一种基于3D视觉增强技术的体感互动系统技术方案

本发明专利技术涉及虚拟现实领域，具体涉及一种基于3D视觉增强技术的体感互动系统。本发明专利技术具体包括硬件控制模块，传感器交互模块以及交互执行模块。本发明专利技术建立了基于语义识别的视觉增强技术，并将视觉增强技术应用于3D体感互动系统中，通过建立了语义控制图，并设置相应的控制元素，使得视觉传感器可以与三维虚拟展示场景进行快速地识别与交互，同时所述的视觉传感器通过slam技术识别人体在三维虚拟展示场景的动态信息，无需改变整体的环境建模数据，只需对局部数据进行实时地采集与处理即可，减小了后台数据库的承载能力，提高系统的数据处理速度与响应程度。度与响应程度。度与响应程度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于3D视觉增强技术的体感互动系统


[0001]本专利技术涉及虚拟现实领域，IPC分类号为：G06F3/01具体涉及一种基于3D视觉增强技术的体感互动系统。

技术介绍

[0002]虚拟现实技术是将现实场景与虚拟动画仿真相互结合的一种交互模式，现阶段，随着计算机技术与传感器装置地发展与改良，虚拟现实技术也更加真实，整体的效果更加丰富，同时也广泛应用与各行各业中，实现了由于现实环境受限而无法展示的场景中，特别是展会场景展示中，但是传统的虚拟现实技术只在于感官上地重构，无法进行进一步的交互操作，同时在体感交互上控制方式过于繁琐，无法做到更加快捷的人体动作跟随与控制，不能给用户带来更好的沉浸式体验。
[0003]专利CN201720067170提供了一种体感互动的沉浸型虚拟现实系统，通过建立头戴式眼动识别装置与手部传感装置，将人体的运动信号转换为电信号传动至控制终端，并通过控制终端实现虚拟投影地控制与体感互动。但是此专利所述的交互方式需携带体外信号采集装置，不便于用户的活动，而且控制范围有限，无法进一步进行沉浸式体验。
[0004]专利CN201611130541提供了一种易实现的体感互动方法及系统，此系统通过建立摄像头传感器，通过摄像头传感器拍摄第一人体图像，与第二人体图像，并通过将第一人体图像与第二人体图像之间进行对比，提取图像之间的区别特征，从而判断人体的运动数据。但是此专利并未说明提取人体的运动数据后，如何与虚拟场景进行交互，以及如何进行更好地交互，因此无法进行人体在虚拟环境中体感交互地优化。r/>[0005]因此，针对目前虚拟现实中体感交互存在的问题，急需推出一种基于3D视觉增强技术的体感互动系统，通过设置视觉传感器并建立基于语义识别的交互方法，简化现实场景与三维虚拟环境的交互流程，提高整体的人体动作跟随流畅度，提高用户的体验度与真实性。

技术实现思路

[0006]针对上述问题，本专利技术提供了一种基于3D视觉增强技术的体感互动系统，具体包括硬件控制模块，传感器交互模块以及交互执行模块；其中所述的硬件控制模块采集人体的动态信息，并将动态信息传送至传感器交互模块中进行动态信息地处理，并将处理后的动态信息传送至交互执行模块，进行三维虚拟展示场景地交互更新。
[0007]优选的，所述的硬件控制模块包括三维视觉显示器，视觉传感器与声光控制装置。
[0008]优选的，所述的三维视觉显示器，构建三维虚拟展示场景；所述的三维虚拟展示场景中包括虚拟装置；所述的虚拟装置与三维虚拟展示场景构建语义信息，并将语义信息传送至交互执行模块。
[0009]优选的，所述的交互执行模块获取语义信息，并根据单个虚拟装置建立基于语义信息的语义元素。
[0010]优选的，所述的语义元素包括控制对象，控制约束，控制动作与控制结果，并将控制结果反馈至交互执行模块中。
[0011]优选的，根据所述的语义元素建立语义控制图；所述的语义控制图包括控制元素与控制连接线；所述的控制元素为语义元素，所述的控制连接线为控制元素之间的关系属性。
[0012]优选的，所述的视觉传感器获取人体在三维虚拟展示场景的动态信息，并将动态信息传送至交互执行模块；所述的动作信息作为语义元素中的控制动作元素，激活语义控制图控制虚拟装置执行相应地动作，并将执行结果作为控制结果元素，反馈至交互执行模块。
[0013]优选的，所述的视觉传感器通过slam技术识别人体在三维虚拟展示场景的动态信息。
[0014]优选的，所述的交互执行模块接收到控制结果元素后，将控制结果传送至传感器交互模块，进行三维视觉显示器中三维虚拟展示场景地更新。
[0015]优选的，所述的三维虚拟展示场景地更新只更新语义控制图中变化的控制元素与控制连接线。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0017](1)本专利技术建立了基于语义识别的视觉增强技术，并将视觉增强技术应用于3D体感互动系统中，通过建立了语义控制图，并设置相应的控制元素，使得视觉传感器可以与三维虚拟展示场景进行快速地识别与交互。同时改进后的体感交互系统的可操作性更强，进行交互的方向与功能也更多，从而更好的提高用户的体验性，并增加了体感交互的可操作性。
[0018](2)本专利技术所述的视觉传感器通过slam技术识别人体在三维虚拟展示场景的动态信息，从而进行基于局部环境识别的同时人体数据定位与建图功能，当用户在展示场景内的动作数据发生变化时，无需改变整体的环境建模数据，只需对局部数据进行实时地采集与处理即可，减小了后台数据库地承载能力，提高系统的数据处理速度与响应程度。
附图说明
[0019]图1为一种基于3D视觉增强技术的体感互动系统模块图。
具体实施方式
[0020]一种基于3D视觉增强技术的体感互动系统，具体包括硬件控制模块，传感器交互模块以及交互执行模块；其中所述的硬件控制模块采集人体的动态信息，并将动态信息传送至传感器交互模块中进行动态信息地处理，并将处理后的动态信息传送至交互执行模块，进行三维虚拟展示场景地交互更新。
[0021]在一种优选的实施方式中，所述的体感互动系统通过建立基于slam的同时定位与建模技术，建立基于视觉传感器的空间增强现实系统，在用户进入空间增强现实环境中后，视觉传感器可根据所建立地实时获取的环境特征，对用户进行环境定位，并生成局部三维环境地图，在局部三维环境地图中，将用户的行为动作进行指定地特征提取，并将提取的指定动作的特征转换为环境坐标，与三维虚拟展示场景进行坐标归一化处理，从而在局部三
维虚拟展示场景中感知到用户的动态信息，根据用户的动态信息配合虚拟环境的动态变化，从而更好地进行基于虚拟现实的体感互动，提高用户的参观体验。
[0022]在一种实施方式中，所述的硬件控制模块包括三维视觉显示器，视觉传感器与声光控制装置。
[0023]在一种优选的实施方式中，所述的声光控制装置，在三维虚拟展示场景中添加声控与灯光等控制音效，所述的声光控制装置跟随用户的动态信息进行相应地节奏变换，带给客户沉浸式的观赏体验。
[0024]在一种实施方式中，所述的三维视觉显示器，构建三维虚拟展示场景；所述的三维虚拟展示场景中包括虚拟装置；所述的虚拟装置与三维虚拟展示场景构建语义信息，并将语义信息传送至交互执行模块。
[0025]在一种实施方式中，所述的交互执行模块获取语义信息，并根据单个虚拟装置建立基于语义信息的语义元素。
[0026]具体的，所述的语义元素包括装置之间的位置关系，控制方式，组合方式等，本专利技术所述的语义元素包括但是不限制于本专利技术所述内容。
[0027]在一种实施方式中，所述的语义元素包括控制对象，控制约束，控制动作与控制结果，并将控制结果反馈至交互执行模块中。
[0028]在一种优选的实施方式中，所述地控制约束为控制对象在制定阈值区域内可进行控制动作，当用户通过身体或其他装置在控制约束范围内进行控制时，可激发控制对象进行移动，当本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于3D视觉增强技术的体感互动系统，其特征在于，具体包括硬件控制模块，传感器交互模块以及交互执行模块；其中所述的硬件控制模块采集人体的动态信息，并将动态信息传送至传感器交互模块中进行动态信息地处理，并将处理后的动态信息传送至交互执行模块，进行三维虚拟展示场景地交互更新。2.根据权利要求1所述的一种基于3D视觉增强技术的体感互动系统，其特征在于，所述的硬件控制模块包括三维视觉显示器，视觉传感器与声光控制装置。3.根据权利要求2所述的一种基于3D视觉增强技术的体感互动系统，其特征在于，所述的三维视觉显示器，构建三维虚拟展示场景；所述的三维虚拟展示场景中包括虚拟装置；所述的虚拟装置与三维虚拟展示场景构建语义信息，并将语义信息传送至交互执行模块。4.根据权利要求1所述的一种基于3D视觉增强技术的体感互动系统，其特征在于，所述的交互执行模块获取语义信息，并根据单个虚拟装置建立基于语义信息的语义元素。5.根据权利要求4所述的一种基于3D视觉增强技术的体感互动系统，其特征在于，所述的语义元素包括控制对象，控制约束，控制动作与控制结果，并将控制结果反馈至交互执行模块中。6.根据权利要求3或4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：许如兵，
申请(专利权)人：上海惠存展览展示有限公司，
类型：发明
国别省市：