一种对虚拟仿真空间虚拟实体的动态更新方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种对虚拟仿真空间虚拟实体的动态更新方法及系统，该方法包括确定待模拟的真实空间与对应虚拟空间的模拟粒度；按照所述模拟粒度，定义真实实体与虚拟实体之间的对应关系；在真实空间中提取各个真实实体变化的概率模式；基于所述对应关系，按照所述概率模式对虚拟空间中对应的虚拟实体实施相应的更新。本发明专利技术依据实体变化概率模式对虚拟仿真空间虚拟实体进行动态的监测及更新，且能够依据实体的变化速度调节监测频率，以此达到节约计算资源，提高监测效率的目的。提高监测效率的目的。提高监测效率的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种对虚拟仿真空间虚拟实体的动态更新方法及系统


[0001]本专利技术涉及3D虚拟现实领域，更具体地说，涉及一种对虚拟仿真空间虚拟实体的动态更新方法及系统。

技术介绍

[0002]3D虚拟现实是一类通过计算机图形方式构建的数字化三维仿真空间，目前广泛应用在游戏与其他工业生产领域。随着信息技术与通信技术的发展，目前无论在游戏领域、工业设计领域或生产领域都产生了对大规模现实空间进行3维建模(重建)的需求。例如由Rockstar Games开发的系列动作游戏《GTA》，由Ubisoft Entertainment开发的系列动作游戏《看门狗》等开放式沙盒游戏都需要虚拟出一个完整的真实城市甚至是城市群，用以作为游戏的舞台，并在游戏娱乐界获得巨大成功。最近，微软模拟飞行软件更新了全球的真实地貌与重点城市建筑信息，并且能够按地球大气实际情况在三维虚拟空间中进行实时全球天气仿真，为飞行员提供更加真实的模拟飞行训练环境。另外，现有的3D虚拟化的工业机械零部件为工业设计领域带来极大的便利；3D重建的人体模型也在医学研究诊断与治疗领域发挥作用。<br/>[0003]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对虚拟仿真空间虚拟实体的动态更新方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、确定待模拟的真实空间与对应虚拟空间的模拟粒度；S2、按照所述模拟粒度，定义真实实体与虚拟实体之间的对应关系；S3、在真实空间中提取各个真实实体变化的概率模式；S4、基于所述对应关系，按照所述概率模式对虚拟空间中对应的虚拟实体实施更新。2.根据权利要求1所述的动态更新方法，其特征在于，步骤S3中，所述在真实空间中提取各个真实实体变化的概率模式具体为：S31、基于现有经验规则和/或真实实体的历史变化时间尺度，确定不同真实实体的真实变化时间尺度，并基于所述不同真实实体的真实变化时间尺度确定统一的时间变化尺度；S32、基于所述统一的时间变化尺度，由公式(1)定义真实实体变化的概率模式：其中，P
′
(t＝k)表示真实实体的变化概率模式；元素λ
ab
(i)表示在i时刻，实体从状态a变化到状态b时的概率影响因子，a＝1,2b＝1,2；由元素λ
ab
(i)构成的矩阵表示时序更新矩阵，所述时序更新矩阵中每项元素分别表示在时刻i时实体发生的变化对其变化概率所带来的影响；p表示实体初始时刻下的变化概率，k表示经历的时间点个数；表示实体经过k个时间点后，仍保持最初状态的概率；表示实体经过k个时间点后，发生变化的概率。3.根据权利要求2所述的动态更新方法，其特征在于，步骤S31中，所述基于真实实体的历史变化时间尺度确定不同真实实体的真实变化时间尺度，并基于所述不同真实实体的真实变化时间尺度确定统一的时间变化尺度具体为：S311、获取实体的历史变化数据，确定历史事件下，每个实体处于不同稳定期下对应的起点时间以及变化次数；S312、将所述每个实体处于不同稳定期下对应的起点时间以及变化次数带入公式(2)，进行不同真实实体的真实变化时间尺度计算：其中，T
k
表示第k个真实实体的真实变化时间尺度，n表示真实实体在观测期下的变化次数，t
i
和t
i+1
分别表示真实实体在第i个稳定期以及第i+1个稳定期下的起点时间；S313、基于所述不同真实实体的变化时间尺度，采用公式(3)进行统一的时间变化尺度的计算：F≥max(T1,T2,...,T
k
)；
ꢀꢀꢀꢀ
(3)其中，F表示真实空间的统一时间尺度。
4.根据权利要求2所述的动态更新方法，其特征在于，步骤S32中，所述概率影响因子的定义满足以下所有条件：条件1：令λ
ab
(i)≥0；条件2：令0≤p
·
λ
ab
(i)≤1；条件3：当真实实体稳在时刻i的稳定性比在时刻i-1弱时，令λ
ab
(i)＞1；条件4：当真实实体稳在时刻i的稳定性比在时刻i-1强时，令0≤λ
ab
(i)＜1；条件5：当真实实体稳在时刻i的稳定性与在时刻i-1时无变化，令λ
ab
(i)＝1。5.根据权利要求1所述的动态更新方法，其特征在于，步骤S4中，所述基于所述对应关系，按照所述概率模式对虚拟空间中对应的虚拟实体实施更新具体为：S41、定义虚拟实体的概率更新模式，所述概率更新模式定义为：其中，U(t＝k)表示实体处于k时刻下的概率更新模式；u
i
(0)表示实体在初始时刻处于第i个稳定态的概率，其由初始时刻实体所处的稳定态向量确定；右乘的N阶矩阵表示为稳定态矩阵，所述稳定态矩阵中的每个元素p
ij
表示真实实体从稳定态i变化到稳定态j的变化概率；[u1(k) u2(k)
ꢀ…ꢀ
u
n
(k)]表示为根据概率更新模式U(t＝k)求出的任意远端时刻k下的稳定态概率分布；S42、根据历史统计由频率近似得到初始时刻稳定态向量；S43、令k＝1，计算U(t＝1)；S44、按照U(t＝1)的分布，判断实体处在哪个稳定态的概率最大，预加载概率最大的前x个稳定态对应的信息；S45、检查虚拟实体是否更新；若有更新，则令k＝1，并执行步骤S46；若未更新，则返回到步骤S43，并令k＝2；S46、循环执行步骤S43-步骤S45，直到完成虚拟实体的更新后，输出k，并结束对虚拟实体的更新。6.一种对虚拟仿真空间虚拟实...

【专利技术属性】
技术研发人员：余放，孙海沙，
申请(专利权)人：武汉市真意境文化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：