一种基于VR与AR技术的三维可视化系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于VR与AR技术的三维可视化系统，用于解决现有技术中的三维可视化系统存在色彩不能根据观察者的角度、距离和时间段进行调整，使观察者在任何角度观察的色彩无变化，降低了真实效果的问题；包括图像获取模块、图像处理模块、三维建模模块、图像色彩提取模块、色彩调整模块、三维建模模块、日照模拟模块、视角检测模块、交互模块和VR、AR智能设备；该基于VR与AR技术的三维可视化系统，根据VR、AR智能设备的观察视角以及输入的时间段，通过色彩调整模块重新计算，然后将像素格新的赋值颜色再对建模进行上色，从而使观察者对观察时的三维建模的色彩更接近于真实。

A 3D Visualization System Based on VR and AR Technology

【技术实现步骤摘要】
一种基于VR与AR技术的三维可视化系统
本专利技术涉及三维可视化
，尤其涉及一种基于VR与AR技术的三维可视化系统。
技术介绍
可视化技术是利用计算机图形学和图像处理技术，将数据转换成图形或图像在屏幕上显示出来，并进行交互处理的理论、方法和技术。它涉及到计算机图形学、图像处理、计算机视觉、计算机辅助设计等多个领域，成为研究数据表示、数据处理、决策分析等一系列问题的综合技术；在之前的十几年中，计算机图形学得到了长足的发展，使得三维建模技术逐步完善，通过计算机仿真能够再现三维世界中的物体，并且能够用三维形体来表示复杂的信息；同时，最近几年来并行计算技术与图形加速硬件的快速崛起，使得可视化技术也得到了质的飞跃。现有技术中的三维可视化系统存在色彩不能根据观察者的角度、距离和时间段进行调整，使观察者在任何角度观察的色彩无变化，降低了真实效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于VR与AR技术的三维可视化系统。本专利技术所要解决的技术问题为：(1)如何根据观察视角、距离和时间段调解三维可视化系统的色彩，使三维模型观察更加真实；(2)如何录制、缓存使用者的观察视频并合理删除；本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于VR与AR技术的三维可视化系统，包括图像获取模块、图像处理模块、三维建模模块、图像色彩提取模块、色彩调整模块、三维建模模块、日照模拟模块、视角检测模块、交互模块和VR、AR智能设备；所述图像获取模块用于获取目标物的手机图像、无人机倾斜图像、街景车图像和互联网图像数据；所述图像获取模块将获取目标物的手机图像、无人机倾斜图像、街景车图像和互联网图像数据发送至图像处理模块；所述图像处理模块接收图像获取模块发送的目标物的手机图像、无人机倾斜图像、街景车图像和互联网图像数据并提取目标物可视化数据；所述可视化数据包括通过SITF算法提取的目标物特征点以及目标物可视化颜色数据；所述图像处理模块将目标物特征点数据发送至三维建模模块；所述三维建模模块接收图像处理模块发送的目标物特征点数据并对目标物特征点进行三维建模；所述图像处理模块将可视化颜色数据发送至图像色彩模块，图像色彩模块接收图像处理模块发送的目标物可视化颜色数据并进行计算机颜色识别，具体识别步骤如下：步骤一：将目标物可视化颜色数据分为若干个像素格Pij，i＝1……n，j＝1……n；设定计算机颜色分类为RGBk，k＝1……n；步骤二：像素格Pij内的颜色与计算机颜色分类进行匹配，通过设定阀值，超过设定阀值，即像素格Pij内的颜色为匹配到的颜色RGBk；所述图像色彩模块将像素格匹配到的颜色发送至色彩调整模块；所述日照模拟模块用于对目标物按照时间顺序进行模拟光照并采集目标物每个像素格的光照强度值；所述日照模拟模块将采集的目标物每个像素格的光照强度值发送至色彩调整模块；所述视角检测模块用于实时检测VR、AR智能设备的观察视角以及观察视角与目标物的坐标；所述视角检测模块将检测的VR、AR智能设备的观察视角以及观察视角与目标物的坐标发送至色彩调整模块，所述色彩调整模块用于对目标物的色彩进行调整，具体调整步骤如下：S1：计算VR、AR智能设备的观察视角内的像素格与VR、AR智能设备的观察视角之间的夹角；并将夹角标记为Dij；S2：计算VR、AR智能设备的观察视角内目标物像素格与VR、AR智能设备的观察视角之间的距离；并将距离记为Sij；S3：设定每个像素格Pij对应的光照强度值LXij；S4：利用公式获取得到像素格在不同位置的像素格明度MDij；其中，u1、u2、u3为预设比例系数；MDb为明度标准值；MDb为光照强度标准值；Db为预设角度界限值；S5：将像素格Pij匹配到的颜色RGBk和计算的像素格明度MDij的对像素格重新赋值得到新的赋值颜色；将新的赋值颜色记为CRGBk；所述图像调整模块将像素格新的赋值颜色发送至三维建模模块；三维建模模块对按照像素格新的赋值颜色对目标物进行重新赋值颜色；所述三维建模模块将目标物的三维模型发送至服务器。优选的，所述服务器接收三维建模模块发送的目标物的三维模型并标记为三维可视化系统进行存储；所述服务器还包括声音导入模块和历史缓存模块；所述声音导入模块用于向三维可视化系统导入目标物三维模型的声音；所述视频缓存模块用于录制用户访问三维可视化系统并进行缓存，视频缓存模块包括存储单元、统计单元、计算单元和删除单元；存储单元用于对录制用户访问三维可视化系统的视频进行缓存，统计单元用于统计用户对录制用户访问三维可视化系统的视频的访问次数；计算单元用于计算存储单元内缓存的用户访问三维可视化系统的视频的缓存时间；删除单元用于对存储单元内缓存的用户访问三维可视化系统的视频进行删除；计算单元的具体计算步骤如下：步骤一：用户访问服务器内三维可视化系统开始计时并缓存，停止访问时则计时停止并停止缓存；将缓存视频的时长记为Ti，i……n；缓存视频的大小Gi，i……n；步骤二：利用公式Hi＝Ha-(Ti-Tb)*z1-(Gi-Gb)*z2+Qi*z3获取得到缓存存储时间Hi；其中，Qi为用户对录制用户访问三维可视化系统的视频的访问次数；Ha为缓存时间标准值；Gb为缓存视频的时间标准值；z1、z2、z3为预设固定比例系数；缓存视频时长越长，缓存存储时间越短；缓存视频内存越大，缓存存储时间越短；访问次数越多；缓存存储时间越长；步骤三：视频缓存的时间与缓存存储时间之和为删除日期；当删除日期与系统当前日期相同时；则计算单元发送“删除指令”至删除单元，删除单元对该缓存的视频进行删除；优选的，所述交互模块包括访问单元和语音单元；所述访问单元用于用户通过VR、AR设备登陆并访问服务器；所述语音单元用于用户之间实时通过语音交流。优选的，所述交互模块还包括输入单元；所述输入单元用于用户输入时间段并发送至日照模拟模块；所述日照模拟模块接收输入单元发送的输入时间段并进行处理，处理步骤如下：步骤一：设定时间段记为STm；太阳的模拟位置记为Wm；步骤二：输入的时间段与设定时间段STm进行匹配；得到匹配的太阳模拟位置Wm；步骤三：在目标物上设置有不同方向光照强度检测单元；通过太阳模拟位置Wm；设定目标物模型的不同方向记为Fd；d＝1……12；Fd方向上光照强度检测单元采集到的光照强度记为LXd；步骤四：通过判断像素格位于的方向；当像素格的方向属于Fd；则像素格对应的LXij＝LXd；本专利技术的有益效果：(1)本专利技术通过图像获取模块获取目标物的手机图像、无人机倾斜图像、街景车图像和互联网图像数据然后传输到图像处理模块；然后对目标物进行色彩提取和建模；根据VR、AR智能设备的观察视角以及输入的时间段，通过色彩调整模块重新计算，然后将像素格新的赋值颜色再对建模进行上色，从而使观察者对观察时的三维建模的色彩更接近于真实；(2)利用公式获取得到像素格在不同位置的像素格明度MDij；光照强度值越大，像素格明度值越大；目标物像素格与VR、AR智能设备的观察视角之间的距离越近，像素格明度值越大；夹角与九十度方向偏离越小，像素格明度值越大；(3)本专利技术服务器还包括声音导入模块和历史缓存模块；声音导入模块用于向三维可视化系统导入目标物三维模型的声音；视频缓存模块用于录制用户访问三维可视化系统并进行缓本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于VR与AR技术的三维可视化系统，其特征在于，包括图像获取模块、图像处理模块、三维建模模块、图像色彩提取模块、色彩调整模块、三维建模模块、日照模拟模块、视角检测模块、交互模块和VR、AR智能设备；所述图像获取模块用于获取目标物的手机图像、无人机倾斜图像、街景车图像和互联网图像数据；所述图像获取模块将获取目标物的手机图像、无人机倾斜图像、街景车图像和互联网图像数据发送至图像处理模块；所述图像处理模块接收图像获取模块发送的目标物的手机图像、无人机倾斜图像、街景车图像和互联网图像数据并提取目标物可视化数据；所述可视化数据包括通过SITF算法提取的目标物特征点以及目标物可视化颜色数据；所述图像处理模块将目标物特征点数据发送至三维建模模块；所述三维建模模块接收图像处理模块发送的目标物特征点数据并对目标物特征点进行三维建模；所述图像处理模块将可视化颜色数据发送至图像色彩模块，图像色彩模块接收图像处理模块发送的目标物可视化颜色数据并进行计算机颜色识别，具体识别步骤如下：步骤一：将目标物可视化颜色数据分为若干个像素格Pij，i＝1……n，j＝1……n；设定计算机颜色分类为RGBk，k＝1……n；步骤二：像素格Pij内的颜色与计算机颜色分类进行匹配，通过设定阀值，超过设定阀值，即像素格Pij内的颜色为匹配到的颜色RGBk；所述图像色彩模块将像素格匹配到的颜色发送至色彩调整模块；所述日照模拟模块用于对目标物按照时间顺序进行模拟光照并采集目标物每个像素格的光照强度值；所述日照模拟模块将采集的目标物每个像素格的光照强度值发送至色彩调整模块；所述视角检测模块用于实时检测VR、AR智能设备的观察视角以及观察视角与目标物的坐标；所述视角检测模块将检测的VR、AR智能设备的观察视角以及观察视角与目标物的坐标发送至色彩调整模块，所述色彩调整模块用于对目标物的色彩进行调整，具体调整步骤如下：S1：计算VR、AR智能设备的观察视角内的像素格与VR、AR智能设备的观察视角之间的夹角；并将夹角标记为Dij；S2：计算VR、AR智能设备的观察视角内目标物像素格与VR、AR智能设备的观察视角之间的距离；并将距离记为Sij；S3：设定每个像素格Pij对应的光照强度值LXij；S4：利用公式...

【技术特征摘要】
1.一种基于VR与AR技术的三维可视化系统，其特征在于，包括图像获取模块、图像处理模块、三维建模模块、图像色彩提取模块、色彩调整模块、三维建模模块、日照模拟模块、视角检测模块、交互模块和VR、AR智能设备；所述图像获取模块用于获取目标物的手机图像、无人机倾斜图像、街景车图像和互联网图像数据；所述图像获取模块将获取目标物的手机图像、无人机倾斜图像、街景车图像和互联网图像数据发送至图像处理模块；所述图像处理模块接收图像获取模块发送的目标物的手机图像、无人机倾斜图像、街景车图像和互联网图像数据并提取目标物可视化数据；所述可视化数据包括通过SITF算法提取的目标物特征点以及目标物可视化颜色数据；所述图像处理模块将目标物特征点数据发送至三维建模模块；所述三维建模模块接收图像处理模块发送的目标物特征点数据并对目标物特征点进行三维建模；所述图像处理模块将可视化颜色数据发送至图像色彩模块，图像色彩模块接收图像处理模块发送的目标物可视化颜色数据并进行计算机颜色识别，具体识别步骤如下：步骤一：将目标物可视化颜色数据分为若干个像素格Pij，i＝1……n，j＝1……n；设定计算机颜色分类为RGBk，k＝1……n；步骤二：像素格Pij内的颜色与计算机颜色分类进行匹配，通过设定阀值，超过设定阀值，即像素格Pij内的颜色为匹配到的颜色RGBk；所述图像色彩模块将像素格匹配到的颜色发送至色彩调整模块；所述日照模拟模块用于对目标物按照时间顺序进行模拟光照并采集目标物每个像素格的光照强度值；所述日照模拟模块将采集的目标物每个像素格的光照强度值发送至色彩调整模块；所述视角检测模块用于实时检测VR、AR智能设备的观察视角以及观察视角与目标物的坐标；所述视角检测模块将检测的VR、AR智能设备的观察视角以及观察视角与目标物的坐标发送至色彩调整模块，所述色彩调整模块用于对目标物的色彩进行调整，具体调整步骤如下：S1：计算VR、AR智能设备的观察视角内的像素格与VR、AR智能设备的观察视角之间的夹角；并将夹角标记为Dij；S2：计算VR、AR智能设备的观察视角内目标物像素格与VR、AR智能设备的观察视角之间的距离；并将距离记为Sij；S3：设定每个像素格Pij对应的光照强度值LXij；S4：利用公式获取得到像素格在不同位置的像素格明度MDij；其中，u1、u2、u3为预设比例系数；MDb为明度标准值；MDb为光照强度标准值；Db为预设角度界限值；S5：将像素格Pij匹配到的颜色RGBk和计算的像素格明度MDij的对像素格重新赋值得到新的赋值颜色；将新的赋值颜色记为CRGBk；所述图像调整模块将像素格新的赋值颜色发送至三维建模模块；三维建模模块对按照像素格新...

【专利技术属性】
技术研发人员：张淼辉，王伦海，
申请(专利权)人：重庆固成未来教育科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50