【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于视角变换模拟领域，涉及视角视距变换过程模拟技术，具体是用于仿真实验的视角视距变换过程模拟方法。
技术介绍
1、视角变换是指用户或系统自动改变观察点的位置和方向，以获取不同角度的视图；通过视角视距的变换，用户可以更直观地观察实验对象的细节和整体情况，减少了不必要的操作步骤和时间浪费。这种直观性使得用户能够更快地理解实验现象和结果，从而提高了实验效率；视角视距的变换过程模拟允许用户精确控制观察的角度和距离，从而能够更准确地观察和分析实验现象。这种精确可控性有助于用户发现实验中的细微变化和问题，提高了实验的准确性和可靠性；视角视距的变换过程模拟还有助于用户发现并解决潜在的安全隐患。在虚拟环境中，用户可以模拟各种可能的操作场景和事故情况，通过观察和分析来评估实验的安全性和可行性，从而避免在实际操作中发生类似的事故。视角视距的变换过程模拟具有高度的灵活性，用户可以根据自己的需求和实验目的灵活调整观察的角度和距离。这种灵活性使得仿真实验能够适应各种复杂的实验场景和需求。
2、现有技术(申请号为2022116777081的专利技术专利)公开了一种用于虚拟仿真实验的智慧视角切换方法，该方法包括：步骤一：进入虚拟仿真实验，获取实验的全局视角，用户通过全局视角观察实验的整体场景；步骤二：实时识别鼠标在全局视角中的位置，根据鼠标位置自动定位到对应的第一局部区域，并调整第一局部区域的最佳视距；步骤三：当用户在第一局部区域内通过鼠标点击部件所在区域时，自动调整到部件的操作视觉距离；步骤四：在部件视角下，实时识别鼠标位置，根据鼠标
3、(1)视角的运动方式不够柔和，以直线作为运动曲线的运动方式在视角切换行为中生涩且僵硬，未能体现出人眼聚焦行为的连续性；
4、(2)视角的运动行为触发敏感且不可中止；视角的运动行为触发过于敏感，易触发误操作，且视角以绝对路径的方式进行运动，不可被中断；在用户实际使用中，徒增了冗余操作，导致视野频繁变动，造成晕动症效应。
5、本专利技术提供了用于仿真实验的视角视距变换过程模拟方法，以解决以上技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本专利技术提出了用于仿真实验的视角视距变换过程模拟方法，用于解决现有技术中视角的运动方式不够柔和以及运动行为触发敏感且不可中止的技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术的第一方面提供了用于仿真实验的视角视距变换过程模拟方法，包括：
3、步骤s1：获取鼠标的位置信息，根据位置信息确定工作模式；其中，工作模式包括视角视距变化模拟模式以及仪器操作模式；
4、步骤s2：在视角视距变化模拟模式中，获取鼠标的移动信号；根据移动信号判断鼠标是否处于视觉变化模拟区内；是，则对视觉变化模拟区内的重叠部分进行识别；否，则计算下一帧的视觉目标位置，并对碰撞阻挡进行识别；
5、步骤s3：在仪器操作模式中，获取鼠标的坐标信息，并向鼠标在屏幕空间指向的三维位置发射射线，判断射线是否命中仪器最佳视角区；是，则控制视角向对应仪器的最佳视角区移动；否，则持续对鼠标的坐标信息进行检测。
6、优选的，所述根据位置信息确定工作模式，包括：
7、调取鼠标的位置信息，根据鼠标的位置信息判断鼠标是否处于最佳视角区；是，则将工作模式切换成仪器操作模式；否，则保持工作模式为视角视距变化模拟模式。
8、需要说明的是，在打开实验后，实验处于设定好的全局视角位置并默认处于视角视距变化模拟模式。
9、本专利技术根据鼠标的位置信息分析是否需要对工作模式进行切换，能够根据的需求调整视角的控制，有利于提高观看者的使用感受。
10、优选的，所述根据移动信号判断鼠标是否处于视角变化模拟区内，包括：
11、调取鼠标当前的空间坐标(mx,my)；将三维场景中的仪器坐标映射到屏幕空间内，得到仪器的映射坐标；假设映射坐标为(ox,oy)，半径为r；在屏幕上构建视角视距变化模拟区为；
12、在第一帧时读取鼠标的输入信号p1，从第二帧开始，读取当前鼠标的输入信号p2；将输入信号p2与输入信号p1相减，得到鼠标水平方向和垂直方向的变化量；将变化量进行归一化得到鼠标的位移变化向量；
13、判断是否小于r；是，则判定鼠标处于视角变化模拟区内；否，则判定鼠标不处于视角变化模拟区内。
14、本专利技术对鼠标的移动信息进行分析，根据鼠标的移动信息分析鼠标的位移变化向量，并分析鼠标是否在视角变化模拟区内，能够及时分析用户需要查看的仪器，及时将视角进行切换。
15、优选的，所述对视觉变化模拟区内的重叠部分进行识别，包括：
16、获取每个仪器的位置信息，根据位置信息判断是否存在重叠；是，则根据位移变化向量分析目标仪器；否，则将当前仪器作为目标仪器。
17、优选的，所述根据位移变化向量分析目标仪器，包括：
18、获取若干仪器的最佳视角区的圆心位置oi；调取鼠标的位置m；计算鼠标位置与圆心位置的向量为；其中，i为仪器的编号，i=1,2,…，n，n为正整数；
19、通过向量点乘运算计算和的夹角θi，公式为：
20、；
21、判断θi是否小于90度；是，则将对应的仪器作为目标仪器，控制视角向对应的最佳视觉位置进行插值移动；否，则控制视角向对应的最佳视觉位置进行反向插值移动。
22、本专利技术根据位移变化向量分析用户想要查看的仪器，根据向量之间的夹角分析得到用户想要查看的目标仪器，并控制视角向对应的最佳视觉位置进行移动，能够及时将工作状态进行切换。
23、优选的，所述控制视角向对应的最佳视觉位置进行插值移动，包括：
24、获取视角移动前的初始位置k1，上一次的目标位置k2以及目标位置k3；使用二阶贝塞尔曲线公式作为运动公式，计算当前位置k关于累积时间t的公式：
25、；
26、当t为0时，k(0)=k1；当t为1时，k(1)=k3；则判定视角移动到最佳视觉位置。
27、本专利技术利用插值算法将视角向最佳视觉位置进行移动，插值移动可以利用已有的数据点信息，通过构建数学模型来估算未知数据点的值，从而填补数据空白，提高数据的完整性和利用。
28、优选的，所述计算下一帧的视觉目标位置，并对碰撞阻挡进行识别，包括：
29、获取视角当前的三维空间坐标，计算得到下一帧视角的三维空间坐标；计算公式为：
30、；
31、；
32、；
33、其中，表示向量dir在水平方向的分量；表示向量dir在垂直方向的分量；...
【技术保护点】
1.用于仿真实验的视角视距变换过程模拟方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于仿真实验的视角视距变换过程模拟方法，其特征在于，所述根据位置信息确定工作模式，包括：
3.根据权利要求1所述的用于仿真实验的视角视距变换过程模拟方法，其特征在于，所述根据移动信号判断鼠标是否处于视角变化模拟区内，包括：
4.根据权利要求1所述的用于仿真实验的视角视距变换过程模拟方法，其特征在于，所述对视觉变化模拟区内的重叠部分进行识别，包括：
5.根据权利要求4所述的用于仿真实验的视角视距变换过程模拟方法，其特征在于，所述根据位移变化向量分析目标仪器，包括：
6.根据权利要求5所述的用于仿真实验的视角视距变换过程模拟方法，其特征在于，所述控制视角向对应的最佳视觉位置进行插值移动，包括：
7.根据权利要求1所述的用于仿真实验的视角视距变换过程模拟方法，其特征在于，所述计算下一帧的视觉目标位置，并对碰撞阻挡进行识别，包括：
8.根据权利要求1所述的用于仿真实验的视角视距变换过程模拟方法，其特征在于，所述判断射线
9.根据权利要求8所述的用于仿真实验的视角视距变换过程模拟方法，其特征在于，所述返回全局视角，包括：
...【技术特征摘要】
1.用于仿真实验的视角视距变换过程模拟方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于仿真实验的视角视距变换过程模拟方法，其特征在于，所述根据位置信息确定工作模式，包括：
3.根据权利要求1所述的用于仿真实验的视角视距变换过程模拟方法，其特征在于，所述根据移动信号判断鼠标是否处于视角变化模拟区内，包括：
4.根据权利要求1所述的用于仿真实验的视角视距变换过程模拟方法，其特征在于，所述对视觉变化模拟区内的重叠部分进行识别，包括：
5.根据权利要求4所述的用于仿真实验的视角视距变换过程模拟方法，其特征在于，所述根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：齐东，王晓蒲，
申请(专利权)人：安徽省科大奥锐科技有限公司，
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。