[发明专利]一种利用空间位置装订的数字信息复现方法

说明书

技术领域

本发明属于虚拟现实技术领域，涉及一种利用空间位置装订的数字信息复现系统。

背景技术

虚拟现实技术(Virtual Reality，VR)是20世纪末逐渐兴起的一门综合性信息技术。该技术融合了数字图像处理、计算机图形学、人工智能、多媒体、传感器、网络以及并行处理等多个信息技术分支的最新发展成果。虚拟现实技术的发展与其他技术的成熟密切相关，如三维跟踪定位、图像显示、语音交互以及触觉反馈等。

虚拟现实技术是在三维空间中与人交互的技术，为了能及时准确地获取人的动作信息，检测有关对象的相对位置，并将信息报告给VR系统，需要使用各类高精度、高可靠性的跟踪定位设备。常用的识别和跟踪定位技术主要有电磁波、超声波、机械、光学、惯性和图像提取等几种方法。

虚拟融合技术是将计算机生成的虚拟物体和真实环境中影像“对齐”的过程。目前的手段主要有3类：①基于传感器硬件，采用红外线、RFID、超宽带、电磁、超声波、惯导等感知设备，确定传感器和信号源之间的相对距离，其优点在于实时性高；②基于机器视觉，对摄入的图像数据进行识别，检测出目标物体，获取摄像机相对于目标物体的姿态，并根据摄像机内部参数，计算投影模型，最后渲染虚拟物体；③基于无线网络，即利用通信网络、Wi-Fi、广播网络等进行监测和定位。

发明内容

(一)要解决的技术问题

基于上述技术，本发明提出利用空间位置装订的数字信息复现方法，该方法基于高精度定位坐标与虚拟信息绑定技术实现空间的多重复用，结合终端定位实现对目标的识别与跟踪，通过头戴式可视设备(Head Mount Display，HMD)、手机、摄像机等作为终端显示装置，实现虚拟场景与现实场景的融合，为用户提供无所不在的可定制的数字信息服务。

(二)技术方案

本发明提供一种利用空间位置装订的数字信息复现方法，利用含有PNP数据库、定位定向定姿模块、数字信息获取模块、后台图像处理模块、终端图像处理与显示模块的空间位置装订的数字信息复现系统，在用户终端安装定位定向定姿模块、终端图像处理与显示模块；实现该方法包括步骤如下：

步骤S1：利用定位坐标信息将某一空间区域锁定，同时将需要推送的虚拟信息与该坐标绑定，构建出PNP数据库；所述PNP数据库的信息内容按属性分为位置钉坐标信息和位置钉虚拟图像信息；

步骤S2：当系统收到服务请求后，对用户终端进行定位，用以获取用户终端三维位置信息，以及获取用终端方位、姿态和视轴信息，通过计算用户终端视场空间区域并结合调用PNP数据库中的位置钉坐标信息，获得目标位置钉坐标；

步骤S3：通过调用PNP数据库中的位置钉虚拟图像信息，并结合用户终端发出的服务请求类型及用户个人信息，对位置钉虚拟图像信息进行匹配运算，获取匹配度最高的位置钉虚拟图像信息并将其定义为目标位置钉虚拟图像，从而实现目标位置钉坐标到目标位置钉虚拟图像的一对一映射；

步骤S4：依据用户终端相对于目标位置钉的五维坐标变换参数，对待推送的目标位置钉虚拟图像信息进行图像处理，并实时传送处理后的图像信息，用于实现不同视角下的虚拟图像复现，终端图像处理与显示模块对虚拟图像与现实场景进行无缝融合，获取并显示复现的图像数字信息。

(三)有益效果

本发明的优点在于：提出PNP数据库架构实现空间栅格网络划分和空间多重复用；仅依靠目标体和用户终端位置坐标和方位信息实现目标锁定，改变传统虚拟现实系统对目标识别、跟踪装置的依赖；传统配准手段需要通过相对距离测量、图像处理等手段获取投影模型，本发明利用目标体和用户终端位置坐标、方位和姿态信息直接计算五维坐标变换参数，减少数据处理复杂度，提供多维度坐标变换结果。

附图说明

图1是本发明利用空间位置装订的数字信息复现方法流程图；

图2是本发明中空间多重复用(一对多对应)示意图；

图3是本发明中四点钉位法示意图；

图4是本发明中单轴钉位法(360度环形跟踪显示)示意图；

图5是本发明利用空间位置装订的数字信息复现系统及信息流关系示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

下面将结合附图1对本发明做进一步说明。