[发明专利]真实图像在虚拟空间中的定位和交互方法

说明书

本发明公开了一种真实图像在虚拟空间中的定位和交互方法，该方法包括：通过载有摄像设备的移动终端识别真实空间场景，以移动终端为参照物，构建相应的虚拟空间；识别摄像设备传输的真实图像数据，通过图像矩阵变换获得所述真实图像在虚拟空间中的位置；根据所述真实图像在虚拟空间中的位置信息，通过空间变换在所述虚拟空间中生成相应的虚拟物体；实时跟踪真实图像在真实空间场景中的位置，同步调整相应的虚拟物体在所述虚拟空间中的位置和方向；根据位置关系触发与虚拟物体的深度交互。采用本发明技术方案，可实现通过实时跟踪真实图像的位置信息，构建与虚拟空间比例适配的虚拟物体，从而产生真实物体与虚拟空间的深度交互。

技术领域

本发明涉及一种真实图像在虚拟空间中的定位和交互方法，属于虚拟现实和增强现实技术领域。

背景技术

增强现实技术(Augmented Reality，简称AR)，是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。随着近年来AR技术的快速发展，如今只需借助集成的AR开发工具包(AR SDK)，例如苹果公司发布的ARKit、谷歌公司发布的ARCore等，就能够帮助我们以最简单快捷的方式实现AR场景构建、虚拟场景交互等AR技术功能。

然而，当前AR技术中其与虚拟空间或虚拟物体的交互能力仍旧具有一定局限性，即使以当前较为主流的AR开发工具包ARKit(基于iOS系统)和ARCore(基于Android系统)为例，其原有的空间定位能力仅支持通过手机与虚拟物体产生交互，无法获得进一步的浸入式交互体验，并且容易出现虚拟物体与构建的虚拟空间标尺不一的问题，导致AR观感下降。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种真实图像在虚拟空间中的定位和交互方法，实现真实物体在虚拟空间中的位置匹配和深度交互。

为实现前述发明目的，本发明公开的真实图像在虚拟空间中的定位和交互方法至少包括以下步骤：

S1，通过载有摄像设备的移动终端识别真实空间场景，以所述移动终端为参照物，构建与所述真实空间场景相应的虚拟空间；

S2，识别摄像设备传输的真实图像数据，通过图像矩阵变换获得所述真实图像在虚拟空间中的位置；

S3，根据所述真实图像在虚拟空间中的位置信息，通过空间变换在所述虚拟空间中生成与所述真实图像相应的虚拟物体；

S4，实时跟踪真实图像在真实空间场景中的位置，同步调整相应的虚拟物体在所述虚拟空间中的位置和方向；

S5，根据真实图像在虚拟空间中的位置信息，触发与虚拟物体的交互操作。

优选地，当真实图像数据丢失后，相应的虚拟物体保持在所述虚拟空间中的最后一次定位位置，并通过角度变换控制虚拟物体的方向。

优选地，当再次跟踪到真实图像时，执行步骤S2至步骤S5，更新相应的虚拟物体在所述虚拟空间中的位置和方向。

优选地，所述步骤S5包括：设置指定位置关系为交互操作的触发条件，通过位置关系计算，可触发与虚拟物体的交互操作。

优选地，步骤S2中所述识别摄像设备传输的真实图像数据包括：通过图像数据地址传输，将真实图像传输至知识库中与识别图片进行比对，获取识别图像。

优选地，步骤S2中通过图像矩阵变换获得所述真实图像在虚拟空间中的位置包括：通过多次密集透视变换，将真实图像与识别图像对比并逐渐拉近，将位移差作为真实图像的相对位移，并基于参照物坐标将真实图像的位置转换为在虚拟空间中的位置。

优选地，步骤S3中所述通过空间变换在所述虚拟空间中生成相应的虚拟物体包括：调整虚拟物体的位移尺度及大小，适配与虚拟空间的正确比例。