[发明专利]一种基于数据融合的虚拟维修仿真方法及装置

权利要求书

1.一种基于数据融合的虚拟维修仿真方法，其特征在于，包括：

对维修任务进行分解，得到维修行为；

根据所述维修行为的仿真要求，确定所述维修行为的仿真方式；

根据所述维修行为的仿真方式，获取非沉浸式仿真数据和沉浸式动作捕捉数据；

根据所述非沉浸式仿真数据和所述沉浸式动作捕捉数据，生成虚拟人对所述维修任务的虚拟维修行为。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述维修行为的仿真方式，获取非沉浸式仿真数据和沉浸式动作捕捉数据包括：

若所述维修行为的仿真方式是非沉浸式仿真方式，则利用人体动作和运动生成算法，生成基于3D人体骨骼模型的非沉浸式仿真数据；

若所述维修行为的仿真方式是沉浸式仿真方式，则利用动作捕捉系统获取基于实际操作人员的人体骨骼模型的沉浸式动作捕捉数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述非沉浸式仿真数据和所述沉浸式动作捕捉数据，生成虚拟人对所述维修任务的虚拟维修行为包括：

对所述非沉浸式仿真数据和所述沉浸式动作捕捉数据进行时空协同处理，得到时空协同的非沉浸式仿真数据和沉浸式动作捕捉数据；

利用所述时空协同的非沉浸式仿真数据和沉浸式动作捕捉数据，合成虚拟人对所述维修任务的虚拟维修行为。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述非沉浸式仿真数据和所述沉浸式动作捕捉数据进行时空协同处理，得到时空协同的非沉浸式仿真数据和沉浸式动作捕捉数据包括：

利用动态时间规整算法，将所述非沉浸式仿真数据和所述沉浸式动作捕捉数据的时间对齐；

根据人体根节点坐标方位，将所述非沉浸式仿真数据和所述沉浸式动作捕捉数据的坐标空间对齐。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，在对所述非沉浸式仿真数据和所述沉浸式动作捕捉数据进行时空协同处理，得到时空协同的非沉浸式仿真数据和沉浸式动作捕捉数据之前，还包括：

将所述非沉浸式仿真数据和所述沉浸式动作捕捉数据之一对应的人体骨骼模型作为模板，将另一数据对应的人体骨骼模型与所述模板对齐。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用所述时空协同的非沉浸式仿真数据和沉浸式动作捕捉数据，合成虚拟人对所述维修任务的虚拟维修行为包括：

将所述非沉浸式仿真数据和所述沉浸式动作捕捉数据之一作为协同基准数据，将另一数据融合进基准数据中，得到融合数据，以便利用所述融合数据，合成虚拟人虚拟维修行为。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在得到融合数据之后，还包括：对所述融合数据中的人体根节点空间位置和关节姿态角进行插值处理，得到使维修行为无缝链接的融合数据。

8.一种基于数据融合的虚拟维修仿真装置，其特征在于，包括：

任务分解模块，用于对维修任务进行分解，得到维修行为；

方式确定模块，用于根据所述维修行为的仿真要求，确定所述维修行为的仿真方式；

数据获取模块，用于根据所述维修行为的仿真方式，获取非沉浸式仿真数据和沉浸式动作捕捉数据；

仿真合成模块，用于根据所述非沉浸式仿真数据和所述沉浸式动作捕捉数据，生成虚拟人对所述维修任务的虚拟维修行为。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述数据获取模块在所述维修行为的仿真方式是非沉浸式仿真方式时，利用人体动作和运动生成算法，生成基于3D人体骨骼模型的非沉浸式仿真数据，在所述维修行为的仿真方式是沉浸式仿真方式时，利用动作捕捉系统获取基于实际操作人员的人体骨骼模型的沉浸式动作捕捉数据。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述仿真合成模块对所述非沉浸式仿真数据和所述沉浸式动作捕捉数据进行时空协同处理，得到时空协同的非沉浸式仿真数据和沉浸式动作捕捉数据，并利用所述时空协同的非沉浸式仿真数据和沉浸式动作捕捉数据，合成虚拟人对所述维修任务的虚拟维修行为。