基于增强现实的座舱重构系统及实现方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于增强现实的座舱重构系统及实现方法，属于增强现实领域。本发明专利技术推翻传统的显示方式，通过定制的投影仪作为输出光源，配和固定的采集输入摄像机，完成虚实结合的融合，达到最大化虚拟的效果，即较少硬件设施，将座舱真实还原，并通过跟踪定位模块使得座舱具有交互性。本发明专利技术弱化了硬件的存在，将硬件通过增强现实技术虚拟出来，同时具备交互性，具有科技性和趣味性，同时减少了仿真座舱的硬件建设成本。舱的硬件建设成本。舱的硬件建设成本。

【技术实现步骤摘要】
基于增强现实的座舱重构系统及实现方法


[0001]本专利技术属于增强现实领域，具体涉及一种基于增强现实的座舱重构系统及实现方法。

技术介绍

[0002]增强现实是一种利用计算机产生的附加信息对使用者所看到的真实世界景象进行增强或者扩张的技术。借助光电显示技术、交互技术、多种传感技术和计算机图形与多媒体技术将计算机生成的虚拟环境与用户周围的真实环境融为一体，使用户从感官效果上确信虚拟环境是其周围真实环境的组成部分。主要包括虚、、实结合、实时交互和三维注册这三个特点。
[0003]如附图1所示，增强现实系统主要包括虚拟场景发生器、投影设备、虚拟场景与真实场景对准的方位跟踪定位设备和各种交互设备。其中虚拟场景发生器负责虚拟场景的建模、管理、绘制和其他外设的管理，投影设备需要将输出光信号打到舱体内，交互设备用于实现感官信号以及环境控制操作信号的输入与输出。
[0004]目前的作战飞机的座舱中多采用依托显示屏的显示技术，受到空间的限制过大，局限性大、可扩展性差、直观性弱等问题较为突出，而基于增强现实的座舱设计可以带来极大的改观，同时目前的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于增强现实的座舱重构系统，其特征在于，该系统包括座舱、投影仪、摄像机、头盔和服务器；投影仪固定在座舱舱体内，作为输出光源；服务器完成增强现实计算处理；座舱中的真实场景区域包括用户正下方的操纵杆操作区域、用户左侧的油门操作台面区域以及座舱右侧台面区域，座舱油门操作台面区域和座舱右侧台面区域分别在座舱的左右两个台面上，操纵杆操作区域平面比左右两个台面低，飞机座舱的正前方为仪表显示区域，操纵杆操作区域的左右两个内侧面以及与仪表显示区比邻的前内侧面，与操纵杆区合称座舱底部区域；在创建座舱模型时将左侧的油门操作台面区域、座舱底部区域和座舱右侧台面区域简化为三个四边形面，左侧四边形用来显示座舱左侧用于油门操作台面区域的真实视频图像，右侧四边形用来显示座舱右侧台面区域的真实视频图像，中间的四边形用来显示座舱底部区域的真实视频图像；座舱底部区域、油门操作台面区域、座舱右侧台面区域由直线区别开来；三台摄像机的镜头方向分别对准座舱左右两侧及中间区域，确保座舱左右两侧及中间区域分别在各自对应的摄像机视场内，每一个摄像机采集到的图像，经服务器提取有用区域后添加到虚拟座舱的三个比邻的地面四边形面上，实现虚实图像融合；头盔戴在训练员头上，用于观看虚实图像融合后的场景。2.如权利要求1所述的基于增强现实的座舱重构系统，其特征在于，采用计算机图形学中的2D四点纹理映射技术，将真实的视频图像添加到虚拟座舱模型的三个比邻四边形面上。3.如权利要求2所述的基于增强现实的座舱重构系统，其特征在于，在座舱真实场景采集系统中，对于每一个摄像机采集到的图像，有用区域用纹理空间中四个点的纹理坐标包含的四边形区域来表示。4.如权利要求3所述的基于增强现实的座舱重构系统，其特征在于，对四个点的纹理坐标进行标定具体步骤如下：(1)稳固支架，调节好三台摄像机的镜头方向，确保座舱左右两侧及中间区域分别在各自对应的摄像机视场内；(2)三台摄像机输出到图像输入视频分割器，截取一幅视频分割器输出的图像作为纹理空间的初始纹理，用四点纹理映射方法将三个通道图像中的有用区域ROI分别映射到对应的三个四边形面上；(3)对ROI的四点纹理坐标进行精细调节，确保在三个四边形面过渡边界上显示出平滑、连续的视觉效果。5.一种基于增强现实的训练系统，其特征在于，该训练系统包括主控制台模块、监视端模块、客户端模块和网络数据传输与交换模块；主控制台模块发送配置参数，接收飞行参数；客户端模块发送飞行参数，接收配置参数，监视端模块接收配置参数和飞行参数，客户端模块位于如权利要求1
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4任一项所述的座舱重构系统；主控制台模块负责设定训练科目、基本仿真参数设定、仿真速度控制、选择监视端...

【专利技术属性】
技术研发人员：王梓蘅，张轮，张博渊，周银鹤，
申请(专利权)人：天津津航计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：