[发明专利]基于三基准点标定的手机AR定位坐标轴同步方法

权利要求书

1.一种基于三基准点标定的手机AR定位坐标轴同步方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)在各参与联机的设备上分别用自身的位置以及陀螺仪的角度建立各参与联机设备的本地坐标系；

(2)选取任意一个参与联机的设备作为主参考设备，其余为从属设备，将主参考设备的本地坐标系作为参考坐标系，并在主参考设备中显示三个基准点，所显示的三个基准点能够形成等腰直角三角形；

各从属设备根据所显示的三个基准点调整各自本地坐标系的位置，获取本地坐标系与参考坐标系之间的偏差；

(3)将参考坐标系中虚拟物体的坐标转换成各从属设备本地坐标系中的坐标，并在各从属设备上显示。

2.根据权利要求1所述的一种基于三基准点标定的手机AR定位坐标轴同步方法，其特征在于：所述步骤(1)中各参与联机设备的本地坐标系的Z轴均竖直向上。

3.根据权利要求1所述的一种基于三基准点标定的手机AR定位坐标轴同步方法，其特征在于：所述步骤(2)的具体方法为：

(2-a)选取任意一个参与联机的设备作为主参考设备，其他则作为从属设备，将主参考设备的本地坐标系作为参考坐标系，并在主参考设备上显示三个圆形基准点；

(2-b)在从属设备上同样显示相同的三个圆形基准点；

(2-c)从属设备使用摄像头扫描主参考设备的显示屏，调整从属设备的位置，直至从属设备上显示的三个圆形基准点能够与主参考设备上所显示的三个圆形基准点完全重合；

(2-d)依据参考坐标系的位置以及主参考设备的朝向，获得从属设备在参考坐标系中的位置(x₁,y₁,z₁)；

(2-e)分别获取主参考设备以及从属设备在其本地坐标系中朝向的欧拉旋转角以及坐标位置；

(2-f)设定初始向量(1,0,0)，通过欧拉旋转后得到新向量(x,y,z)；

(2-g)通过新向量获得从属设备在XY平面上的旋转角度；

(2-h)计算从属设备与主参考设备的旋转角度差θ；

(2-i)从属设备依据旋转角度差θ逆向旋转其本地坐标系，使得从属设备的本地坐标系与参考坐标系在X、Y、Z三个坐标轴方向保持一致；

(2-j)通过从属设备的本地坐标系旋转后的新坐标(x₂,y₂,z₂)与其在参考坐标系中的坐标(x₁,y₁,z₁)之间的差值获得从属设备与主参考设备间的坐标原点位移，记为Δx、Δy、Δz；

(2-k)重复步骤(2-b)～(2-j)，分别获得各从属设备与主参考设备间的坐标原点位移。

4.根据权利要求1所述的一种基于三基准点标定的手机AR定位坐标轴同步方法，其特征在于：所述步骤(3)的具体方法为：

(3-a)将主参考设备作为数据分发中心，向各个从属设备发送AR环境中相关的对象坐标；

(3-b)各从属设备将收到的对象坐标按照坐标原点位移分别在X、Y、Z三个轴方向上进行位移；

(3-c)将步骤(3-b)中位移后的对象坐标以Z轴为转动轴，旋转θ角度，得到各个从属设备上在主参考坐标系中的从属设备坐标。