基于5G及MR技术的虚实场景操作平台制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于5G及MR技术的虚实场景操作平台，包括实景采集模块、虚景模块、人机交互模块及数据库模块；所述实景采集模块用于对现实中的场景及实物进行扫描采集并生成图像数据；所述虚景模块用于处理所述实景采集模块采集数据并拟合成虚拟景象；所述人机交互模块用于实现用户与操作平台的操作互动；所述数据库模块用于储存所述实景采集模块及虚景模块传入的数据，还储存了用户操作过程所需要的相关数据信息。通过利用MR技术使得现实的场景可以直接显示在用户的设备上，用户可以体验虚实相结合的操作场景，并且为用户提供自然的交互方式，形成视觉及触觉的感知，在5G网络的基础下，使得数据的传输更快更稳定，延迟小，失真率低。

Virtual and real scene operation platform based on 5g and MR technology

【技术实现步骤摘要】
基于5G及MR技术的虚实场景操作平台
本技术涉及混合现实
，尤其涉及一种基于5G及MR技术的虚实场景操作平台。
技术介绍
随着科学技术的蓬勃发展，虚拟现实技术（VR）和增强现实技术（AR）现如今已经应用于多个领域，包括教育、医疗及娱乐领域，都得到了广泛的应用且带来了许多的便捷。尤其是在教育领域，传统的教室教学学生只能从书本、老师的讲解和PPT上的文字图像说明去理解一些抽象的概念，例如粒子间的碰撞、火上喷发的场景、强酸强碱间的反应等，这些只有通过亲自观察才能透彻了解的实验或者现象，在实际教学中无法让学生亲自感受，因为这些实验或者现象大多数都具有危险，或者难以观察。现如今有了虚拟现实技术和增强现实技术，学生们可以通过佩戴相应的设备，观察这些实验或者在虚拟空间中操作这些实验，获得更加直观的感受，对知识点更加理解，也增强了学生的学习兴趣。同样的在其他领域也能使得使用者亲身体验那些在现实中不易实现的操作，获得更好的体验。现如今的VR技术通常是将现实场景先转化为虚拟场景，再传输到用户的体验设备上，VR技术是通过计算机建模而成的，因此VR技术在真实性体验上难以满足实验者的要求；AR技术通过虚拟物体叠加的方法进行可视化处理，但虚拟景象和现实景象建依然存在较大的视觉差异，对体验效果有一定的影响且视觉范围较狭窄，无法实现深度交互；同时，目前在利用VR/AR技术进行信息处理时，涉及到高复杂度的密集型计算，现有技术中系统与设备通常是通过3G或者4G模块进行通讯，受限于移动通信的传输宽带以及信道质量不稳定等问题，会导致用户接收到的画面质量不稳定、不流畅，体验效果差。
技术实现思路
本技术提供一种基于5G及MR技术的虚实场景操作平台，旨在解决现有技术中设备接收的画面不稳定，用户体验效果差的问题。本技术提供一种基于5G及MR技术的虚实场景操作平台，包括实景采集模块、虚景模块、人机交互模块及数据库模块；所述实景采集模块用于对现实中的场景及实物进行扫描采集并生成图像数据；所述虚景模块用于处理所述实景采集模块采集数据并拟合成虚拟景象；所述人机交互模块用于实现用户与操作平台的操作互动；所述数据库模块用于储存所述实景采集模块及虚景模块传入的数据，还储存了用户操作过程所需要的相关数据信息。作为本技术的进一步改进，所述实景采集模块包括摄像头、实景处理模块及采集卡;所述摄像头用于实时定位和跟踪用户的视点位置及对实景的拍摄；所述采集卡用于储存所述摄像头拍摄的实景视频，并将实景视频备份至所述数据库模块；所述实景处理模块设于所述采集卡上，用于对所述摄像头拍摄的数据进行清晰化处理。作为本技术的进一步改进，所述虚景模块包括虚拟场景生成模块及虚实场景融合模块；所述虚拟场景生成模块用于将所述实景采集模块采集的实景生成对应的虚拟景象，将所述实景采集模块采集的实物生成对应的虚拟景象，并对虚拟景象进行渲染处理，且将生成的虚拟景象存入所述数据库模块；所述虚实场景融合模块用于将所述虚拟场景生成模块中实景生成的对应虚拟景象与实物生成的对应虚拟景象进行融合。作为本技术的进一步改进，所述人机交互模块包括头戴式显示设备、力反馈手套及语音交互设备；所述头戴式显示设备佩戴在用户头部，用于输出经由所述虚实场景融合模块融合后的图像；所述力反馈手套佩戴在用户手上，用于产生触觉和力度的感知；所述语音交互设备用于实现用户与操作平台的语音交互。本技术的有益效果是：通过利用MR技术使得现实的场景可以直接显示在用户的设备上，用户可以体验虚实相结合的操作场景，在该场景中，虚拟和现实对象并存，并且为用户提供自然的交互方式，形成视觉及触觉的感知，使用户更好地进行实验操作，在5G网络的基础下，使得数据的传输更快更稳定，延迟小，失真率低，增强用户体验效果。附图说明图1是本技术提供的各个模块间的连接关系图。图2是本技术提供的总流程图。图3是本技术提供的使用方法中步骤S1的流程图。图4是本技术提供的使用方法中步骤S13的流程图。图5是本技术提供的使用方法中步骤S4的流程图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。如图1所示，本技术提供了一种基于5G及MR技术的虚实场景操作平台，包括实景采集模块、虚景模块、人机交互模块及数据库模块；所述实景采集模块用于对现实中的场景及实物进行扫描采集并生成图像数据；所述虚景模块用于处理所述实景采集模块采集数据并拟合成虚拟景象；所述人机交互模块用于实现用户与操作平台的操作互动；所述数据库模块用于储存所述实景采集模块及虚景模块传入的数据，还储存了用户操作过程所需要的相关数据信息。优先地，所述实景采集模块包括摄像头、实景处理模块及采集卡;所述摄像头用于实时定位和跟踪用户的视点位置及对实景的拍摄；所述采集卡用于储存所述摄像头拍摄的实景视频，并将实景视频备份至所述数据库模块；所述实景处理模块设于所述采集卡上，用于对所述摄像头拍摄的数据进行清晰化处理。优先地，所述虚景模块包括虚拟场景生成模块及虚实场景融合模块；所述虚拟场景生成模块用于将所述实景采集模块采集的实景生成对应的虚拟景象，将所述实景采集模块采集的实物生成对应的虚拟景象，并对虚拟景象进行渲染处理，且将生成的虚拟景象存入所述数据库模块；所述虚实场景融合模块用于将所述虚拟场景生成模块中实景生成的对应虚拟景象与实物生成的对应虚拟景象进行融合。优先地，所述人机交互模块包括头戴式显示设备、力反馈手套及语音交互设备；所述头戴式显示设备佩戴在用户头部，用于输出经由所述虚实场景融合模块融合后的图像；所述力反馈手套佩戴在用户手上，用于产生触觉和力度的感知；所述语音交互设备用于实现用户与操作平台的语音交互。本技术的使用方法包括以下步骤：S1：所述虚实场景操作平台通过MR技术生成操作场景；S2：操作平台系统与所述人机交互模块通过5G技术通讯，将生成的虚实结合操作场景输出至所述人机交互模块，用户通过所述人机交互模块进入操作平台系统；S3：用户通过所述人机交互模块选择功能模式；S4：用户通过操作获取数据，得出结论。优先地，步骤S1包括：S11:通过所述摄像头对实际场景及实物进行拍摄，传入所述采集卡；S12：所述采集卡将视频数据传入所述实景处理模块，所述实景处理模块对视频进行清晰化处理，并传入所述虚景模块；S13：所述虚拟场景生成模块将从所述实景采集模块传输过来的信息分为实景信息及实物信息，将实景信息生成对应的实景图像，将实物信息生成所述数据库模块中匹配的对应虚拟图像；S14：所述虚实场景融合模块将所述虚拟场景生成模块所生成的实物虚像与实景图像进行融合并将图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于5G及MR技术的虚实场景操作平台，其特征在于，包括实景采集模块、虚景模块、人机交互模块及数据库模块；所述实景采集模块用于对现实中的场景及实物进行扫描采集并生成图像数据；所述虚景模块用于处理所述实景采集模块采集数据并拟合成虚拟景象；所述人机交互模块用于实现用户与操作平台的操作互动；所述数据库模块用于储存所述实景采集模块及虚景模块传入的数据，还储存了用户操作过程所需要的相关数据信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于5G及MR技术的虚实场景操作平台，其特征在于，包括实景采集模块、虚景模块、人机交互模块及数据库模块；所述实景采集模块用于对现实中的场景及实物进行扫描采集并生成图像数据；所述虚景模块用于处理所述实景采集模块采集数据并拟合成虚拟景象；所述人机交互模块用于实现用户与操作平台的操作互动；所述数据库模块用于储存所述实景采集模块及虚景模块传入的数据，还储存了用户操作过程所需要的相关数据信息。


2.根据权利要求1所述的一种基于5G及MR技术的虚实场景操作平台，其特征在于，所述实景采集模块包括摄像头、实景处理模块及采集卡;
所述摄像头用于实时定位和跟踪用户的视点位置及对实景的拍摄；
所述采集卡用于储存所述摄像头拍摄的实景视频，并将实景视频备份至所述数据库模块；
所述实景处理模块设于所述采集卡上，用于对所述摄像头拍摄的数据进行清晰化处理。


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【专利技术属性】
技术研发人员：纪奎彬，严明月，何宝华，王海洋，
申请(专利权)人：深圳市凯达尔科技实业有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44