一种基于增强现实的三维数字沙盘推演方法及其系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种基于增强现实的三维数字沙盘推演方法及其系统，其中，该方法包括：显示终端接收用户的第一操作以打开沙盘推演应用程序；在沙盘推演应用程序内，显示终端通过内置的图像采集设备采集当前实际环境图片；显示终端对当前实际环境图片进行特征提取以获取目标特征点；显示终端根据预设的数据库对目标特征点进行匹配处理，以得到目标位置；显示终端根据所述目标位置获取并显示目标虚拟场景；显示终端接收用户对目标虚拟场景的第二操作，第二操作包括移动、缩放、升降、对角色进行行为设定并实时动态显示、对沙盘展示效果进行屏幕抓图或视频生成。实施本发明专利技术实施例，增强了用户观看实际物体时的带入感，并提升了互动效果。

A method and system for 3D digital sand table deduction based on Augmented Reality

【技术实现步骤摘要】
一种基于增强现实的三维数字沙盘推演方法及其系统
本专利技术涉及增强现实
，具体涉及一种基于增强现实的三维数字沙盘推演方法及其系统。
技术介绍
沙盘是根据地形图、航空像片或实地地形，按一定的比例关系，用泥沙、兵棋和其它材料堆制的模型。沙盘用于将地形地貌或建筑物小型化展示，从而方便人们观察，目前已广泛地应用于军事或商业活动中。但，公知的沙盘主要为实体平面沙盘，多是利用模型进行建筑等题材的静态表现，展示效果缺乏趣味性，对观众而言，也缺乏互动性。为此，出现了一种可进行互动的多媒体沙盘，其主要方案如下：在传统的沙盘模型的基础上，有机的结合安装有多媒体人机互动软件的计算机、LED显示屏等设备，使其可以通过计算机向控制器发出指令来实现沙盘照明灯的开启、颜色及闪烁变换等操作，而且还能进行烟雾和水流大小调节、模型车辆运行等控制，使沙盘模型具有了生动有趣的艺术效果。该多媒体沙盘虽然通过控制器对沙盘上设备的控制增强了沙盘的趣味性及观众互动性，但其效果过于平淡，仍然难以满足观众更高的体验需求。进一步地，随着科学技术的不断发展，增强现实技术已发展到一定的成熟程度。增强现实(AugmentedReality，简称AR)，是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息、声音、味道及触觉等)，通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。基于此，有必要提供一种基于增强现实技术的沙盘推演方法及其系统来增强用户观看实际物体时的带入感，并提升互动效果。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种基于增强现实的三维数字沙盘推演方法及其系统，以增强用户观看实际物体时的带入感，并提升互动效果。为实现上述目的，第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于增强现实的三维数字沙盘推演方法，包括：显示终端接收用户的第一操作以打开沙盘推演应用程序；在所述沙盘推演应用程序内，所述显示终端通过内置的图像采集设备采集当前实际环境图片；所述显示终端对所述当前实际环境图片进行特征提取以获取目标特征点；所述显示终端根据预设的数据库对所述目标特征点进行匹配处理，以得到目标位置，所述目标位置为增强现实沙盘模型中的任一位置，所述数据库包括特征点与所述增强现实沙盘模型中的位置的对应关系，且所述增强现实沙盘模型中的每一位置对应一虚拟场景；所述显示终端根据所述目标位置获取并显示目标虚拟场景；所述显示终端接收用户对所述目标虚拟场景的第二操作，所述第二操作包括移动、缩放、升降、对角色进行行为设定并实时动态显示、对沙盘展示效果进行屏幕抓图或视频生成。作为一种优选的实施方式，显示终端接收用户的第一操作以打开沙盘推演应用程序之前，所述方法还包括：处理器采集多个实际场景信息；所述处理器根据多个所述实际场景信息构建三维虚拟数字沙盘模型，所述三维虚拟数字沙盘模型包括地形信息；所述处理器对所述三维虚拟数字沙盘模型进行参数添加处理以得到三维逼真模型，所述三维逼真模型包括地物信息、气候信息以及社会角色；所述处理器根据所述三维逼真模型生成所述沙盘推演应用程序。作为一种可选的实施方式，所述处理器根据所述三维逼真模型生成所述沙盘推演应用程序具体包括：所述处理器对所述三维逼真模型中的社会角色进行运动规则添加处理，以得到增强现实沙盘模型；所述处理器通过所述显示终端扫描实际物体信息，并对所述实体物体信息进行特征提取以获取初始特征点，所述实际物体信息包括实物以及实物图片；所述处理器获取所述增强现实模型中的多个初始位置，并将所述初始特征点与初始位置进行一对一绑定；所述处理器保存所述初始特征点与初始位置的绑定关系，以生成所述沙盘推演应用程序。作为一种可选的实施方式，所述处理器对所述三维虚拟数字沙盘模型进行参数添加处理以得到所述三维逼真模型具体包括：所述处理器将所述地物信息、气候信息以及社会角色添加至所述三维虚拟数字沙盘模型以得到所述三维逼真模型。作为一种可选的实施方式，所述地物信息包括植被、河流以及建筑物，所述气候信息包括降雨、下雪以及日照，所述社会角色包括人物和动物。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种基于增强现实的三维数字沙盘推演系统，包括显示终端。其中，所述显示终端包括：接收模块，用于接收用户的第一操作以打开沙盘推演应用程序；第一采集模块，用于在所述沙盘推演应用程序内采集当前实际环境图片；提取模块，用于对所述当前实际环境图片进行特征提取以获取目标特征点；匹配模块，用于根据预设的数据库对所述目标特征点进行匹配处理，以得到目标位置，所述目标位置为增强现实沙盘模型中的任一位置，所述数据库包括特征点与所述增强现实沙盘模型中的位置的对应关系，且所述增强现实沙盘模型中的每一位置对应一虚拟场景；显示模块，用于根据所述目标位置获取并显示目标虚拟场景；所述接收模块还用于接收用户对所述目标虚拟场景的第二操作，所述第二操作包括移动、缩放、升降、对角色进行行为设定并实时动态显示、对沙盘展示效果进行屏幕抓图或视频生成。作为一种可选的实施方式，所述推演系统还包括处理器，所述处理器包括：第二采集模块，用于采集多个实际场景信息；构建模块，用于根据多个所述实际场景信息构建三维虚拟数字沙盘模型，所述三维虚拟数字沙盘模型包括地形信息；添加模块，用于对所述三维虚拟数字沙盘模型进行参数添加处理以得到三维逼真模型，所述三维逼真模型包括地物信息、气候信息以及社会角色；生成模块，用于根据所述三维逼真模型生成所述沙盘推演应用程序。作为一种可选的实施方式，所述生成模块具体用于：对所述三维逼真模型中的社会角色进行运动规则添加处理，以得到增强现实沙盘模型；通过所述显示终端扫描实际物体信息，并对所述实体物体信息进行特征提取以获取初始特征点，所述实际物体信息包括实物以及实物图片；获取所述增强现实模型中的多个初始位置，并将所述初始特征点与初始位置进行一对一绑定；保存所述初始特征点与初始位置的绑定关系，以生成所述沙盘推演应用程序。作为一种可选的实施方式，所述添加模块具体用于：将所述地物信息、气候信息以及社会角色添加至所述三维虚拟数字沙盘模型以得到所述三维逼真模型。作为一种可选的实施方式，所述地物信息包括植被、河流以及建筑物，所述气候信息包括降雨、下雪以及日照，所述社会角色包括人物和动物；所述显示终端包括手机、平板电脑以及增强现实眼镜。实施本专利技术实施例所提供的基于增强现实的三维数字沙盘推演方法及其系统，用户打开显示终端的沙盘推演应用程序，在该沙盘推演应用程序内，通过内置的图像采集设备采集当前实际环境图片，并基于该当前实际环境图片获取显示目标虚拟场景，从而增强了用户观看实际物体时的带入感。同时，用户可对目标虚拟场景执行移动、缩放、升降、对角色进行行为设定并实时动态显示、对沙盘展示效果进行屏幕抓图或视频生成等操作，从而提升了互动效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1是本专利技术第一实施例提供的基于增强现实的三维数字沙盘推演方法的示意流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于增强现实的三维数字沙盘推演方法，其特征在于，包括：显示终端接收用户的第一操作以打开沙盘推演应用程序；在所述沙盘推演应用程序内，所述显示终端通过内置的图像采集设备采集当前实际环境图片；所述显示终端对所述当前实际环境图片进行特征提取以获取目标特征点；所述显示终端根据预设的数据库对所述目标特征点进行匹配处理，以得到目标位置，所述目标位置为增强现实沙盘模型中的任一位置，所述数据库包括特征点与所述增强现实沙盘模型中的位置的对应关系，且所述增强现实沙盘模型中的每一位置对应一虚拟场景；所述显示终端根据所述目标位置获取并显示目标虚拟场景；所述显示终端接收用户对所述目标虚拟场景的第二操作，所述第二操作包括移动、缩放、升降、对角色进行行为设定并实时动态显示、对沙盘展示效果进行屏幕抓图或视频生成。

【技术特征摘要】
1.一种基于增强现实的三维数字沙盘推演方法，其特征在于，包括：显示终端接收用户的第一操作以打开沙盘推演应用程序；在所述沙盘推演应用程序内，所述显示终端通过内置的图像采集设备采集当前实际环境图片；所述显示终端对所述当前实际环境图片进行特征提取以获取目标特征点；所述显示终端根据预设的数据库对所述目标特征点进行匹配处理，以得到目标位置，所述目标位置为增强现实沙盘模型中的任一位置，所述数据库包括特征点与所述增强现实沙盘模型中的位置的对应关系，且所述增强现实沙盘模型中的每一位置对应一虚拟场景；所述显示终端根据所述目标位置获取并显示目标虚拟场景；所述显示终端接收用户对所述目标虚拟场景的第二操作，所述第二操作包括移动、缩放、升降、对角色进行行为设定并实时动态显示、对沙盘展示效果进行屏幕抓图或视频生成。2.如权利要求1所述的基于增强现实的三维数字沙盘展示方法，其特征在于，显示终端接收用户的第一操作以打开沙盘推演应用程序之前，所述方法还包括：处理器采集多个实际场景信息；所述处理器根据多个所述实际场景信息构建三维虚拟数字沙盘模型，所述三维虚拟数字沙盘模型包括地形信息；所述处理器对所述三维虚拟数字沙盘模型进行参数添加处理以得到三维逼真模型，所述三维逼真模型包括地物信息、气候信息以及社会角色；所述处理器根据所述三维逼真模型生成所述沙盘推演应用程序。3.如权利要求2所述的基于增强现实的三维数字沙盘推演方法，其特征在于，所述处理器根据所述三维逼真模型生成所述沙盘推演应用程序具体包括：所述处理器对所述三维逼真模型中的社会角色进行运动规则添加处理，以得到增强现实沙盘模型；所述处理器通过所述显示终端扫描实际物体信息，并对所述实体物体信息进行特征提取以获取初始特征点，所述实际物体信息包括实物以及实物图片；所述处理器获取所述增强现实沙盘模型中的多个初始位置，并将所述初始特征点与初始位置进行一对一绑定；所述处理器保存所述初始特征点与初始位置的绑定关系，以生成所述沙盘推演应用程序。4.如权利要求2或3所述的基于增强现实的三维数字沙盘推演方法，其特征在于，所述处理器对所述三维虚拟数字沙盘模型进行参数添加处理以得到所述三维逼真模型具体包括：所述处理器将所述地物信息、气候信息以及社会角色添加至所述三维虚拟数字沙盘模型以得到所述三维逼真模型。5.如权利要求4所述的基于增强现实的三维数字沙盘推演方法，其特征在于，所述地物信息包括植被、河流以及建筑物，所述气候信息包括降雨、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王戈，王思颖，郑海萌，王伟，郑曙光，
申请(专利权)人：王思颖，
类型：发明
国别省市：甘肃,62