[发明专利]一种实现三维增强现实的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及三维虚拟环境及增强实现技术领域，具体来说，涉及一种实现三维增强现实的方法及装置。

背景技术

所谓增强现实技术，是一种综合了图像识别追踪、运动捕捉、虚拟现实等计算机学科的技术，将虚拟三维模型动画、视频、文字、图片等数字信息实时叠加显示到真实场景中，并与现实物体或者使用者实现自然互动的创新的人机交互技术，广泛应用于各个领域，比如医疗、军事、工业模拟、娱乐游戏等。

本方法就是运用增强现实技术与儿童教育相结合的技术，让儿童通过普遍的摄像装置通过扫描读取，在显示器中呈现出现实环境与认知中的三维虚拟环境，从而在视觉、听觉和感官上增加儿童的发现学习兴趣。

在现有的技术中，摄像装置只能简单的识别图片，继而在显示器中显示模型。虽然这种扫描方法对设备的配置要求降低，但是在当今技术的进步，每个人都有一部很强大的手机，通过手机我们可以获取到许许多多的学习方法和娱乐方法。而在这种情况下，上述中的简单的增强现实扫描方法已经远远不能满足现代人对科技的追求。这种传统的单一扫描大大降低了软件的实用性，更不能长时间的吸引儿童的注意力进行互动也摸索。

此外，传统的方法在调用摄像装置识别多张卡片时，模型也会出现不稳定和叠加等问题。同时，在摄像装置脱离卡片时，虚拟环境也会随之消失，这样就大大限制了儿童与产品的互动。而在加载虚拟环境和释放环境中，传统的方法也占用了大量的运行内存，大大增加了手机的负荷。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种实现三维增强现实的方法及装置，其能够在摄像装置脱离卡片或者图片时，虚拟三维环境和真实场景依然存在，并且能同环境进行互动。

本发明的技术方案是这样实现的：

根据本发明的一方面，提供了一种实现三维增强显示的方法。

该实现三维增强现实的方法，包括：

初始化多媒体设备、其上连接的摄像装置和相关的三维模型连接；

通过所述摄像装置获取标志物的视频帧，并对所述视频帧进行读取，得到标志物信息，其中，所述标志物包括图片或卡片；

根据所述标志物信息，在预先配置的三维模型数据库中检索与所述标志物信息所对应的三维模型；

对虚拟的三维模型和视频帧的坐标轴进行定位并记录；

通过所述摄像装置对所述标志物的在线状态进行判断，判断所述标志物是否在所述摄像装置的识别区；

其中，在判断结果为所述标志物在所述摄像装置识别区域时，将所述检索到的虚拟的三维模型调出与视频帧进行合成，完成虚拟结合，并输出到显示装置进行显示；

其中，在判断结果为所述标志物在所述摄像装置非识别区域时，在所述记录中调去预先记录的三维模块和视频帧的坐标轴，并根据该坐标轴生成新的三维模型，将该新的三维模型与视频帧进行合成，完成虚拟结合，输出到显示装置进行显示。

此外，上述实现三维增强现实的方法还包括：

在所述摄像装置在对标志物进行识别时，对标志物的识别点进行判断，判断所述该标志物的识别点是否与预先记录中的标志物的识别点相同；

在判断结果为相同的情况下，从预先记录中调取于所述识别点相对应的三维模型与视频帧的坐标轴，并根据该坐标轴生成新的三维模型，将该新的三维模型与视频帧进行合成，完成虚拟结合，输出到显示装置进行显示。

另外，上述实现三维增强现实的方法还包括：

在根据三维模型与视频帧进行虚拟结合时，从预先配置的数据库中调取与所述三维模型相对应的辅助场景信息，对所述三维模块进行渲染，其中，所述辅助场景信息包括图片、声音和/或特效信息。

其中，所述图片包括静态图片和/或动态图片。

其中，所述三维模型、所述图片信息、所述声音信息和所述特效信息在记录存储时，进行分组记录存储。

另外，上述实现三维增强现实的方法还包括：

预先对所述标志物进行以下操作：降低图像尺寸以保证后台调取数据速度快、对图案进行主题内容提炼，去掉多余的线条、加强图像的饱和度及对比度、模糊化图像表面和/或对图像的画面进行像素化，以提高读取速度。

其中，所述三维模型数据库中的三维模型是利用三维建模技术、表面彩绘技术和贴图技术完成。

其中，所述三维模型包括与图片或卡片上的人物、场景和道具相对应的三维人物模型、三维场景模型和三维道具模型。

根据本发明的另一方面，提供了一种实现三维增强现实的装置。