[发明专利]一种基于全景实景和地理信息的3D虚拟社区构建方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种虚拟现实技术，具体的说是一种基于全景实景图像和地理信息的3D虚拟社区构建方法。

背景技术

德国社会学家滕尼斯于1887年最先使用“社区”这一概念，其后，美国人C.P.罗密斯将德文“社区”英译为Community。Community有公社、团体、共同体等含义。在现代社会学中，社区的定义尽管有上百种，但基本上可以这样来概括：社区是指地区性的生活共同体。

随着国际互联网技术的迅速发展和广泛使用，在现实世界中存在的社区同样可借助于网络媒界而存在，称为虚拟社区。最早的关于虚拟社区(Virtual community)的定义由《The Virtual Reality and Virtual Community》一书作者瑞格尔德(Howard Rheingole)做出。他将其定义为“一群主要由计算机网络彼此沟通的人们，他们彼此有某种程度的认识、分享某种程度的知识和信息，从而形成的团体。”

传统形式的虚拟社区主要有BBS(Bulletin Board System，中文翻译为“电子公告牌系统”)、USENET(Uses Network，中文翻译为“新闻讨论组”)等。以基于BBS的虚拟社区为例，用户可以通过Internet登录到BBS社区。通过BBS提供的社区信息平台，用户可以在虚拟社区中进行与其他用户在线交流，并进行信息发布、发表帖子与其他用户讨论问题、下载共享信息等活动。但是，在诸如BBS等虚拟社区中，仅能够过纯文本或图片信息完成用户之间的信息交互。因此，这类传统的2D虚拟社区为用户提供的交互手段单一，用户在虚拟社区中缺乏沉浸感和环境感知性。

随着信息技术的飞速发展，计算机显卡性能在近几年得到大幅提升。于是网络上开始出现3D的虚拟社区。由于3D虚拟社区可以实现传统虚拟社区的全部功能，并为用户提供多样的交互手段以及较强的沉浸感，因此逐渐开始向取代传统2D虚拟社区的趋势发展。目前在国际上比较著名的3D虚拟社区主要有Second Life(第二生活)等。以Second Life(第二生活)为例，它采用3D建模技术对虚拟社区中的景物，建筑，人物等进行建模。在这样的一个虚拟社区中，每个用户都可以利用虚拟社区中给提供的3D建模工具，为自己在虚拟社区中创建一个个性化的人物实体，也可以采用建模工具建造房屋，车辆等等。用户之间可以在虚拟社区中面对面的进行沟通交流、共享资源、娱乐活动甚至进行商品交易等，很大程度上模拟了人在现实中的生活。

上述3D虚拟社区与传统的2D虚拟社区相比增强了用户之间的可交互性以及环境感知性。但是由于以上3D虚拟社区的构建都是采用3D建模方法对虚拟社区的环境进行构建，因此该方法有两个主要缺点：1)3D建模软件是通过对几何对象、光源、视点、入口、动画描述来构造虚拟环境，因此利用3D建模方法所构造的虚拟环境仿真度较差，与现实世界的真实环境差别很大；2)建模工作量大，需要效率较低，不适于大规模场景的构建。例如，当需要把整个地球上的每一处有人居住的角落都按照3D建模的方法建立起虚拟社区，那么需要的工作量将极其庞大，实现起来较为困难。

作为一个适于人类交互的虚拟社区，除了使用户在其中可以与同在社区中的其他用户进行实时交互外，逼真模拟现实环境也会给人们带来一种认同感和安全感。与三维模型构建的虚拟环境相比，人们更愿意在一个真实的环境下进行生活、交流。因此，需要一种3D虚拟社区的构建方法，既能够高效的建立虚拟社区场景，并且使虚拟社区场景具有很强的真实感与现实世界的场景相一致，又能够为用户在虚拟社区中提供良好的交互性，同时内容更加丰富。而目前同时满足具备上述特性的3D虚拟社区还未见报道。

发明内容

为了克服现有技术中3D虚拟社区场景建模效率低、构建场景不具备现实世界的真实感，本发明的目的在于提供一种同时具备可以高效建立具有与现实世界一样真实感的虚拟社区场景的优点，和可以为用户在虚拟社区的生活提供良好交互性的特性，内容更加丰富的基于全景实景图像和地理信息的3D虚拟社区构建方法。

为了实现上述目的，本发明技术方案如下：

本发明一种基于全景实景和地理信息的3D虚拟社区构建方法包括以下步骤：

建立虚拟社区的架构，通过创建基于场景显示外幕的虚拟空间、创建虚拟地面、设定用户在虚拟地面上的漫游方式并在虚拟地面上添加3D实体以及将虚拟空间与现实世界的地理信息同步三个步骤建立一个虚拟社区显示平台，获得基于全景实景图像和地理信息的虚拟社区，使用户在所述虚拟社区中与环境交互以及当前用户与其他用户交互。