[发明专利]一种虚拟三维场景展示方法、装置及系统

权利要求书

1.一种虚拟三维场景展示方法，其特征在于，包括如下步骤：

创建人体预设模型，根据人体预设模型预测得到三维人体预设模型点云；

获取体感设备采集的人体深度图像，将人体深度图像转化为三维人体点云；

将转化得到的三维人体点云和预测得到的三维人体预设模型点云进行匹配，计算体感设备的位姿；

根据计算得到的体感设备的位姿，将三维人体点云融合到现有的人体预设模型点云中，得到三维融合模型；

将三维人体模型与预设环境点云进行融合，得到三维场景展示，将三维场景展示输出至高清显示器进行展示。

2.如权利要求1所述的虚拟三维场景展示方法，其特征在于，计算体感设备的位姿，具体包括如下子步骤：

从三维人体点云和三维人体预设模型点云中获取点云位置匹配且数量相同的点云集合，计算点云集合中三维人体点云和三维人体预设模型点云的质心；

根据三维人体点云和三维人体预设模型点云的质心构造误差函数；

令误差函数的值最小，计算最优旋转矩阵和平移向量，根据最优旋转矩阵和平移向量确定体感设备的位姿。

3.如权利要求1所述的虚拟三维场景展示方法，其特征在于，将三维人体模型与预设环境点云进行融合，得到三维场景展示，具体如下子步骤：

根据从体感设备采集的RGB图像得到人体肤色，将人体肤色附着在三维人体模型上；

根据人体肤色从预设环境库中选择与人体肤色颜色相似度最低的预设环境点云；

将三维人体模型与选择的预设环境点云进行融合配准，得到三维场景展示，将三维场景展示输出至高清显示器进行展示。

4.如权利要求1所述的虚拟三维场景展示方法，其特征在于，将三维人体点云融合到人体预设模型中，得到三维融合模型，具体包括如下子步骤：

对三维人体点云和人体预设模型点云进行预处理；

将预处理后的三维人体点云和人体预设模型进行模型配准和融合；

将融合后的模型进行边界腐蚀去除毛刺使边界光滑。

5.一种虚拟三维场景展示装置，其特征在于，包括：

人体预设模型创建模块，用于创建人体预设模型，根据人体预设模型预测得到三维人体预设模型点云；

三维人体点云构建模块，用于获取体感设备采集的人体深度图像，将人体深度图像转化为三维人体点云；

体感设备位姿计算模块，用于将转化得到的三维人体点云和预测得到的三维人体预设模型点云进行匹配，计算体感设备的位姿；

三维融合模型构建模块，用于根据计算得到的体感设备的位姿，将三维人体点云融合到现有的人体预设模型点云中，得到三维融合模型；

三维场景展示构建模块，用于将三维人体模型与预设环境点云进行融合，得到三维场景展示，将三维场景展示输出至高清显示器进行展示。

6.如权利要求5所述的虚拟三维场景展示装置，其特征在于，体感设备位姿计算模块具体用于从三维人体点云和三维人体预设模型点云中获取点云位置匹配且数量相同的点云集合，计算点云集合中三维人体点云和三维人体预设模型点云的质心；根据三维人体点云和三维人体预设模型点云的质心构造误差函数；令误差函数的值最小，计算最优旋转矩阵和平移向量，根据最优旋转矩阵和平移向量确定体感设备的位姿。

7.如权利要求5所述的虚拟三维场景展示装置，其特征在于，三维场景展示构建模块具体用于根据从体感设备采集的RGB图像得到人体肤色，将人体肤色附着在三维人体模型上；根据人体肤色从预设环境库中选择与人体肤色颜色相似度最低的预设环境点云；将三维人体模型与选择的预设环境点云进行融合配准，得到三维场景展示，将三维场景展示输出至高清显示器进行展示。

8.如权利要求5所述的虚拟三维场景展示装置，其特征在于，三维融合模型构建模块具体用于对三维人体点云和人体预设模型点云进行预处理；将预处理后的三维人体点云和人体预设模型进行模型配准和融合；将融合后的模型进行边界腐蚀去除毛刺使边界光滑。