一种基于数字孪生的虚拟现实交互方法技术

本发明专利技术属于虚拟现实交互技术领域，公开了一种基于数字孪生的虚拟现实交互方法。本发明专利技术采用搭建虚拟测试环境方法能够通过控制系统与真实物理应用场景实时交互，并映射到对应的应用场景的数字孪生模型输出应用场景的工作状态，缩短调试时间；同时，通过加载虚拟现实场景方法可以使得虚拟现实场景的加载不受限于场景开发平台的版本，从而避免由于场景开发平台版本不兼容导致出现虚拟现实场景加载失败的问题，提升用户的虚拟现实体验。提升用户的虚拟现实体验。提升用户的虚拟现实体验。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数字孪生的虚拟现实交互方法


[0001]本专利技术属于虚拟现实交互
，尤其涉及一种基于数字孪生的虚拟现实交互方法。

技术介绍

[0002]虚拟现实技术(英文名称：Virtual Reality，缩写为VR)，是20世纪发展起来的一项全新的实用技术。虚拟现实技术囊括计算机、电子信息、仿真技术，其基本实现方式是计算机模拟虚拟环境从而给人以环境沉浸感。随着社会生产力和科学技术的不断发展，各行各业对VR技术的需求日益旺盛。VR技术也取得了巨大进步，并逐步成为一个新的科学
然而，现有基于数字孪生的虚拟现实交互方法对虚拟场景测试周期长；同时，因为版本无法兼容而出现场景加载时的渲染错误的问题，导致该虚拟现实场景加载失败，影响用户体验。
[0003]综上所述，现有技术存在的问题是：现有基于数字孪生的虚拟现实交互方法对虚拟场景测试周期长；同时，因为版本无法兼容而出现场景加载时的渲染错误的问题，导致该虚拟现实场景加载失败，影响用户体验。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种基于数字孪生的虚拟现实交互方法。
[0005]本专利技术是这样实现的，一种基于数字孪生的虚拟现实交互方法包括以下步骤：
[0006]步骤一，通过现实虚拟技术对物理实体进行实物图构建；通过场景构建程序根据实物结构特征构建场景模型，并确保场景模型中的虚拟物体与物理实体保持一致，接着，基于传感器数据和物理模型构建虚拟场景，在模拟器中对构建的虚拟场景进行渲染；并搭建虚拟测试环境，对虚拟场景进行测试；
[0007]步骤二，加载虚拟现实场景，利用第一交互端的图像采集器实时获取第一图像，第一交互端的图像采集器采集所述第一图像的视角与虚拟场景中的第一虚拟视角相对应；
[0008]步骤三，第一交互端获取图像之后，利用第二交互端的图像采集器实时获取第二图像，所述第二图像的视角与虚拟场景中的第二虚拟视角相对应；
[0009]步骤四，将所述第二交互端和/或与所述第二交互端关联的对象更新至所述第一虚拟视角下的虚拟场景中；且将所述第一交互端和/或与所述第一交互端关联的对象更新至所述第二虚拟视角下的虚拟场景中；
[0010]步骤五，基于数字孪生的虚拟现实交互方法通过使用数字孪生技术，将现实场景中的物理实体完整全面地映射在虚拟场景中，并通过模型优化及渲染方法实现虚拟现实的精确交互。
[0011]进一步，所述搭建虚拟测试环境方法如下：
[0012](1)通过模型构建程序构建应用场景的数字孪生模型；监听用户端发送的命令或
监听控制系统发送的指令；
[0013](2)响应于所述命令或所述指令，从所述控制系统中获取应用场景数据；向所述数字孪生模型输入所述应用场景数据，以获取输出的仿真数据；
[0014](3)根据所述仿真数据，展示所述应用场景响应于所述命令或所述指令后的工作状态；建立工作面的三维展示模型；将所述三维展示模型与所述数字孪生模型进行绑定映射；将所述三维展示模型导入至三维引擎；向所述用户端发送三维展示指令；将所述仿真数据输入到所述三维引擎中，以使用户端根据所述三维展示指令展示所述工作面响应于所述命令或所述指令后的工作状态。
[0015]进一步，所述通过模型构建程序构建所述应用场景的数字孪生模型包括：
[0016]接收用户端配置的模型信息，根据所述模型信息构建所述应用场景的数字孪生模型。
[0017]进一步，所述加载虚拟现场景方法如下：
[0018](1)采集对目标虚拟现实场景的控制输入数据；
[0019](2)根据所述控制输入数据获取关键控制数据；
[0020]其中，所述关键控制数据包括触发起始时间、触发持续时间、触发输入坐标和触发按键；
[0021](3)根据所述关键控制数据生成所述目标虚拟现实场景的加载控制脚本；
[0022]其中，所述加载控制脚本中至少包含指定的渲染时序、以及与所述渲染时序对应的渲染执行信息；
[0023](4)响应于目标虚拟现实场景的加载请求，获取所述加载控制脚本；
[0024](5)根据预设的执行优先级执行所述加载控制脚本，对所述目标虚拟现实场景中包含的场景对象按所述渲染时序执行渲染，以加载所述目标虚拟现实场景；
[0025]其中，所述渲染时序至少包括场景摄像机的渲染时序，根据所述场景摄像机不同的深度值来实现设置指定的所述场景摄像机的渲染时序，所述场景摄像机包括左眼摄像机和右眼摄像机。
[0026]进一步，所述加载控制脚本包括控制子脚本和渲染子脚本，
[0027]其中，所述控制子脚本至少包括所述渲染时序，所述渲染子脚本至少包括所述渲染执行信息；
[0028]所述执行所述加载控制脚本的步骤包括：
[0029]执行所述控制子脚本，以根据所述渲染时序执行所述渲染子脚本，对所述目标虚拟现实场景中包含的场景对象按所述渲染时序执行渲染，以加载所述目标虚拟现实场景。
[0030]进一步，所述预设的执行优先级是最高的执行优先级。
[0031]本专利技术的优点及积极效果为：本专利技术通过采用搭建虚拟测试环境方法构建应用场景的数字孪生模型，监听用户端发送的命令或监听控制系统发送的指令，响应于所述命令或所述指令，从所述控制系统中获取应用场景数据，向所述数字孪生模型输入所述应用场景数据，以获取输出的仿真数据，根据所述仿真数据，展示所述应用场景响应于所述命令或所述指令后的工作状态；该方法能够通过控制系统与真实物理应用场景实时交互，并映射到对应的应用场景的数字孪生模型输出应用场景的工作状态，缩短调试时间；同时，通过加载虚拟现场景方法可以使得虚拟现实场景的加载不受限于场景开发平台的版本，从而避免
由于场景开发平台版本不兼容导致出现虚拟现实场景加载失败的问题，提升用户的虚拟现实体验。
附图说明
[0032]图1是本专利技术实施提供的基于数字孪生的虚拟现实交互方法流程图。
[0033]图2是本专利技术实施提供的搭建虚拟测试环境方法流程图。
[0034]图3是本专利技术实施提供的加载虚拟现场景方法流程图。
具体实施方式
[0035]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0036]下面结合附图对本专利技术的应用原理作进一步描述。
[0037]如图1所示，本专利技术提供一种基于数字孪生的虚拟现实交互方法包括以下步骤：
[0038]S101，通过现实虚拟技术对物理实体进行实物图构建；通过场景构建程序根据实物结构特征构建场景模型，并确保场景模型中的虚拟物体与物理实体保持一致，接着，基于传感器数据和物理模型构建虚拟场景，在模拟器中对构建的虚拟场景进行渲染；并搭建虚拟测试环境，对虚拟场景进行测试；
[0039]S102，加载虚拟现实场景，利用第一交互端的图像采集器实时获取第一图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数字孪生的虚拟现实交互方法，其特征在于，所述基于数字孪生的虚拟现实交互方法包括以下步骤：步骤一，通过现实虚拟技术对物理实体进行实物图构建；通过场景构建程序根据实物结构特征构建场景模型，并确保场景模型中的虚拟物体与物理实体保持一致，接着，基于传感器数据和物理模型构建虚拟场景，在模拟器中对构建的虚拟场景进行渲染；并搭建虚拟测试环境，对虚拟场景进行测试；步骤二，加载虚拟现实场景，利用第一交互端的图像采集器实时获取第一图像，第一交互端的图像采集器采集所述第一图像的视角与虚拟场景中的第一虚拟视角相对应；步骤三，第一交互端获取图像之后，利用第二交互端的图像采集器实时获取第二图像，所述第二图像的视角与虚拟场景中的第二虚拟视角相对应；步骤四，将所述第二交互端和/或与所述第二交互端关联的对象更新至所述第一虚拟视角下的虚拟场景中；且将所述第一交互端和/或与所述第一交互端关联的对象更新至所述第二虚拟视角下的虚拟场景中；步骤五，基于数字孪生的虚拟现实交互方法通过使用数字孪生技术，将现实场景中的物理实体完整全面地映射在虚拟场景中，并通过模型优化及渲染方法实现虚拟现实的精确交互。2.如权利要求1所述的基于数字孪生的虚拟现实交互方法，其特征在于，所述搭建虚拟测试环境方法如下：(1)通过模型构建程序构建应用场景的数字孪生模型；监听用户端发送的命令或监听控制系统发送的指令；(2)响应于所述命令或所述指令，从所述控制系统中获取应用场景数据；向所述数字孪生模型输入所述应用场景数据，以获取输出的仿真数据；(3)根据所述仿真数据，展示所述应用场景响应于所述命令或所述指令后的工作状态；建立工作面的三维展示模型；将所述三维展示模型与所述数字孪生模型进行绑定映射；将所述三维展示模型导入至三维引擎；向所述用户端发送三维展示指令；将所述仿真数据输入到所述三维引擎中，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：张一鸣，王雪雅，叶双，刘琦，
申请(专利权)人：无锡途因思网络信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：