[发明专利]一种三维游戏场景内角色绘制与互动系统及其实现方法

权利要求书

1.一种三维游戏场景内角色绘制与互动系统，是由摄像头式高拍仪（1）、投影部（3）、电脑主机（2）和雷达（4）构成，其特征在于，所述的摄像头式高拍仪（1）和雷达（4）分别通过USB接口以及网口与电脑主机（2）相连，投影部（3）与电脑主机（1）通过显卡视频输出接口相连；所述的投影部（3）是由投影仪（3a）和投影屏幕（3b）构成，投影仪（3a）与电脑主机（1）通过显卡视频输出接口相连，投影仪（3a）与投影屏幕（3b）位置相对。

2.根据权利要求1所述的一种三维游戏场景内角色绘制与互动系统的实现方法，步骤如下：

S1，将电脑主机（2）与投影仪（3a），雷达（4）以及摄像头式高拍仪（1）通过相应线缆相连；

S2，投影仪（3a）向投影屏幕（3b）投射三维游戏效果；

S3，雷达（4）设备安装在投影屏幕（3b）上方，并通过雷达识别软件识别体验者互动位置；

S4，体验者通过彩色画笔在预制画纸P的图案轮廓内为角色着色；

S5，将着色完成的预制画纸P放置在摄像头式高拍仪（1）的底座上，点击拍摄按钮（7）对画纸进行拍摄，获取第一彩色图像；

S6，画纸识别软件对第一彩色图像进行裁边和纠偏操作以获取第二彩色图像，并将第二彩色图像转换为第三灰度图像，通过图像二值化算法对第三灰度图像进行处理并识别基准图形M类型；

S7，根据基准图形类型M加载对应预制模版图像，并对第二彩色图像进行缩放操作使其轮廓区域与模板尺寸一致，以获取第四彩色图像；

S8，在第四彩色图像内设置感兴趣区域（ROI），通过预制模版图像对感兴趣区域（ROI）进行图案颜色提取以获取第五彩色图像，并将第五彩色图像保存在指定目录下；

S9，将提取的第五彩色图像类型和文件名称信息通过TCP/IP协议发送到三维游戏效果软件；

S10，三维游戏软件根据接收到的类型和文件名称信息加载第五彩色图像文件和对应的3D模型文件，并对3D模型进行贴图置换操作；

S11，将3D模型显示在三维游戏场景内，并根据体验者的互动操作，实现与创建的个性化游戏角色交互的功能。

3.根据权利要求2所述的一种三维游戏场景内角色绘制与互动系统的实现方法，其特征在于，所述摄像头式高拍仪由高清摄像头（5）、LED日光灯（6）、拍摄按钮（7）、底座（8）和支架（9）构成，底座（8）的一侧设有支架（9）、支架（9）上设有拍摄按钮（7），支架（9）的顶部设有高清摄像头（5）和LED日光灯（6），高清摄像头（5）和LED日光灯（6）正对底座（8）。

4.根据权利要求2所述的一种三维游戏场景内角色绘制与互动系统的实现方法，其特征在于所述的预制画纸由角色图案轮廓、基准图形、附属图形和文字构成，角色图案轮廓位于预制画纸中间区域，基准图形位于预制画纸的四个边角区域，附属图形和文字位于图案轮廓和基准图形的中间区域部分。

5.根据权利要求2所述的一种三维游戏场景内角色绘制与互动系统的实现方法，其特征在于所述的画纸识别软件对第一彩色图像进行裁边和纠偏操作为基于OpenCV视觉库的灰度图变换，图像二值化，角点检测以及透视变换的算法进行实现。

6.根据权利要求2所述的一种三维游戏场景内角色绘制与互动系统的实现方法，其特征在于所述基准图形为基于reacTIVision开源库所提供的默认基准图形，其应用的基准图形识别算法具有识别速度快、鲁棒性强的特点，同时由于预制画纸上存在四个相同类型的基准图形，进一步提高了识别的准确率。

7.根据权利要求2所述的一种三维游戏场景内角色绘制与互动系统的实现方法，其特征在于，所述预制模板是由0和255两种像素亮度生成的灰度图像。