三维大场景的移动过程中的场景渲染过渡方法技术

本发明专利技术涉及一种三维大场景的移动过程中的场景渲染过渡方法，将定位点A处的全景贴图和定位点B处的全景贴图上每一个点对应的像素点的颜色进行混合、渐变过渡，过渡后对定位点B处的全景贴图进行显示，能够更为流畅的对移动过程中的场景渲染进行过渡，保证移动过程的流畅性，提高立体效果，保证映射效果。

Transition Method of Scene Rendering in the Moving Process of Three-dimensional Large Scene

【技术实现步骤摘要】
三维大场景的移动过程中的场景渲染过渡方法
本专利技术涉及三维成像建模
，具体涉及一种三维大场景的移动过程中的场景渲染过渡方法。
技术介绍
现有技术中，场景渲染过渡技术就是普通的网页二维渲染技术(CSS+JS)，一般不使用三维，如百度街景和谷歌街景就是使用的网页二维渲染技术进行场景渲染过渡。在实际操作中用三维实现过渡有一定的技术难度，常规的过渡方式呈现效果不够真实和立体。在没有三维模型的情况下，从A到B的过渡也可以实现，就是从A对应的像素过渡到B对应的像素，只是效果不太理想。
技术实现思路
为了解决上述问题，提供一种在移动过程中呈现真实、立体的投影效果的过渡方法，本专利技术设计了一种三维大场景的移动过程中的场景渲染过渡方法。本专利技术的具体技术方案为：一种三维大场景的移动过程中的场景渲染过渡方法，包括如下步骤：a.通过球幕相机对各定位点进行实时实地图像采集，得到各定位点的二维全景图片，为全景贴图；b.对二维全景图片的特征点进行识别与匹配，建立结构化的三维模型，对三维模型进行贴图，得到三维大场景；c.在三维大场景内移动时，确立起点位置定位点A和终点位置定位点B，投影坐标自定位点A沿三维模型的空间轴向移动至该定位点B，同时将定位点A处的全景贴图和定位点B处的全景贴图上每一个点对应的像素点的颜色进行混合、渐变过渡；d.定位点A处的全景贴图消失，定位点B处的全景贴图显示。作为优选地，步骤b中，三维模型内对应定位点设有鱼眼球体，全景贴图通过鱼眼球体进行鱼眼效果投影显示。作为优选地，步骤c中像素点的颜色进行混合、渐变过渡过程为：c1：过渡开始时，三维模型内定位点A处鱼眼球体消失，外层模型或天空盒出现；c2：定位点A处的全景贴图像素点颜色过渡到外层模型或天空盒对应的像素点颜色，再从外层模型或天空盒对应的像素点颜色过渡到定位点B处的图像素点颜色；c3：过渡结束时鱼眼球体出现，外层模型与天空盒消失。更进一步地，步骤c中投影坐标移动速率变化为慢-快-慢。有益技术效果：将定位点A处的全景贴图和定位点B处的全景贴图上每一个点对应的像素点的颜色进行混合、渐变过渡，过渡后对定位点B处的全景贴图进行显示，能够更为流畅的对移动过程中的场景渲染进行过渡，保证移动过程的流畅性，提高立体效果，保证映射效果。附图说明图1为投影坐标移动速率变化图；图2为实施例的场景渲染过渡示意图一；图3为实施例的场景渲染过渡示意图二；图4为本专利技术的三维建模过程的示意图一；图5为本专利技术的三维建模过程的示意图二；图6为本专利技术的三维建模过程的示意图三；图7为本专利技术的三维建模过程的示意图四；图8为本专利技术的三维建模过程的示意图五。具体实施方式以下将结合实施例对本专利技术作进一步的描述，需要说明的是，以下实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围并不限于本实施例。一种三维大场景的移动过程中的场景渲染过渡方法，包括如下步骤：a.通过球幕相机对各定位点进行实时实地图像采集，得到各定位点的二维全景图片，为全景贴图；b.对二维全景图片的特征点进行识别与匹配，建立结构化的三维模型，对三维模型进行贴图，得到三维大场景；c.在三维大场景内移动时，确立起点位置定位点A和终点位置定位点B，投影坐标自定位点A沿三维模型的空间轴向移动至该定位点B，同时将定位点A处的全景贴图和定位点B处的全景贴图上每一个点对应的像素点的颜色进行混合、渐变过渡；d.定位点A处的全景贴图消失，定位点B处的全景贴图显示。在三维建模时，预设定位点，通过定位点对该定位点处的全景贴图进行显示，通过改变定位点进行投影坐标(观察点)变换，实现全景、多角度、多方位投影显示，保证三维模型内的投影真实性。需要说明的是：在计算模型某处颜色时，需要获取投影中心点和该处的位置信息，通过它们组成的向量能够得到全景贴图中对应的位置，从而获取全景贴图的颜色信息，所述投影坐标就是投影中心点。上述全景贴图指的是贴近真实的二维图片，步骤b中，三维模型内对应定位点设有鱼眼球体，全景贴图通过鱼眼球体进行鱼眼效果投影显示。通过球幕相机获取全景贴图，三维建模后将全景贴图利用鱼眼球体映射出来，能够360度显示实景效果。步骤c中像素点的颜色进行混合、渐变过渡过程为：c1：过渡开始时，三维模型内定位点A处鱼眼球体消失，外层模型或天空盒出现；c2：定位点A处的全景贴图像素点颜色过渡到外层模型或天空盒对应的像素点颜色，再从外层模型或天空盒对应的像素点颜色过渡到定位点B处的图像素点颜色；c3：过渡结束时鱼眼球体出现，外层模型与天空盒消失。通过先把定位点A处的全景贴图像素点颜色过渡到外层模型或天空盒对应的像素点颜色，再从外层模型或天空盒对应的像素点颜色过渡到定位点B处的图像素点颜色；能够更为流畅的对移动过程中的场景渲染进行过渡，保证移动过程的流畅性，提高立体效果，保证映射效果。在进行c步骤之前，需要先自定义着色器，其作用是将定位点A处的全景贴图和定位点A处的全景贴图上每一个点对应的像素点的颜色进行过渡。步骤c中投影坐标移动速率变化为慢-快-慢，时间点和速度可以设置。根据像素点的颜色进行混合、渐变过渡速率进行投影坐标位移速率变化，慢-快-慢的投影坐标速率变化可以提高成像效果，同时保证渲染过程中的流畅性、真实性，给用户更自然的场景过渡感受。本专利技术的步骤a、b的步骤，是为了通过球幕相机建立三维大场景，可细分为下列步骤：S1球幕相机进行实时定位，得到至少一组照片或者视频流；S2基于球幕相机所得出的至少一组照片或者视频流的特征点进行识别与匹配；S3基于球幕相机三维数字化建模的闭环进行自动检测；S4检测后，进行数字化建模；S5结构化模型贴图。需要说明的是，在所述一组照片或者视频流中，对单张照片用SIFT描述符进行特征点(图片上的像素点)提取同时分析每一个所述特征点的邻域，根据邻域控制所述特征点。需要说明的是，所述闭环检测为：用当前算出所述球幕相机位置与过去所述球幕相机位置进行比较，检测有无距离相近；若检测到两者距离在一定阈值范围内，就认为所述球幕相机又回到原来走过的地方，此时启动闭环检测。需要进一步说明的是，本专利技术为基于空间信息而非时间序列的闭环检测。在步骤S1中，对球幕相机进行实时定位，得到的位置信息即为步骤a中的定位点，全景贴图的定位点就是采集二维全景图片的定位点，采集的时候可以直接保存也可以直接通过VSLAM算法算出来。经过VSLAM算法定位后的位置信息，即为对球幕相机进行定位得到的球幕相机位置信息。需要进一步说明的是，通过VSLAM算法对球幕相机所拍摄的二维全景照片提取特征点，对这些特征点进行三角化的处理，恢复出移动终端的三维空间位置(即把二维坐标转换成三维坐标)。具体的说，VSLAM算法的定位流程：step1：传感器信息读取，在视觉SLAM中主要为相机图像信息的读取和预处理的操作过程，在移动终端的单目SLAM中进行的工作主要为移动终端采集的二维全景照片的操作过程；step2：视觉里程计，又称前端，其任务是估算相邻图像间相机的运动轨迹，以及局部地图的大概轮廓和形貌，在此实施例中，移动终端的球幕相机镜头采集二维全景照片，对每一张二维全景照片提取特征点；通过多张二维全景照片之间多视觉集合原理计算出相机位置。；step3：后端优化，又称后端，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维大场景的移动过程中的场景渲染过渡方法，其特征在于，包括如下步骤：a.通过球幕相机对各定位点进行实时实地图像采集，得到各定位点的二维全景图片，为全景贴图；在三维建模时，预设所述定位点，并对所述定位点处的全景贴图进行显示，通过改变不同定位点进行投影坐标变换；b.对二维全景图片的特征点进行识别与匹配，建立结构化的三维模型，对三维模型进行贴图，得到三维大场景；c.在三维大场景内移动时，确立起点位置定位点A和终点位置定位点B，投影坐标自定位点A沿三维模型的空间轴向移动至该定位点B，同时将定位点A处的全景贴图和定位点B处的全景贴图上每一个点对应的像素点的颜色进行混合、渐变过渡，在计算三维模型某处颜色时，需要获取投影中心点和所述某处的位置信息，通过所述投影中心点和所述某处的位置信息组成的向量能够得到全景贴图中对应的位置，从而获取全景贴图的颜色信息；d.定位点A处的全景贴图消失，定位点B处的全景贴图显示；其中，步骤c中像素点的颜色进行混合、渐变过渡过程为：c1：过渡开始时，三维模型内定位点A处鱼眼球体消失，外层模型或天空盒出现；c2：定位点A处的全景贴图像素点颜色过渡到外层模型或天空盒对应的像素点颜色，再从外层模型或天空盒对应的像素点颜色过渡到定位点B处的图像素点颜色；c3：过渡结束时鱼眼球体出现，外层模型与天空盒消失；在进行c步骤之前，需要先自定义着色器，将定位点A处的全景贴图和定位点A处的全景贴图上每一个点对应的像素点的颜色进行过渡。...

【技术特征摘要】
1.一种三维大场景的移动过程中的场景渲染过渡方法，其特征在于，包括如下步骤：a.通过球幕相机对各定位点进行实时实地图像采集，得到各定位点的二维全景图片，为全景贴图；在三维建模时，预设所述定位点，并对所述定位点处的全景贴图进行显示，通过改变不同定位点进行投影坐标变换；b.对二维全景图片的特征点进行识别与匹配，建立结构化的三维模型，对三维模型进行贴图，得到三维大场景；c.在三维大场景内移动时，确立起点位置定位点A和终点位置定位点B，投影坐标自定位点A沿三维模型的空间轴向移动至该定位点B，同时将定位点A处的全景贴图和定位点B处的全景贴图上每一个点对应的像素点的颜色进行混合、渐变过渡，在计算三维模型某处颜色时，需要获取投影中心点和所述某处的位置信息，通过所述投影中心点和所述某处的位置信息组成的向量能够得到全景贴图中对应的位置，从而获取全景贴图的颜色信息；d.定位点A...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔岩，
申请(专利权)人：中德珠海人工智能研究院有限公司，珠海市四维时代网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44