一种基于模型边缘射线检测的交互方法、装置及设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于模型边缘射线检测的交互方法、装置及设备，方法包括：分别从目标物体和虚拟物体的轮廓碰撞体上选取轮廓点；使视觉相机发射出若干射线，若干射线对应穿过虚拟物体的轮廓碰撞体上的各个轮廓点，形成边缘射线集群；检测目标物体与边缘射线集群的交合状态；当边缘射线集群中的射线对应穿过所述目标物体的轮廓碰撞体上的各个轮廓点时，判定目标物体与所述虚拟物体处于视觉重合状态。本发明专利技术创造性的提成了用于3D物体之间视觉重合判定的模型边缘射线检测方案，并直接在检测到目标物体与虚拟物体处于视觉重合状态时就会直接触发对应的重合交互动作，不需要用户旋转视角和调整物体位置，极大提升了交互效率和交互体验。验。验。

【技术实现步骤摘要】
一种基于模型边缘射线检测的交互方法、装置及设备


[0001]本专利技术涉及模型交互
，特别涉及一种基于模型边缘射线检测的交互方法、装置及设备。

技术介绍

[0002]为了降低模拟训练和教学的成本，越来越多的企业开始研发基于3D建模的虚拟科普、实训系统，即在3D开发软件中构建仿真模型，并通过制定相应的仿真交互流程，使得用户可以在3D开发软件中按照相应的仿真交互流程提示来对3D仿真模型进行操作，从而达到对该仿真模型的科普、实训效果。
[0003]在类似科普、实训交互当中，通常会遇到需要将仿真模型从A位置移动到B位置的移动交互场景，此时通常会在B位置预显示与仿真模型一模一样的虚拟模型，当仿真模型与该虚拟模型重合时，会判定仿真模型已经从A位置拖拽到B位置，从而执行相应的交互操作。
[0004]然而，由于用户对仿真模型进行拖拽是处于2D操作界面下，相当于需要在2D视角下拖拽一个3D物体和另一个三轴不同平面上的3D物体进行重合交互，此时需要用户不断的旋转视角和调整物体位置才能完成两个3D物体的重合交互动作，这种交互效率低、体验感差。

技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术的目的是提供一种基于模型边缘射线检测的交互方法、装置及设备，以解决
技术介绍
当中的至少一技术问题。
[0006]根据本专利技术实施例的一种基于模型边缘射线检测的交互方法，应用于目标物体与虚拟物体之间的移动交互当中，所述方法包括：根据所述目标物体和所述虚拟物体的轮廓信息，分别构建所述目标物体和所述虚拟物体的轮廓碰撞体；分别从所述目标物体和所述虚拟物体的轮廓碰撞体上按预设规则选取若干轮廓点；使视觉相机发射出若干射线，若干所述射线对应穿过所述虚拟物体的轮廓碰撞体上的各个轮廓点，形成边缘射线集群；当将所述目标物体移向所述虚拟物体的过程当中，检测所述目标物体与所述边缘射线集群的交合状态；当所述边缘射线集群中的射线对应穿过所述目标物体的轮廓碰撞体上的各个轮廓点时，判定所述目标物体与所述虚拟物体处于视觉重合状态，则触发所述目标物体与所述虚拟物体重合对应的交互动作。
[0007]另外，根据本专利技术上述实施例的一种基于模型边缘射线检测的交互方法，还可以具有如下附加的技术特征：进一步地，根据所述目标物体和所述虚拟物体的轮廓信息，分别构建所述目标物
体和所述虚拟物体的轮廓碰撞体的步骤包括：根据所述目标物体的轮廓信息，构建包裹所述目标物体的轮廓的目标长方体，所述目标物体的临界轮廓点位于所述目标长方体的表面上，得到所述目标物体的轮廓碰撞体；根据所述虚拟物体的轮廓信息，构建包裹所述虚拟物体的轮廓的虚拟长方体，所述虚拟物体的临界轮廓点位于所述虚拟长方体的表面上，得到所述虚拟物体的轮廓碰撞体。
[0008]进一步地，分别从所述目标物体和所述虚拟物体的轮廓碰撞体上按预设规则选取若干轮廓点的步骤包括：分别从所述目标物体和所述虚拟物体的轮廓碰撞体的每条轮廓边上选取若干轮廓点，所述轮廓点包括端点和预设等分点。
[0009]进一步地，分别从所述目标物体和所述虚拟物体的轮廓碰撞体的每条轮廓边上选取若干轮廓点的步骤包括：分别从所述目标物体和所述虚拟物体的轮廓碰撞体的每条轮廓边上选取端点和预设等分点，以对应选取若干轮廓点。
[0010]进一步地，分别从所述目标物体和所述虚拟物体的轮廓碰撞体上按预设规则选取若干轮廓点的步骤之后，还包括：分别对所述目标物体和所述虚拟物体的轮廓碰撞体上选取的轮廓点进行编号，所述目标物体和所述虚拟物体的轮廓碰撞体上的相同轮廓点编号相同，并至少记录所述虚拟物体的轮廓碰撞体上选取的轮廓点的坐标。
[0011]进一步地，使视觉相机发射出若干射线，若干所述射线对应穿过所述虚拟物体的轮廓碰撞体上的各个轮廓点的步骤包括：以所述视觉相机的坐标为原点，并以所述虚拟物体的轮廓碰撞体上选取的各轮廓点的坐标为每条射线上的参考点，控制所述视觉相机发射出若干所述射线，所述射线按其穿过的轮廓点的编号进行编号。
[0012]进一步地，当将所述目标物体移向所述虚拟物体的过程当中，检测所述目标物体与所述边缘射线集群的交合状态的步骤包括：当将所述目标物体移向所述虚拟物体的过程当中，检测所述目标物体的轮廓碰撞体上选取的各轮廓点是否与所述边缘射线集群中对应编号的射线重合；若所述目标物体的轮廓碰撞体上选取的各轮廓点均与所述边缘射线集群中对应编号的射线重合，则判定所述目标物体与所述虚拟物体处于视觉重合状态。
[0013]进一步地，当将所述目标物体移向所述虚拟物体的过程当中，检测所述目标物体的轮廓碰撞体上选取的各轮廓点是否与所述边缘射线集群中对应编号的射线重合的步骤包括：当开始将所述目标物体移向所述虚拟物体时，在所述目标物体的轮廓碰撞体上以选取的轮廓点为球心、并以第一阈值为半径生成碰撞球体，每个轮廓点对应生成一个碰撞球体；当将所述目标物体移向所述虚拟物体的过程当中，检测所述目标物体的轮廓碰撞体与所述虚拟物体的轮廓碰撞体的交叠体积比，若所述交叠体积比大于比值阈值，则将所
述碰撞球体的半径降低为第二阈值；检测所述目标物体的轮廓碰撞体上的各碰撞球体是否均被所述边缘射线集群中对应编号的射线穿过；若检测结果为是，则判定所述目标物体的轮廓碰撞体上选取的各轮廓点均与所述边缘射线集群中对应编号的射线重合；其中，检测所述目标物体的轮廓碰撞体与所述虚拟物体的轮廓碰撞体的交叠体积比的步骤包括：分别获取所述目标物体和所述虚拟物体的轮廓碰撞体在同一水平底面的水平投影，将所述目标物体和所述虚拟物体的水平投影进行交集运算，确定水平投影交叠面积；根据所述水平投影交叠面积和轮廓碰撞体的高度，计算出交叠体积，并根据所述交叠体积和所述目标物体的轮廓碰撞体的比值，确定所述交叠体积比。
[0014]根据本专利技术实施例的一种基于模型边缘射线检测的交互装置，应用于目标物体与虚拟物体之间的移动交互当中，所述装置包括：轮廓处理模块，用于根据所述目标物体和所述虚拟物体的轮廓信息，分别构建所述目标物体和所述虚拟物体的轮廓碰撞体；特征选取模块，用于分别从所述目标物体和所述虚拟物体的轮廓碰撞体上按预设规则选取若干轮廓点；射线控制模块，用于使视觉相机发射出若干射线，若干所述射线对应穿过所述虚拟物体的轮廓碰撞体上的各个轮廓点，形成边缘射线集群；移动监测模块，用于当将所述目标物体移向所述虚拟物体的过程当中，检测所述目标物体与所述边缘射线集群的交合状态；重合交互模块，用于当所述边缘射线集群中的射线对应穿过所述目标物体的轮廓碰撞体上的各个轮廓点时，判定所述目标物体与所述虚拟物体处于视觉重合状态，则触发所述目标物体与所述虚拟物体重合对应的交互动作。
[0015]本专利技术还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的基于模型边缘射线检测的交互方法。
[0016]本专利技术还提出一种基于模型边缘射线检测的交互设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述的基于模型边缘射线检测的交互方法。
[0017]与现有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于模型边缘射线检测的交互方法，其特征在于，应用于目标物体与虚拟物体之间的移动交互当中，所述方法包括：根据所述目标物体和所述虚拟物体的轮廓信息，分别构建所述目标物体和所述虚拟物体的轮廓碰撞体；分别从所述目标物体和所述虚拟物体的轮廓碰撞体上按预设规则选取若干轮廓点；使视觉相机发射出若干射线，若干所述射线对应穿过所述虚拟物体的轮廓碰撞体上的各个轮廓点，形成边缘射线集群；当将所述目标物体移向所述虚拟物体的过程当中，检测所述目标物体与所述边缘射线集群的交合状态；当所述边缘射线集群中的射线对应穿过所述目标物体的轮廓碰撞体上的各个轮廓点时，判定所述目标物体与所述虚拟物体处于视觉重合状态，则触发所述目标物体与所述虚拟物体重合对应的交互动作。2.根据权利要求1所述的基于模型边缘射线检测的交互方法，其特征在于，根据所述目标物体和所述虚拟物体的轮廓信息，分别构建所述目标物体和所述虚拟物体的轮廓碰撞体的步骤包括：根据所述目标物体的轮廓信息，构建包裹所述目标物体的轮廓的目标长方体，所述目标物体的临界轮廓点位于所述目标长方体的表面上，得到所述目标物体的轮廓碰撞体；根据所述虚拟物体的轮廓信息，构建包裹所述虚拟物体的轮廓的虚拟长方体，所述虚拟物体的临界轮廓点位于所述虚拟长方体的表面上，得到所述虚拟物体的轮廓碰撞体。3.根据权利要求2所述的基于模型边缘射线检测的交互方法，其特征在于，分别从所述目标物体和所述虚拟物体的轮廓碰撞体上按预设规则选取若干轮廓点的步骤包括：分别从所述目标物体和所述虚拟物体的轮廓碰撞体的每条轮廓边上选取若干轮廓点，所述轮廓点包括端点和预设等分点。4.根据权利要求1所述的基于模型边缘射线检测的交互方法，其特征在于，分别从所述目标物体和所述虚拟物体的轮廓碰撞体上按预设规则选取若干轮廓点的步骤之后，还包括：分别对所述目标物体和所述虚拟物体的轮廓碰撞体上选取的轮廓点进行编号，所述目标物体和所述虚拟物体的轮廓碰撞体上的相同轮廓点编号相同，并至少记录所述虚拟物体的轮廓碰撞体上选取的轮廓点的坐标。5.根据权利要求4所述的基于模型边缘射线检测的交互方法，其特征在于，使视觉相机发射出若干射线，若干所述射线对应穿过所述虚拟物体的轮廓碰撞体上的各个轮廓点的步骤包括：以所述视觉相机的坐标为原点，并以所述虚拟物体的轮廓碰撞体上选取的各轮廓点的坐标为每条射线上的参考点，控制所述视觉相机发射出若干所述射线，所述射线按其穿过的轮廓点的编号进行编号。6.根据权利要求5所述的基于模型边缘射线检测的交互方法，其特征在于，当将所述目标物体移向所述虚拟物体的过程当中，检测所述目标物体与所述边缘射线集群的交合状态的步骤包括：当将所述目标物体移向所述虚拟物体的过程当中，检测所述目标物体的轮廓碰撞体上
选取的各轮廓点是否与所述边缘射线集...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓敏，张琨，
申请(专利权)人：江西格如灵科技有限公司，
类型：发明
国别省市：