一种基于智能穿戴设备的交互式虚拟校园漫游系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106530400A(43)申请公布日2017.03.22(21)申请号201610919851.5(22)申请日2016.10.21(71)申请人南京理工大学紫金学院地址210046江苏省南京市栖霞区文澜路89号(72)发明人朱惠娟丛玉华张皓名宁泽西张庆(74)专利代理机构南京知识律师事务所32207代理人李湘群(51)Int.Cl.G06T19/00(2011.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种基于智能穿戴设备的交互式虚拟校园漫游系统(57)摘要本发明公开了一种基于智能穿戴设备的交互式虚拟校园漫游系统，包括数据采集模块、三维建模模块、模型植入与交互模块、穿戴设备连接模块，数据采集模块根据施工CAD图绘制出校园的整体框架，通过拍摄获得实体外观的材质，作为素材可以进行贴图使用；三维建模模块通过建模软件完成建模、贴图、渲染；模型植入与交互模块将上述建好的模型全部导入到三位视频系统中；穿戴设备连接模块完成头盔显示设备接口的连接，实现与头盔和手柄的交互。本发明根据施工CAD图绘制出校园的整体框架，用相机对各个实体的建筑物外形进行拍摄，获得实体外观的材质，因此在确保模型量不是很大的前提下，既保障了模型的准确性又兼顾了模型的视觉效果，提高了用户的沉浸感。CN106530400ACN106530400A权利要求书1/1页1.一种基于智能穿戴设备的交互式虚拟校园漫游系统，其特征在于包括数据采集模块、三维建模模块、模型植入与交互模块、穿戴设备连接模块，数据采集模块根据施工CAD图绘制出校园的整体框架，然后通过对校园内的实体建筑物外形进行拍摄获得实体外观的材质，作为素材可以进行贴图使用；三维建模模块通过建模软件完成建模、贴图、渲染；模型植入与交互模块将上述建好的模型全部导入到三位视频系统中；穿戴设备连接模块完成头盔显示设备接口的连接，实现与头盔和手柄的交互。2.根据权利要求1所述的一种基于智能穿戴设备的交互式虚拟校园漫游系统，其特征在于所述建模包含以下步骤：(1)以底图为基础创建长方体墙体，墙体的长、宽、高几何信息须依据前期所采集的数据，在创建完成长方体后把其转化为可编辑多边形，先根据各楼层数量进行边连接操作，在划分完楼层后再根据实际情况对各层的的窗户进行划分，如果每一层的窗户相同等距则进行等分，否则调整连接参数，再次进行边连接，形成楼体外部轮廓；(2)对多边形进行面删除操作，若该位置为门窗则将该面删除以便将制作好的门窗添加上去，每个面的位置可以使用挤出、插入命令进行调整，各个参数的调整应根据实际情况进行设置，对于各种墙体附加物也应在单独制作后添加上去；(3)制作窗户、门等构件，根据门窗的实际大小创建平面，然后将平面转化为可编辑多边形，通过使用边连接、挤出、删除、贴图操作制作出门窗；(4)将制作完成的门窗添加到相应位置，由于大部分的窗户是相同的，使用复制操作以提高建模效率。3.根据权利要求1所述的一种基于智能穿戴设备的交互式虚拟校园漫游系统，其特征在于贴图时尽量对每个独立的物体进行整体贴图。4.根据权利要求3所述的一种基于智能穿戴设备的交互式虚拟校园漫游系统，其特征在于贴图时可以采用UVW展开的方式，同时制作法线贴图，以减少模型的体积，增强效果的真实感。2CN106530400A说明书1/5页一种基于智能穿戴设备的交互式虚拟校园漫游系统技术领域[0001]本发明属于对用于电脑制图的三维模型或图像的操作领域，具体涉及利用人机互动技术实现一种基于智能穿戴设备的交互式虚拟校园漫游系统。背景技术[0002]虚拟现实是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真，使用户沉浸到该环境中。虚拟现实技术是仿真技术与计算机图形学、人机接口技术、多媒体技术、传感技术、网络技术等多种技术的集合，是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。2014年，Facebook以20亿美元收购了虚拟现实设备制造商OculusVR，引发了包括谷歌和微软在内的科技巨头斥巨资投资虚拟现实行业的热潮。截至目前为止，国内外多家IT相关企业积极投入到虚拟现实设备以及应用的研发中，包括阿里巴巴以52亿元人民币投资了创业公司MagicLeap，万达影院宣布未来两到三年将在全国影院推出100个VR体验区；软银以320亿美金正在收购ARM，6月份披露已为VR市场开发了全新的架构；三星斥巨资抢到了里约奥运会的VR独家直播权；谷歌发布了针对VR设备的平台Daydream等等。虚拟现实技术近年来发展迅速，可以应用到国防、教育、影视、游戏等领域，可以预计未来对虚拟现实的需求会越来越多，甚至会改变人类的生活沟通等方式