虚拟穿行的方法和设备技术

技术编号:2948219 阅读:225 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种产生互动虚拟电影的方法,该互动虚拟电影模拟用户在真实场所中的行走和对真实场所的探查,该方法包括:    a.定义创建新结点的第一最小条件;    b.定义在结点之间进行链接的第二最小条件;    c.沿着场所内的路线移动扫描设备,测量在任意给定时刻扫描设备的x,y位移坐标和角取向,并且至少在这一第一最小条件得到满足的时候创建新的结点;    d.在各个结点位置上获取反应摄像机单元视野的图像数据,并且将所述图像数据及其取向与当前结点的x,y位置坐标关联起来;    e.找出并登记结点对之间的相邻链路,以一般性地创建结点的连串,连接在任意两个结点之间的各链路分配结果满足在结点之间进行链接所需的至少所述第二最小条件,其中可以为一个结点分配多于一个链路;    f.将各个所创建的链路进一步关联和登记从结点对中的第一个结点出来的出路角取向和到该结点对中的第二个结点的进路角取向。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的领域涉及互动电影制片系统和方法。更加具体地讲,本专利技术涉及产生互动电影的方法和系统,该互动电影是为了使用户能够虚拟地行走于物理场所(比如建筑物、办公室等)中而制作的。
技术介绍
虚拟电影广泛用于各种不同的目的,比如展示、地点的远距离导游、教育、训练、电子游戏等。一些这样的电影是动画,而另外一些是真实的(涉及在真实物理场所内拍摄的真实画面)。本专利技术涉及的是后一种情况,即,涉及虚拟和互动电影的制作能够使用户探查真实场所的情况。例如,存在着一些这样的情况期望使得用户能够观看场所的电影,并且互动地在该场所内通行。更加具体地说,期望使得互动电影能够使用户在走向他选择的任何可行方向的同时穿行于该场所中,同时连续地观看该场所的真实图像,该真实图像可以根据需要与计算机生成的互动或非互动事件或对象相结合。在另一种更加具体的例子中,期望给出这样一种用于训练个人的虚拟互动电影使他们熟悉特定的场所,同时向他们提供关于该场所的基本而全面的信息,比如它的布局、它的外观、房间以及其中的设施的位置。而且,在训练他们如何应对某些应急措施时,在电影中组合一些模拟情景(例如,火灾)是颇为有益的。这样的能够使人们穿行于真实场所中的虚拟互动电影也可以用于商业目的,例如,使得观看者能够互动地探查诸如真实房产、饭店之类的场所。目前,制作能够实现在场所中通行的虚拟互动电影是一项非常复杂的工作,并且它牵扯到相当大的劳动强度,需要专业且乏味冗长的拍摄和编辑。而且,结果一般来说都并不怎么令人满意,远远不能为用户提供真实的感觉。本专利技术的一个目的是提供大大简化这种包括真实场所图像的虚拟和互动电影的制作过程的方法和系统。本专利技术的另一个目的是实现这样的虚拟和互动电影的制作过程中的至少重要部分的自动化。本专利技术的再另一个目的是实现通过在场所中自由移动扫描设备,而不需要精确限定(这需要在场所中提供精确标记)来生产这样的电影。本专利技术的再另一个目的是提供虚拟-互动电影基于链接图的表现方式。本专利技术的其它目的和优点将会随着介绍的进行而变得显而易见。
技术实现思路
本专利技术涉及产生互动虚拟电影的方法,该互动虚拟电影模拟用户在真实场所中的行走和对真实场所的探查,该方法包括(a)定义创建新结点的第一最小条件;(b)定义在结点之间进行链接的第二最小条件;(c)沿着场所内的路线移动扫描设备,测量任意给定时刻的扫描设备的x,y位移坐标和角取向,并且至少在这一第一最小条件得到满足的时候创建新的结点;(d)在各个结点位置上获取反应摄像机单元视野的图像数据,并且将所述图像数据及其取向与当前结点的x,y位置坐标关联起来;(e)找出并登记结点对之间的相邻链路,以一般性地创建结点的串,连接在任意两个结点之间的各链路分配结果满足结点之间进行链接所需的至少所述第二最小条件,其中可以为一个结点分配多于一个链路;(f)将各个所创建的链路进一步关联和登记从结点对中的第一个结点出来的出路角取向和到该结点对中的第二个结点的进路角取向。优选地,满足包含在所述第一最小条件中的任何一个条件都会导致创建新的结点。优选地,所述第一最小条件之一是由所述设备采样的两个结点之间的最大预定距离D。优选地,所述第一最小条件之一是设备在离开结点之后的取向的最大预定允许角度变化δ°。优选地,该方法此外还包括在满足某些第三条件的时候消除或合并结点。优选地,所述第三条件包括低于预定距离的结点接近程度d和至少结点之一中的360°。优选地,各个图像数据包括多个画面,并且其中各个画面角取向也要登记。优选地,互动虚拟电影包括(a)多个结点;(b)连接在结点之间的链路,其中通过两个结点之间的各链路将从一个结点出来的出路角度指示和到另一个结点的进路角度指示关联起来,多个链路可以与一个结点相关联;(c)图像数据,反映出各个结点的摄像机单元视野,和所述图像数据的取向指示。优选地,电影的显示包括下述步骤(a)向用户提供选择、转向和前进的手段;(b)向用户显示结点图像数据中的选定用户视野;(c)当用户转向特定的方向时,向用户显示与所述特定方向相应的图像数据的用户视野部分;(d)当用户对准当前结点的出路方向之一,并且选择前进时向用户显示通过所述出路方向而与所述当前结点相链接的下一个结点的图像数据的一部分,所显示的图像数据的一部分和与所述链接相关的进路方向相对应;(e)当用户选择了当前结点之外的结点时,向他显示所述其它结点的图像数据的用户视野部分。本专利技术还涉及一种用于产生互动虚拟电影的设备,该互动虚拟电影模拟用户在真实场所中的行走,该设备包括(a)可移动平台;(b)位置和取向单元,用于获取平台在任意给定时刻的位置和取向,并且将它们提供给成像单元;(c)成像单元,用于在某些第一最小条件得到满足的任意时刻创建结点,获取图像数据并且将所述图像数据及其取向与结点位置关联起来,从而形成结点数据包;(d)数据单元,用于(1)从成像单元接收结点数据包;(2)计算结点之间的相邻关系;(3)登记所找到的相邻结点之间的链路,包括对各个链路登记进入结点的进路方向和离开结点的出路方向;(4)计算可能的结点合并和/或消除;(5)将步骤1-4得到的链接图保存在数据单元中的数据库中;(6)从可拆装介质或网络装置向数据库输入链接图;和(7)从数据库向可拆装介质或网络装置输出链接图;(e)控制单元,用于(1)启动和停用所述装置;(2)定义所述设备进行操作所需的参数;(3)提供针对输入和输出操作的控制。优选地,所述数据单元位于可移动平台上;优选地,所述数据单元远离所述平台。附图说明在附图中附图1表示具有两个过道和两个房间的示意性办公室的图解,对其进行的探查是借助互动电影实现的;附图2表示标注于其上的路线和结点的局部图解的例子;附图3a、3b、3c和3d表示在办公室的不同位置上的结点的摄像机单元视野的例子;附图4表示位于具有-45°到225°的摄像机单元视野的结点的30°到90°之间的60°用户视野(UFOV);附图5以框图形式图解说明了按照本专利技术实施方式的扫描设备的总体结构;附图6表示处理在接近路口(junction)的区域中的结点之间移动的例子;附图7是更加详细说明按照本专利技术的实施方式的扫描设备的结构的框图;附图8是说明如何按照本专利技术的实施方式针对相邻关系对结点进行分析的流程图;附图9是说明如何按照本专利技术的另一种实施方式针对相邻关系对结点进行分析的更加详细的流程图;和附图10和11是说明路口附近结点的分析的两个例子。具体实施例方式按照本专利技术的虚拟电影的拍摄最好是借助扫描设备进行的。所述扫描设备包括摄像机单元,该摄像机单元可以包括一个或多个独立摄像机,各摄像机可以是视频数字或模拟摄像机或者是数字静止摄像机。摄像机单元可以在达到360°的视野中自动地扫描和获取图像数据(下文中称为画面(frame))。摄像机单元视野可以通过组合一个或多个独立摄像机来获得。如前所述,本专利技术的一个目的是使得观看电影的用户能够探查所扫描的场所,并且让他实时选择他的路线,意思是说,例如,当接近交叉路口时,让他决定选择哪条道路。按照本专利技术,视频或静止画面是沿着真实场所中的路线采集的。然后采用一般的自动方式对所采集的画面进行处理,以产生互动电影。于是,当电影活动起来时,用户能够在沿着所述虚拟路线移动的同时虚拟地探本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:G·罗伊兹R·阿米拉
申请(专利权)人:门特威夫科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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