟实验室的体验,使学生能够在没有实际设备的情况下进行实验。这对于资源有限的学校或远程教学非常有帮助。学生可以通过第一虚拟场景界面应用在虚拟实验室中进行实验,观察和分析实验结果,并进行相关的学习和讨论。
在一实施例中,在上述S101之前,该方法还包括:
获取用户输入的用户信息和验证信息;
在验证信息与用户信息对应的预设验证信息一致的情况下,则验证通过。
只有在验证通过的情况下,用户才可以看见显示的第一界面,并进行后续的操作。
基于相同的发明构思,本申请还提供了一种虚拟场景界面显示装置1100。具体结合图11进行详细说明。
图11示出了本发明实施例提供的虚拟场景界面显示装置1100的硬件结构示意图。
如图11所示,该虚拟场景界面显示装置1100包括:
第一显示模块1110,用于显示第一界面,所述第一界面上包括候选知识类型标识202以及候选虚拟场景模式标识201;
调用1120,用于响应于从所述候选知识类型标识202中选择第一知识类型的类型标识以及从所述候选虚拟场景模式标识201中选择第一虚拟场景模式的模式标识的操作,调用摄像头实时采集当前实际场景图像;
识别模块1130,用于识别所述当前实际场景图像中的第一平面;
融合模块1140,用于将所述第一平面以及所述第一知识类型对应的虚拟对象模型融合,得到所述虚拟对象模型放置在所述第一平面上的第一虚拟场景界面;
第二显示模块1150,用于显示在所述第一虚拟场景模式下的第一虚拟场景界面。
在本实施例提供的虚拟场景界面显示装置1100中,第一显示模块1110显示第一模块后,调用1120响应于从所述候选知识类型标识中选择第一知识类型的类型标识以及从所述候选虚拟场景模式标识中选择第一虚拟场景模式的模式标识的操作,调用摄像头实时采集当前实际场景图像;识别模块1130在识别当前实际图像中的第一平面后,融合模块1140将第一平面和第一知识类型对应的虚拟对象模型融合,从而得到将虚拟对象模型放置在第一平面上的第一虚拟场景界面,第二显示模块1150显示在用户选择的第一虚拟场景模式下的第一虚拟场景界面。基于此,用户在第一界面上选取第一知识类型和第一虚拟场景后,可以通过摄像头获取的不同当前实际图像,并在当前实际图像的第一平面中,融合与第一知识类型对应的虚拟对象模型,使得用户在通过第一虚拟场景界面上的虚拟对象模型进行学习时,所看到的场景也和现实场景一致,融入到了现实环境中,真正地做到随时随地随心的学习,进而使得用户保持学习兴趣,提高教学效果。
可选地,虚拟场景界面显示装置1100还可以包括:
第一接收模块,用于接收用户对虚拟对象模型的操作;
第一执行模块,用于响应于操作,执行与操作对应的功能。
可选地,虚拟场景界面显示装置1100还可以包括:
第二接收模块,用于接收用户对目标功能控件的选中操作,至少一个功能控件包括目标功能控件;
第二执行模块,用于响应于选中操作,执行与目标功能控件对应的功能。
可选地,第二执行模块可以包括:
第一显示单元,用于响应于对模型注释显示控件的选中操作,显示与虚拟模型对应的注释信息;
虚拟场景界面显示装置1100还可以包括:
获取单元,用于实时获取用户的视点;
确定单元,用于根据视点,确定用户观看虚拟显示界面的观看角度信息;
调整单元,用于根据观看角度信息,调整承载注释的注释面板的位置,使注释面板的方向面向用户所在的方向。
可选地,第二执行模块还可以包括:
识别单元,用于响应于对平面检测开关控件的选中操作,识别当前实际场景信息中的第二平面;
第二显示单元,用于显示与第一虚拟场景标识对应的第二虚拟场景界面,第二虚拟场景界面包括第一知识类型标识对应的虚拟对象模型放置在当前实际场景的第二平面上的场景。
可选地,第二执行模块还可以包括:
截取单元,用于响应于对截屏控件的选中操作,截取第一虚拟场景界面的界面信息;
保存单元,用于将界面信息保存至目标位置。
可选地,虚拟场景界面显示装置1100还可以包括:
第三接收模块,用于接收用户对参数设置控件的设置操作;
确定模块,用于响应于设置操作,确定设置操作所设置的物理参数;
更新模块,用于根据设置参数,更新显示第一虚拟场景界面。
本申请实施例提供的虚拟场景界面显示装置1100能够实现图1,图4-图6以及图8-图9的方法实施例实现的各个过程,并能够达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
图12示出了本发明实施例提供的虚拟场景界面显示设备的硬件结构示意图。
虚拟场景界面显示设备可以包括处理器1201以及存储有计算机程序指令的存储器1202。
具体地,上述处理器1201可以包括中央处理器(CPU),或者特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC),或者可以被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。
存储器1202可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制,存储器1202可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive,HDD)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下,存储器1202可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下,存储器1202可在综合网关容灾设备的内部或外部。在特定实施例中,存储器1202是非易失性固态存储器。
在特定实施例中,存储器1202可包括只读存储器(ROM),随机存取存储器(RAM),磁盘存储介质设备,光存储介质设备,闪存设备,电气、光学或其他物理/有形的存储器存储设备。因此,通常,存储器1202包括一个或多个编码有包括计算机可执行指令的软件的有形(非暂态)计算机可读存储介质(例如,存储器设备),并且当该软件被执行(例如,由一个或多个处理器1201)时,其可操作来执行参考根据本申请的一方面的方法所描述的操作。
处理器1201通过读取并执行存储器1202中存储的计算机程序指令,以实现上述实施例中的任意一种虚拟场景界面显示方法。
在一个示例中,虚拟场景界面显示设备还可包括通信接口1203和总线1204。其中,如图所示,处理器1201、存储器1202、通信接口1203通过总线1204连接并完成相互间的通信。
通信接口1203,主要用于实现本发明实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。
总线1204包括硬件、软件或两者。举例来说而非限制,总线44可包括加速图形端口(AGP)或其他图形总线、增强工业标准架构(EISA)总线、前端总线(FSB)、超传输(HT)互连、工业标准架构(ISA)总线、无线带宽互连、低引脚数(LPC)总线、存储器总线、微信道架构(MCA)总线、外围控件互连(PCI)总线、PCI-Express(PCI-X)总线、串行高级技术附件(SATA)总线、视频电子标准协会局部(VLB)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下,总线1204可包括一个或多个总线1204。尽管本申请实施例描述和示出了特定的总线1204,但本申请考虑任何合适的总线1204或互连。
该虚拟场景界面显示设备可以基于当前虚拟场景界面显示方法,从而实现结合图1,图4-图6以及图8-图10描述的虚拟场景界面显示方法、装置。
另外,本申请实施例还提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序指令,计算机程序产品被处理器1201执行时可实现前述方法实施例的步骤及相应内容。
需要明确的是,本申请并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见,这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中,描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是,本申请的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤,本领域的技术人员可以在领会本申请的精神后,作出各种改变、修改和添加,或者改变步骤之间的顺序。
以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时,其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时,本申请的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中,或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路,等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
还需要说明的是,本申请中提及的示例性实施例,基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是,本申请不局限于上述步骤的顺序,也就是说,可以按照实施例中提及的顺序执行步骤,也可以不同于实施例中的顺序,或者若干步骤同时执行。
上面参考根据本公开的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各方面。应当理解,流程图和/或框图中的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机、或其它可编程数据处理装置的处理器,以产生一种机器,使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的这些指令使能对流程图和/或框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的实现。这种处理器可以是但不限于是通用处理器、专用处理器、特殊应用处理器或者现场可编程逻辑电路。还可理解,框图和/或流程图中的每个方框以及框图和/或流程图中的方框的组合,也可以由执行指定的功能或动作的专用硬件来实现,或可由专用硬件和计算机指令的组合来实现。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。应理解,本申请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申请揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种虚拟场景界面显示方法,其特征在于,包括:
显示第一界面,所述第一界面上包括候选知识类型标识以及候选虚拟场景模式标识;
响应于从所述候选知识类型标识中选择第一知识类型的类型标识以及从所述候选虚拟场景模式标识中选择第一虚拟场景模式的模式标识的操作,调用摄像头实时采集当前实际场景图像;
识别所述当前实际场景图像中的第一平面;
将所述第一平面以及所述第一知识类型对应的虚拟对象模型融合,得到所述虚拟对象模型放置在所述第一平面上的第一虚拟场景界面;
显示在所述第一虚拟场景模式下的第一虚拟场景界面。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
接收用户对所述虚拟对象模型的操作;
响应于所述操作,执行与所述操作对应的功能。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述操作包括放缩,移位,旋转,查看注释中的至少一项。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一虚拟场景界面包括至少一个功能控件,所述显示在所述第一虚拟场景模式下的第一虚拟场景界面之后,所述方法还包括:
接收用户对目标功能控件的选中操作,所述至少一个功能控件包括所述目标功能控件;
响应于所述选中操作,执行与所述目标功能控件对应的功能。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述目标功能控件包括:平面检测开关控件、模型注释显示控件、模型注释关闭控件、辅助功能控件、辅助功能控件的开启控件和截屏控件中至少一种。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述目标功能控件为所述模型注释显示控件,
所述响应于选中操作,执行与目标功能控件对应的功能,包括:
响应于对所述模型注释显示控件的所述选中操作,显示与虚拟模型对应的注释信息;
所述方法还包括:
实时获取用户的视点;
根据所述视点,确定用户观看虚拟显示界面的观看角度信息;
根据所述观看角度信息,调整承载所述注释的注释面板的位置,使所述注释面板的方向面向所述用户所在的方向。
7.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述目标功能控件为所述平面检测开关控件;
所述响应于选中操作,执行与目标功能控件对应的功能,包括:
所述响应于对所述平面检测开关控件的选中操作,识别所述当前实际场景信息中的第二平面;
显示与所述第一虚拟场景标识对应的第二虚拟场景界面,所述第二虚拟场景界面包括所述第一知识类型标识对应的虚拟对象模型放置在所述当前实际场景的所述第二平面上的场景。
8.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述目标功能控件为所述截屏控件;
所述响应于选中操作,执行与目标功能控件对应的功能,包括:
响应于对所述截屏控件的所述选中操作,截取所述第一虚拟场景界面的界面信息;
将所述界面信息保存至目标位置。
9.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一虚拟场景模式为物理仿真模式,所述第一虚拟场景界面上还包括:参数设置控件;
所述显示在所述第一虚拟场景模式下的第一虚拟场景界面之后,所述方法还包括:
接收用户对所述参数设置控件的设置操作;
响应于所述设置操作,确定所述设置操作所设置的物理参数;
根据所述设置参数,更新显示所述第一虚拟场景界面。
10.一种虚拟场景界面显示装置,其特征在于,所述装置包括:
第一显示模块,用于显示第一界面,所述第一界面上包括候选知识类型标识以及候选虚拟场景模式标识;
调用模块,用于响应于从所述候选知识类型标识中选择第一知识类型的类型标识以及从所述候选虚拟场景模式标识中选择第一虚拟场景模式的模式标识的操作,调用摄像头实时采集当前实际场景图像;
识别模块,用于识别所述当前实际场景图像中的第一平面;
融合模块,用于将所述第一平面以及所述第一知识类型对应的虚拟对象模型融合,得到所述虚拟对象模型放置在所述第一平面上的第一虚拟场景界面;
第二显示模块,用于显示在所述第一虚拟场景模式下的第一虚拟场景界面。
11.一种虚拟场景界面显示设备,其特征在于,所述设备包括:处理器以及存储有计算机程序指令的存储器;
所述处理器执行所述计算机程序指令时实现如权利要求1-9中任意一项所述的方法。
12.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令,所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-9中任意一项所述的方法。
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