CN118131911A - 一种应用于美术书画展览的虚拟现实系统及交互方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及虚拟现实技术领域，具体涉及一种应用于美术书画展览的虚拟现实系统及交互方法，包括虚拟现实头盔和上位机，虚拟现实头盔用于基于用户操作展示展品；上位机用于基于虚拟现实头盔的请求下发展品数据；上位机包括图像采集模块、存储模块、社交模块和传输模块，图像采集模块，用于收集展品的图像数据和创作信息，得到展品数据；存储模块，用于存储图像数据和创作信息；社交模块，用于在展示空间的预设位置生成用户形象并进行用户信息分享，传输模块，用于将展品数据和用户形象传输到虚拟现实头盔进行展示。从而可以使得观众可以更加全面地欣赏展品，提高展示效率。

Description

一种应用于美术书画展览的虚拟现实系统及交互方法

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，尤其涉及一种应用于美术书画展览的虚拟现实系统及交互方法。

背景技术

美术书画展览是对各种艺术作品进行集中展示的活动，通常涵盖绘画、书法以及相关艺术形式。在中国，这类展览不仅是艺术创作者展示作品的重要平台，更是普及艺术教育、推动文化艺术交流、传承和发展民族文化的重要载体。

学生和艺术爱好者可以通过在展览时对书画进行欣赏以进行学习和休闲，但是现有的现场展示的方式需要提供较大的场地，同时不便于呈现书画相关的信息，降低了展览的效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于美术书画展览的虚拟现实系统及交互方法，旨在可以使得观众更加全面地欣赏展品，提高展示效率。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种应用于美术书画展览的虚拟现实系统，包括虚拟现实头盔和上位机，所述虚拟现实头盔用于基于用户操作展示展品；所述上位机用于基于虚拟现实头盔的请求下发展品数据；

所述上位机包括图像采集模块、存储模块、社交模块和传输模块，所述图像采集模块，用于收集展品的图像数据和创作信息，得到展品数据；所述存储模块，用于存储图像数据和创作信息；所述社交模块，用于在展示空间的预设位置生成用户形象并进行用户信息分享，所述传输模块，用于将展品数据和用户形象传输到虚拟现实头盔进行展示。

其中，所述图像采集模块包括图像采集单元、图像处理单元和相关数据获取单元，所述图像采集单元，用于采用扫描仪对书画作品进行多角度或多层次的扫描或拍摄，得到图像数据；

所述图像处理单元，用于对采集到的图像数据进行校正、拼接和优化；

所述相关数据获取单元，用于收集关于展品的创作信息。

其中，所述存储模块包括数据整理单元、存储单元和索引单元，

所述数据整理单元，用于对创作信息和对应的图像数据进行关联；

所述存储单元，用于图像数据和相应的创作信息导入存储系统；

所述索引单元，用于创建展品索引。

其中，所述社交模块包括坐标生成单元和讨论单元；

所述坐标生成单元，用于在展示空间的预设位置生成用户形象；

所述讨论单元，用于基于用户形象生成讨论信息。

其中，所述上位机还包括反馈模块，所述反馈模块用于收集用户操作信息并生成推荐观看模式。

其中，所述反馈模块包括操作监控单元、数据分析单元和模式生成单元，

所述操作监控单元，用于监控用户在使用虚拟现实头盔过程中的操作数据；

所述数据分析单元，用于对收集到的操作数据进行清洗并识别出用户使用习惯；

所述模式生成单元，用于基于用户使用习惯生成观看模式。

其中，所述虚拟现实头盔包括感应模块、指令转换模块、处理器、显示屏和关联资料展示模块，

所述感应模块、用于检测用户的移动参数以获取输入指令；

所述指令转换模块，用于基于输入指令生成画面操作指令；

所述处理器，用于根据画面操作指令更新虚拟书画展览场景；

所述显示屏，用于展示虚拟书画展览场景；

所述关联资料展示模块，用于对关联资料结合虚拟书画展览场景进行多媒体展示。

其中，所述关联资料展示模块包括资料提取单元、画面生成单元和语音生成单元，

所述资料提取单元，用于从上位机获取图像对应的关联资料；

所述画面生成单元，用于基于人工智能接口结合关联文本资料生成描述画面；

所述语音生成单元，用于结合人工智能接口和关联文本对展品进行语音讲解。

第二方面，本发明提供一种应用于美术书画展览的虚拟现实的交互方法，包括：

收集书画实物的高清图像数据和创作信息；

存储高清图像数据和创作信息；

在展示空间的预设位置生成用户形象并进行用户信息分享；

基于虚拟现实头盔的请求下发展品数据和用户形象，并通过虚拟现实头盔进行展示。

本发明的一种应用于美术书画展览的虚拟现实系统及交互方法，虚拟现实头盔作为观众与虚拟展览空间的主要交互工具，其重要作用在于基于用户的操作展示展品。用户只需佩戴头盔，便能身临其境地游览虚拟展览空间，欣赏到各种美术书画作品。上位机则负责基于虚拟现实头盔的请求下发展品数据。图像采集模块的主要任务是收集展品的图像数据和创作信息，从而得到完整的展品数据。这一模块通过高清摄像头和传感器等设备，对展品进行多角度、全方位的拍摄和感知，确保采集到的数据真实、准确。存储模块则负责将图像数据和创作信息存储在服务器上。通过高效的数据库管理系统，存储模块能够实现对大量数据的快速存储和检索，为后续的展示和分享提供有力支持。社交模块允许用户在展示空间内生成自己的虚拟形象，并与其他用户进行信息分享和交流。增强了观众的参与感和互动性。传输模块负责将展品数据和用户形象传输到虚拟现实头盔进行展示。通过高速稳定的网络连接，传输模块能够确保数据实时、流畅地传输到头盔设备，为观众带来无缝的观赏体验。从而可以使得观众可以更加全面的欣赏展品，提高展示效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是本发明的第一实施例的一种应用于美术书画展览的虚拟现实系统的结构图。

图2是本发明的第二实施例的图像采集模块的结构图。

图3是本发明的第二实施例的存储模块的结构图。

图4是本发明的第二实施例的社交模块的结构图。

图5是本发明的第二实施例的反馈模块的结构图。

图6是本发明的第二实施例的虚拟现实头盔的结构图。

图7是本发明的第二实施例的关联资料展示模块的结构图。

图8是本发明的第三实施例的一种应用于美术书画展览的虚拟现实的交互方法的流程图。

虚拟现实头盔101、上位机102、图像采集模块103、存储模块104、社交模块105、传输模块106、图像采集单元201、图像处理单元202、相关数据获取单元203、数据整理单元204、存储单元205、索引单元206、坐标生成单元207、讨论单元208、反馈模块209、操作监控单元210、数据分析单元211、模式生成单元212、感应模块213、指令转换模块214、处理器215、显示屏216、关联资料展示模块217、资料提取单元218、画面生成单元219、语音生成单元220。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

第一实施例

请参阅图1，本发明提供一种应用于美术书画展览的虚拟现实系统，包括虚拟现实头盔101和上位机102，所述虚拟现实头盔101用于基于用户操作展示展品；所述上位机102用于基于虚拟现实头盔101的请求下发展品数据；所述上位机102包括图像采集模块103、存储模块104、社交模块105和传输模块106，所述图像采集模块103，用于收集展品的图像数据和创作信息，得到展品数据；所述存储模块104，用于存储图像数据和创作信息；所述社交模块105，用于在展示空间的预设位置生成用户形象并进行用户信息分享，所述传输模块106，用于将展品数据和用户形象传输到虚拟现实头盔101进行展示。

在本实施方式中，本发明旨在提供一种应用于美术书画展览的虚拟现实系统，该系统结合了虚拟现实头盔101和上位机102，为观众带来沉浸式的艺术欣赏体验。虚拟现实头盔101作为观众与虚拟展览空间的主要交互工具，其重要作用在于基于用户的操作展示展品。用户只需佩戴头盔，便能身临其境地游览虚拟展览空间，欣赏到各种美术书画作品。上位机102则负责基于虚拟现实头盔101的请求下发展品数据。上位机102内部包含多个模块，分别是图像采集模块103、存储模块104、社交模块105和传输模块106。这些模块各自承担着不同的功能，共同为虚拟现实系统的正常运行提供有力保障。图像采集模块103的主要任务是收集展品的图像数据和创作信息，从而得到完整的展品数据。这一模块通过高清摄像头和传感器等设备，对展品进行多角度、全方位的拍摄和感知，确保采集到的数据真实、准确。存储模块104则负责将图像数据和创作信息存储在服务器上。通过高效的数据库管理系统，存储模块104能够实现对大量数据的快速存储和检索，为后续的展示和分享提供有力支持。社交模块105允许用户在展示空间内生成自己的虚拟形象，并与其他用户进行信息分享和交流。增强了观众的参与感和互动性。传输模块106负责将展品数据和用户形象传输到虚拟现实头盔101进行展示。通过高速稳定的网络连接，传输模块106能够确保数据实时、流畅地传输到头盔设备，为观众带来无缝的观赏体验。从而可以使得观众可以更加全面的欣赏展品，提高展示效率。

第二实施例

请参阅图2～图7，在第一实施例的基础上，本发明还提供一种应用于美术书画展览的虚拟现实系统，所述图像采集模块103包括图像采集单元201、图像处理单元202和相关数据获取单元203，所述图像采集单元201，用于采用扫描仪对书画作品进行多角度或多层次的扫描或拍摄，得到图像数据；所述图像处理单元202，用于对采集到的图像数据进行校正、拼接和优化；所述相关数据获取单元203，用于收集关于展品的创作信息。

图像采集单元201利用扫描仪设备，对书画作品进行多角度或多层次的扫描或拍摄。这种全方位的扫描方式，确保了书画作品的每一个细节都能被精确捕捉，无论是细腻的笔触还是微妙的色彩渐变，都能以图像数据的形式得以保存。这种数字化保存方式不仅使作品更易于保存和传输，还使得书画作品能够以全新的方式呈现在观众面前。图像处理单元202开始对采集到的图像数据进行处理。校正过程能够消除图像中的畸变和失真，使得图像更加真实自然；拼接技术则能将多角度拍摄的图像完美融合，呈现出一幅完整的作品；优化环节则进一步提升图像的质量和观赏性。相关数据获取单元203则负责收集关于展品的创作信息。这些信息包括但不限于作者信息、创作背景、创作灵感来源等。这些信息的整合和展示让观众更加深入地了解书画作品的内涵和价值。

所述存储模块104包括数据整理单元204、存储单元205和索引单元206，所述数据整理单元204，用于对创作信息和对应的图像数据进行关联；所述存储单元205，用于图像数据和相应的创作信息导入存储系统；所述索引单元206，用于创建展品索引。

数据整理单元204将创作信息与相应的图像数据建立起紧密的关联。在数字化展览的语境中，这意味着每一幅图像都会被标注上作者的姓名、创作时间、风格流派等关键信息。这样，观众在欣赏图像时，能够更全面地了解作品背后的故事和创作背景。存储单元205负责将图像数据和创作信息导入到存储系统中。这个存储系统可以是一个大型的服务器集群，也可以是一个云端存储平台。无论采用哪种方式，都需要确保数据的安全性和稳定性。存储单元205会将这些数据按照特定的格式进行编码和压缩，以节省存储空间并提高传输效率。此外，为了防止数据丢失或损坏，存储单元205还会定期进行数据备份和恢复测试。索引单元206创建展品索引。在数字化展览中，观众通常不会像在实体展览中那样能够直观地看到每一件展品。因此，一个易于使用且功能强大的索引系统就显得尤为重要。索引单元206会根据作品的标题、作者、创作时间等关键词生成索引，并提供多种搜索和筛选功能。这样，观众就可以根据自己的兴趣和需求快速找到他们感兴趣的展品。

所述社交模块105包括坐标生成单元207和讨论单元208；所述坐标生成单元207，用于在展示空间的预设位置生成用户形象；所述讨论单元208，用于基于用户形象生成讨论信息。

首先，我们来看一下坐标生成单元207。这一单元的核心任务是在展示空间的预设位置生成用户形象。这个过程通常涉及用户个人信息的提取和展示。例如，用户的头像、昵称、个人简介等基本信息可以被用来构建用户在社交空间中的形象。此外，用户的在线状态、活跃程度等动态信息也可以被纳入考虑，以便更全面地展示用户的当前状态。在讨论单元208中，用户可以发表自己的观点、看法和感受，然后显示在个人形象的旁边以与其他用户进行交流和分享。

所述上位机102还包括反馈模块，所述反馈模块用于收集用户操作信息并生成推荐观看模式。所述反馈模块209包括操作监控单元210、数据分析单元211和模式生成单元212，所述操作监控单元，用于监控用户在使用虚拟现实头盔101过程中的操作数据；所述数据分析单元211，用于对收集到的操作数据进行清洗并识别出用户使用习惯；所述模式生成单元212，用于基于用户使用习惯生成观看模式。

反馈模块在于收集用户的操作信息，并通过分析这些数据，为用户生成个性化的推荐观看模式。这一机制不仅提升了用户体验，还使得虚拟现实技术更加贴近用户需求。

操作监控单元用于监控用户在使用虚拟现实头盔101时的操作数据。这些数据包括但不限于用户的头部移动、视线方向、手部操作等。通过实时收集这些数据，操作监控单元为后续的数据分析提供了丰富的素材。数据分析单元211负责对收集到的操作数据进行清洗和整理。数据清洗的目的是去除异常值、重复值等无关信息，确保数据的准确性和可靠性。在数据清洗之后，数据分析单元211会运用一系列算法和模型，识别出用户的使用习惯。这些使用习惯可能包括用户在观看虚拟现实内容时的偏好、操作频率、操作顺序等。

模式生成单元212基于数据分析单元211得出的用户使用习惯，为用户生成个性化的推荐观看模式。这些模式可能包括推荐的内容类型、观看角度、交互方式等。通过为用户推荐符合其使用习惯的观看模式，不仅可以提高用户的观看体验，还能帮助用户更好地融入虚拟现实的世界。

所述虚拟现实头盔包括感应模块213、指令转换模块214、处理器215、显示屏216和关联资料展示模块217，所述感应模块213、用于检测用户的移动参数以获取输入指令；所述指令转换模块214，用于基于输入指令生成画面操作指令；所述处理器215，用于根据画面操作指令更新虚拟书画展览场景；所述显示屏216，用于展示虚拟书画展览场景；所述关联资料展示模块217，用于对关联资料结合虚拟书画展览场景进行多媒体展示。

感应模块213是设备的眼睛和耳朵，它能够精确地检测用户的移动参数，如头部转动、手势操作等，从而获取用户的输入指令。这一模块的重要性不言而喻，它为用户与虚拟世界的交互提供了可能。

指令转换模块214基于感应模块213获取的输入指令，经过复杂的算法处理，生成相应的画面操作指令。这些指令是设备与用户沟通的桥梁，它们确保了用户的每一个动作都能在虚拟世界中得到准确的反馈。

处理器215负责根据画面操作指令实时更新虚拟书画展览场景。无论是画面的切换、视角的转换还是光影的变化，都需要处理器215的高效运算。它使得虚拟世界的画面能够流畅自然，为用户带来逼真的体验。

显示屏216则是设备的窗口，用户通过它能够看到虚拟书画展览场景。现代的头戴设备通常采用了高分辨率的显示屏216，为用户呈现出细腻逼真的画面。无论是山水画的雄伟壮丽，还是书法作品的笔墨神韵，都能得到完美的展现。关联资料展示模块217为虚拟书画展览增添了丰富的多媒体元素。它能够将与书画作品相关的资料，如作者介绍、创作背景、历史价值等，以文字、图片、音频、视频等多种形式展示给用户。这不仅丰富了用户的观赏体验，也为他们提供了更全面的艺术知识。

所述关联资料展示模块217包括资料提取单元218、画面生成单元219和语音生成单元220，所述资料提取单元218，用于从上位机102获取图像对应的关联资料；所述画面生成单元219，用于基于人工智能接口结合关联文本资料生成描述画面；所述语音生成单元220，用于结合人工智能接口和关联文本对展品进行语音讲解。

资料提取单元218负责从上位机102获取图像对应的关联资料。这些资料可能包括展品的名称、年代、作者、材质、历史背景、文化内涵等丰富信息。通过与上位机102的无缝对接，资料提取单元218能够实时获取最新的展品信息，确保展示内容的准确性和时效性。接下来画面生成单元219则基于人工智能接口和关联文本资料，生成描述画面的内容。这一环节充分利用了人工智能的图像处理和自然语言处理技术。通过对关联文本的分析和解读，系统能够提取出关键信息，并结合图像数据生成生动逼真的描述画面。这些画面不仅展示了展品的外观特征，还通过色彩、光影等艺术手段，营造出一种身临其境的观展体验。语音生成单元220则结合人工智能接口和关联文本，对展品进行语音讲解。这一功能使得观众在欣赏展品的同时，能够听到详细的解说词，更加深入地了解展品的内涵和历史背景。同时，语音讲解还可以为观众提供多种语言选择，满足不同国家和地区游客的需求。

第三实施例

请参阅图8，在第二实施例的基础上，本发明还提供一种应用于美术书画展览的虚拟现实的交互方法，包括：

S101收集书画实物的高清图像数据和创作信息；

运用专业的图像采集设备，如高分辨率相机，对书画实物进行高精度的拍摄，确保每一个细节都能得到完美的呈现。同时，我们还对书画的创作背景、作者的创作意图等相关信息进行详细的收集与整理，为后续的展示提供丰富的素材。

S102存储高清图像数据和创作信息；

利用存储技术，将这些高清图像数据和创作信息存储在云端服务器或本地硬盘中，确保数据的安全性和可访问性。同时，我们还建立了完善的数据库管理系统，对各类书画作品进行分类与标签化，方便后续的检索与调用。

S103在展示空间的预设位置生成用户形象并进行用户信息分享；

利用虚拟现实技术，在展示空间中生成用户形象，并进行用户信息的分享。观众可以通过虚拟现实头盔101或相关设备进入虚拟展示空间，看到自己的虚拟形象与其他观众的虚拟形象进行互动。此外，观众还可以将自己的喜好、评论等信息分享给其他观众，形成一个充满活力的社交网络。

S104基于虚拟现实头盔101的请求下发展品数据和用户形象，并通过虚拟现实头盔101进行展示。

根据虚拟现实头盔101的请求，加载相应的书画作品数据和用户形象，并通过虚拟现实头盔101进行展示。观众可以在虚拟空间中自由浏览书画作品，感受其独特的艺术魅力。同时，他们还可以根据自己的喜好调整展示角度、光线等参数，以获得最佳的观赏体验。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种应用于美术书画展览的虚拟现实系统，其特征在于，

包括虚拟现实头盔和上位机，所述虚拟现实头盔用于基于用户操作展示展品；所述上位机用于基于虚拟现实头盔的请求下发展品数据；

所述上位机包括图像采集模块、存储模块、社交模块和传输模块，所述图像采集模块，用于收集展品的图像数据和创作信息，得到展品数据；所述存储模块，用于存储图像数据和创作信息；所述社交模块，用于在展示空间的预设位置生成用户形象并进行用户信息分享，所述传输模块，用于将展品数据和用户形象传输到虚拟现实头盔进行展示。

2.如权利要求1所述的一种应用于美术书画展览的虚拟现实系统，其特征在于，

所述图像采集模块包括图像采集单元、图像处理单元和相关数据获取单元，所述图像采集单元，用于采用扫描仪对书画作品进行多角度或多层次的扫描或拍摄，得到图像数据；

所述图像处理单元，用于对采集到的图像数据进行校正、拼接和优化；

所述相关数据获取单元，用于收集关于展品的创作信息。

3.如权利要求2所述的一种应用于美术书画展览的虚拟现实系统，其特征在于，

所述存储模块包括数据整理单元、存储单元和索引单元，

所述数据整理单元，用于对创作信息和对应的图像数据进行关联；

所述存储单元，用于图像数据和相应的创作信息导入存储系统；

所述索引单元，用于创建展品索引。

4.如权利要求3所述的一种应用于美术书画展览的虚拟现实系统，其特征在于，

所述社交模块包括坐标生成单元和讨论单元；

所述坐标生成单元，用于在展示空间的预设位置生成用户形象；

所述讨论单元，用于基于用户形象生成讨论信息。

5.如权利要求4所述的一种应用于美术书画展览的虚拟现实系统，其特征在于，

所述上位机还包括反馈模块，所述反馈模块用于收集用户操作信息并生成推荐观看模式。

6.如权利要求5所述的一种应用于美术书画展览的虚拟现实系统，其特征在于，

所述反馈模块包括操作监控单元、数据分析单元和模式生成单元，

所述操作监控单元，用于监控用户在使用虚拟现实头盔过程中的操作数据；

所述数据分析单元，用于对收集到的操作数据进行清洗并识别出用户使用习惯；

所述模式生成单元，用于基于用户使用习惯生成观看模式。

7.如权利要求6所述的一种应用于美术书画展览的虚拟现实系统，其特征在于，

所述虚拟现实头盔包括感应模块、指令转换模块、处理器、显示屏和关联资料展示模块，

所述感应模块、用于检测用户的移动参数以获取输入指令；

所述指令转换模块，用于基于输入指令生成画面操作指令；

所述处理器，用于根据画面操作指令更新虚拟书画展览场景；

所述显示屏，用于展示虚拟书画展览场景；

所述关联资料展示模块，用于对关联资料结合虚拟书画展览场景进行多媒体展示。

8.如权利要求7所述的一种应用于美术书画展览的虚拟现实系统，其特征在于，

所述关联资料展示模块包括资料提取单元、画面生成单元和语音生成单元，

所述资料提取单元，用于从上位机获取图像对应的关联资料；

所述画面生成单元，用于基于人工智能接口结合关联文本资料生成描述画面；

所述语音生成单元，用于结合人工智能接口和关联文本对展品进行语音讲解。

9.一种应用于美术书画展览的虚拟现实的交互方法，应用于权利要求1所述的应用于美术书画展览的虚拟现实系统，其特征在于，

包括：收集书画实物的高清图像数据和创作信息；

存储高清图像数据和创作信息；

在展示空间的预设位置生成用户形象并进行用户信息分享；

基于虚拟现实头盔的请求下发展品数据和用户形象，并通过虚拟现实头盔进行展示。