【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于三维虚拟现实，更具体地，涉及一种基于卫星数据的高精度三维仿真增强方法及系统。
技术介绍
1、虚拟现实(vr)技术正经历着迅速的发展，并在多个领域展示出了广泛的应用。以下是虚拟现实技术的一些主要方面和现状：
2、头戴式设备：头戴式虚拟现实设备是最为人熟知的虚拟现实技术。包括oculusrift、htc vive、playstation vr等设备，它们提供了沉浸式的虚拟体验，用户可以通过戴上设备完全沉浸于虚拟环境中。
3、手部追踪和控制器：随着手部追踪和手柄控制器的不断改进，用户能够更自然地与虚拟环境进行互动。这些控制器可以捕捉手部动作、手指动作，使用户能够在虚拟空间中进行更自由、精确的操作。
4、虚拟现实内容：虚拟现实内容的质量和多样性也在不断提高。包括虚拟游戏、虚拟旅游、培训模拟、医疗应用等，各种应用场景都得到了广泛的探索和应用。
5、增强现实技术：增强现实(ar)技术结合了虚拟元素和现实世界，将计算机生成的信息叠加在真实场景中。ar技术已经应用于手机应用、头戴式设备以及ar眼镜中，提供了更丰富的信息交互体验。
6、但是现有技术中并没有一种技术方案能够通过卫星数据构建三维空间模型，并通过vr展示给用户，并且渲染效果也差强人意。
技术实现思路
1、为解决以上技术问题，本专利技术提出一种基于卫星数据的高精度三维仿真增强方法，包括：
2、获取卫星影像数据，所述卫星影像数据包括：卫星遥感图像数据和/或激
3、通过地理信息系统gis，将所述地表特征和所述地形特征集成到地理空间数据库中，并创建空间三维模型，对所述空间三维模型进行三维渲染，生成渲染后的空间三维模型；
4、将渲染后的所述空间三维模型通过vr进行展现，并且实时获取所述卫星影像数据，从而对渲染后的所述空间三维模型进行更新。
5、进一步的，通过设置在vr设备上的传感器，实时获取用户的运动状态，并通过卡尔曼滤波器对用户的运动状态进行实时估计，从而实现更自然、流畅的虚拟现实体验。
6、进一步的，分别设置环境光照模型、环境光线映射模型和环境光线折射效果模型对所述空间三维模型进行三维渲染，生成渲染后的空间三维模型。
7、进一步的，所述环境光照模型包括：
8、
9、其中，itotal为总的光照强度指数，αshadow为阴影的透明度，ca为环境光照的颜色系数，ia为环境光照的强度，ρ为漫反射系数，n为表面法线，la为，cd为漫反射的颜色系数，id为漫反射的光照强度，ρs为镜面反射系数，r为折射的方向向量，v为视线方向向量，ns为镜面反射的光滑度指数，α′为镜面反射的衰减因子，θ为视线方向和光照方向之间的夹角，θs为理想的镜面反射方向，cs为镜面反射的颜色系数，is为镜面反射的光照强度。
10、进一步的，所述环境光线映射模型包括：
11、
12、其中，ienv为环境光线映射的光照强度指数，cenv为环境映射的颜色，renv为环境映射的方向向量，nenv为环境映射的反射系数。
13、进一步的，所述环境光线折射效果模型包括：
14、
15、其中，irefract为环境光线折射效果的光照强度指数，αrefract为折射的透明度，crefract为折射光的颜色，βrefract为折射衰减系数，d′为入射角和出射角之间的差值，rrefract为折射向量，nrefract为折射的反射系数。
16、本专利技术还提出一种基于卫星数据的高精度三维仿真增强系统，包括：
17、获取数据模块，用于获取卫星影像数据，所述卫星影像数据包括：卫星遥感图像数据和/或激光雷达数据，提取所述卫星遥感图像数据的地表特征和所述激光雷达数据的地形特征；
18、构建三维模型模块，用于通过地理信息系统gis，将所述地表特征和所述地形特征集成到地理空间数据库中，并创建空间三维模型，通过计算机图形学技术对所述空间三维模型进行三维渲染，生成渲染后的空间三维模型；
19、虚拟现实模块，用于将渲染后的所述空间三维模型通过vr进行展现，并且实时获取所述卫星影像数据，从而对渲染后的所述空间三维模型进行更新。
20、进一步的，通过设置在vr设备上的传感器，实时获取用户的运动状态，并通过卡尔曼滤波器对用户的运动状态进行实时估计，从而实现更自然、流畅的虚拟现实体验。
21、进一步的，分别设置环境光照模型、环境光线映射模型和环境光线折射效果模型对所述空间三维模型进行三维渲染，生成渲染后的空间三维模型。
22、进一步的，所述环境光照模型包括：
23、
24、其中，itotal为总的光照强度指数，αshadow为阴影的透明度，ca为环境光照的颜色系数，ia为环境光照的强度，ρ为漫反射系数，n为表面法线，la为，cd为漫反射的颜色系数，id为漫反射的光照强度，ρs为镜面反射系数，r为折射的方向向量，v为视线方向向量，ns为镜面反射的光滑度指数，α′为镜面反射的衰减因子，θ为视线方向和光照方向之间的夹角，θs为理想的镜面反射方向，cs为镜面反射的颜色系数，is为镜面反射的光照强度。
25、通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
26、本专利技术获取卫星影像数据，所述卫星影像数据包括：卫星遥感图像数据和/或激光雷达数据，提取所述卫星遥感图像数据的地表特征和所述激光雷达数据的地形特征；通过地理信息系统gis，将所述地表特征和所述地形特征集成到地理空间数据库中，并创建空间三维模型，对所述空间三维模型进行三维渲染，生成渲染后的空间三维模型；将渲染后的所述空间三维模型通过vr进行展现，并且实时获取所述卫星影像数据，从而对渲染后的所述空间三维模型进行更新。本专利技术通过以上技术方案，能够结合卫星数据构建三维空间模型，并通过vr的方式为用户进行展现，增强了用户体验。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于卫星数据的高精度三维仿真增强方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种基于卫星数据的高精度三维仿真增强方法，其特征在于，通过设置在VR设备上的传感器，实时获取用户的运动状态，并通过卡尔曼滤波器对用户的运动状态进行实时估计，从而实现更自然、流畅的虚拟现实体验。
3.如权利要求1所述的一种基于卫星数据的高精度三维仿真增强方法，其特征在于，分别设置环境光照模型、环境光线映射模型和环境光线折射效果模型对所述空间三维模型进行三维渲染，生成渲染后的空间三维模型。
4.如权利要求3所述的一种基于卫星数据的高精度三维仿真增强方法，其特征在于，所述环境光照模型包括：
5.如权利要求3所述的一种基于卫星数据的高精度三维仿真增强方法，其特征在于，所述环境光线映射模型包括：
6.如权利要求3所述的一种基于卫星数据的高精度三维仿真增强方法，其特征在于，所述环境光线折射效果模型包括：
7.一种基于卫星数据的高精度三维仿真增强系统，其特征在于，包括：
8.如权利要求7所述的一种基于卫星数据的高精度三维仿真
9.如权利要求7所述的一种基于卫星数据的高精度三维仿真增强系统，其特征在于，分别设置环境光照模型、环境光线映射模型和环境光线折射效果模型对所述空间三维模型进行三维渲染，生成渲染后的空间三维模型。
10.如权利要求9所述的一种基于卫星数据的高精度三维仿真增强系统，其特征在于，所述环境光照模型包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于卫星数据的高精度三维仿真增强方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种基于卫星数据的高精度三维仿真增强方法，其特征在于，通过设置在vr设备上的传感器，实时获取用户的运动状态，并通过卡尔曼滤波器对用户的运动状态进行实时估计，从而实现更自然、流畅的虚拟现实体验。
3.如权利要求1所述的一种基于卫星数据的高精度三维仿真增强方法，其特征在于，分别设置环境光照模型、环境光线映射模型和环境光线折射效果模型对所述空间三维模型进行三维渲染，生成渲染后的空间三维模型。
4.如权利要求3所述的一种基于卫星数据的高精度三维仿真增强方法，其特征在于，所述环境光照模型包括：
5.如权利要求3所述的一种基于卫星数据的高精度三维仿真增强方法，其特征在于，所述环境光线映射模型包括：
<...【专利技术属性】
技术研发人员：杨威，徐志刚，徐川，王颖，王涛，梅礼晔，李响，张安琪，江林烨，
申请(专利权)人：武昌首义学院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。