一種采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的人與物的結(jié)合方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的人與物的結(jié)合方法，它包括場景映射步驟、定位步驟、運(yùn)動方式映射步驟和特定物件定位步驟。本發(fā)明將虛擬實(shí)現(xiàn)的世界與真實(shí)世界進(jìn)行關(guān)聯(lián)，通過定位在虛擬實(shí)現(xiàn)的世界的小地圖進(jìn)行實(shí)時顯示，同時用戶可以實(shí)時觀察到自己的行為動作；具體地，采用小地圖的方式將真實(shí)世界的建筑進(jìn)行三維視圖的展示，并且與定位相關(guān)聯(lián)，形象直觀；采用應(yīng)用現(xiàn)實(shí)場景傳感技術(shù)以及相應(yīng)的運(yùn)算處理技術(shù)理解分析現(xiàn)實(shí)環(huán)境，將現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的一些特征映射到展現(xiàn)給用戶的虛擬場景中，從而提高了用戶體驗(yàn)。
【專利說明】
一種采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的人與物的結(jié)合方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的人與物的結(jié)合方法。
【背景技術(shù)】
[0002]虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計算機(jī)仿真系統(tǒng)它利用計算機(jī)生成一種模擬環(huán)境是一種多源信息融合的交互式的三維動態(tài)視景和實(shí)體行為的系統(tǒng)仿真使用戶沉浸到該環(huán)境中。同時，虛擬現(xiàn)實(shí)是利用電腦模擬產(chǎn)生一個三維空間的虛擬世界，提供使用者關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可以及時、沒有限制地觀察三度空間內(nèi)的事物。虛擬現(xiàn)實(shí)是多種技術(shù)的綜合，包括實(shí)時三維計算機(jī)圖形技術(shù)，廣角(寬視野)立體顯示技術(shù)，對觀察者頭、眼和手的跟蹤技術(shù)，以及觸覺/力覺反饋、立體聲、網(wǎng)絡(luò)傳輸、語音輸入輸出技術(shù)等。
[0003]在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中，當(dāng)使用者進(jìn)行位置移動時，電腦可以立即進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算，將精確的3D世界影像傳回產(chǎn)生臨場感。該技術(shù)集成了計算機(jī)圖形(CG)技術(shù)、計算機(jī)仿真技術(shù)、人工智能、傳感技術(shù)、顯示技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)并行處理等技術(shù)的最新發(fā)展成果，是一種由計算機(jī)技術(shù)輔助生成的高技術(shù)模擬系統(tǒng)。
[0004]然而現(xiàn)有的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)無法與真正的現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行關(guān)聯(lián)，用戶無法將虛擬現(xiàn)實(shí)中的世界與現(xiàn)實(shí)世界連接起來，因此總會產(chǎn)生距離感。同時也無法與現(xiàn)實(shí)世界的物體進(jìn)行交互。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的人與物的結(jié)合方法，將虛擬現(xiàn)實(shí)的世界與現(xiàn)實(shí)中真實(shí)的世界進(jìn)行關(guān)聯(lián)。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:一種采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的人與物的結(jié)合方法，它包括場景映射步驟、定位步驟和運(yùn)動方式映射步驟;所述的場景映射步驟用于將虛擬場景以及用戶周圍的區(qū)域在虛擬現(xiàn)實(shí)終端進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)顯示，包括用于將虛擬的網(wǎng)絡(luò)元素與現(xiàn)實(shí)的實(shí)體對象顯示于地理信息系統(tǒng)之中形成復(fù)合空間的第一場景映射子步驟和用于將周圍場景映射為虛擬場景的第二場景映射步驟；
所述的地理信息系統(tǒng)包括三維電子地圖，所述的第一場景映射子步驟包括以下子步驟:
SI 11:將所述的網(wǎng)絡(luò)元素進(jìn)行GIS化，所述的網(wǎng)絡(luò)元素為不存在于現(xiàn)實(shí)中的虛擬物體； SI 12:將所述的復(fù)合空間進(jìn)行三維可視化；
S113:虛擬現(xiàn)實(shí)終端呈現(xiàn)三維可視化后的復(fù)合空間和虛擬物體位置；
所述的第二場景映射步驟包括以下子步驟:
S121:通過現(xiàn)實(shí)場景傳感模塊捕獲用戶周邊環(huán)境的現(xiàn)實(shí)場景信息；
S122:計算處理模塊從所述的現(xiàn)實(shí)場景信息中提取出現(xiàn)實(shí)場景特征，基于預(yù)先設(shè)定的映射關(guān)系，將所述的現(xiàn)實(shí)場景特征映射為用于構(gòu)建虛擬場景的特征，并基于所述用于構(gòu)建虛擬場景的特征構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)場景信息；
S123:虛擬現(xiàn)實(shí)終端呈現(xiàn)所述虛擬現(xiàn)實(shí)場景信息；
所述的定位步驟包括:
S21:初始化室內(nèi)參考點(diǎn)，載入數(shù)據(jù)庫中參考點(diǎn)信息；
S22:設(shè)置隊(duì)列和濾波器參數(shù)，采集WIFI信號數(shù)據(jù)到隊(duì)列；
S23:利用采集的數(shù)據(jù)隊(duì)列，計算當(dāng)前位置上各個AP對應(yīng)的RSSI均值；
S24:遍歷所有參考點(diǎn)，根據(jù)步驟S23計算的RSSI均值是否在所對應(yīng)AP關(guān)于某參考點(diǎn)的RSSI區(qū)間之內(nèi)，判斷該參考點(diǎn)是否在對應(yīng)AP的判斷集中；
S25:求各個AP判斷集的交集:
(1)若交集中只有一個參考點(diǎn)，將該參考點(diǎn)坐標(biāo)作為算法的估計輸出，并結(jié)束；
(2)若交集中不止一個參考點(diǎn)，則計算RSSI誤差向量，根據(jù)誤差對交集中的參考點(diǎn)排序，并選擇其中誤差最小的k個點(diǎn)，以加權(quán)k近鄰算法計算估計結(jié)果，并結(jié)束；
(3)若交集為空集，計算各個判斷集的中心，并將這些集中心的中心作為全局中心，利用歐拉距離排除中心距全局中心最遠(yuǎn)的判斷集，并對剩余的判斷集作步驟S25中子步驟
(1)、子步驟(2)和子步驟(3)的交集運(yùn)算，直到得到估計結(jié)果，并結(jié)束;若執(zhí)行到最后一層仍得不到結(jié)果，執(zhí)行子步驟(4);
(4)若子步驟(3)執(zhí)行到最后一層時，交集仍為空集，則利用當(dāng)前RSSI均值與參考點(diǎn)RSSI均值間的誤差距離，根據(jù)RSSI誤差最小原則，利用加權(quán)k近鄰算法計算估計結(jié)果；
S26:將定位信息與三維可視化后的復(fù)合空間進(jìn)行映射，在復(fù)合空間中顯示當(dāng)前定位信息;
所述的運(yùn)動方式定位步驟包括以下子步驟:
S31:在人身關(guān)節(jié)處設(shè)置多個與虛擬現(xiàn)實(shí)終端關(guān)聯(lián)的傳感組件；
S32:各個傳感組件的信息實(shí)時發(fā)送至虛擬現(xiàn)實(shí)終端；
S33:虛擬現(xiàn)實(shí)終端接收到信息之后進(jìn)行解析，并呈現(xiàn)在所述虛擬現(xiàn)實(shí)場景信息中。
[0007]所述的虛擬現(xiàn)實(shí)終端為虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔或者移動終端。
[0008]所述的特定物件為實(shí)體物體，所述的特定物件定位步驟包括:
541:在特定物件上設(shè)置定位模塊；
542:根據(jù)步驟S21?步驟S26的方法將特定物件在復(fù)合空間中顯示。
[0009]所述的定位步驟還包括一個離線訓(xùn)練步驟:
S201:離散化待定位區(qū)域，在待定位區(qū)域中均勻的取N個位置作為參考點(diǎn)；
S202:在每個步驟S201所述的參考點(diǎn)掃描WIFI信號，記錄連續(xù)一段時間內(nèi)各個AP的接收信號強(qiáng)度指示值RSSI;
S203:處理步驟202中所得的RSSI向量，計算各個AP在該參考點(diǎn)的RSSI均值、方差以及最大最小區(qū)間，將這些參數(shù)連同對應(yīng)AP的標(biāo)識SSID—起保存到數(shù)據(jù)庫中；
S204:對所有的參考點(diǎn)進(jìn)行S203和步驟S204操作，直到所有的參考點(diǎn)都訓(xùn)練完畢，從而建立待定位區(qū)域完整的RSSI分布地圖。
[0010]所述的三維可視化后的復(fù)合空間為建筑的三維視圖。
[0011 ] 所述的虛擬現(xiàn)實(shí)終端呈現(xiàn)三維可視化后的復(fù)合空間的視角可調(diào)整。
[0012]步驟S121中所述的捕獲用戶周邊環(huán)境的現(xiàn)實(shí)場景信息為捕獲用戶周邊環(huán)境圖像的時序列幀數(shù)據(jù);所述的計算處理模塊從所述的現(xiàn)實(shí)場景信息中提取出現(xiàn)實(shí)場景特征對所述時序列幀數(shù)據(jù)進(jìn)行模式識別分析，以提取出現(xiàn)實(shí)場景特征。
[0013]所述的現(xiàn)實(shí)場景傳感模塊包括:深度攝像傳感器、深度攝像傳感器與RGB攝像傳感器的結(jié)合實(shí)體、超聲波定位傳感模塊、熱成像定位傳感模塊和電磁定位傳感模塊中的一種或者多種的組合。
[0014]所述的傳感組件包括三軸加速度傳感器、三軸角速度傳感器、三軸地磁傳感器的一種或者多種。
[0015]所述的特定物件定位步驟還包括一個子步驟S43:當(dāng)用戶攜帶所述特定物件并且移動時，在復(fù)合空間中進(jìn)行顯示;其中，判斷人物攜帶特定物件的步驟包括判斷設(shè)置于手部的傳感器與特定物件的相對位置的距離是否在一段時間內(nèi)保持在一定范圍內(nèi)。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明將虛擬實(shí)現(xiàn)的世界與真實(shí)世界進(jìn)行關(guān)聯(lián)，通過定位在虛擬實(shí)現(xiàn)的世界的小地圖進(jìn)行實(shí)時顯示，同時用戶可以實(shí)時觀察到自己的行為動作。
[0017]具體地，采用小地圖的方式將真實(shí)世界的建筑進(jìn)行三維視圖的展示，并且與定位相關(guān)聯(lián)，形象直觀;采用應(yīng)用現(xiàn)實(shí)場景傳感技術(shù)以及相應(yīng)的運(yùn)算處理技術(shù)理解分析現(xiàn)實(shí)環(huán)境，將現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的一些特征映射到展現(xiàn)給用戶的虛擬場景中，從而提高了用戶體驗(yàn);并且，其中的定位方式實(shí)現(xiàn)移動目標(biāo)(人、設(shè)備)的定位和三維位置顯示，為虛擬現(xiàn)實(shí)終端的基于位置服務(wù)應(yīng)用提供坐標(biāo)估計，具備較高的精度和較低的延時(延時可以通過掃描周期來間接設(shè)置)；同時，本發(fā)明還將現(xiàn)實(shí)世界的物體與虛擬現(xiàn)實(shí)進(jìn)行關(guān)聯(lián)顯示。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案:
如圖1所示，一種采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的人與物的結(jié)合方法，它包括場景映射步驟、定位步驟、運(yùn)動方式映射步驟和特定物件定位步驟;所述的場景映射步驟用于將虛擬場景以及用戶周圍的區(qū)域在虛擬現(xiàn)實(shí)終端進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)顯示，包括用于將虛擬的網(wǎng)絡(luò)元素與現(xiàn)實(shí)的實(shí)體對象顯示于地理信息系統(tǒng)之中形成復(fù)合空間的第一場景映射子步驟和用于將周圍場景映射為虛擬場景的第二場景映射步驟；
所述的地理信息系統(tǒng)包括三維電子地圖，所述的第一場景映射子步驟包括以下子步驟:
SI 11:將所述的網(wǎng)絡(luò)元素進(jìn)行GIS化，所述的網(wǎng)絡(luò)元素為不存在于現(xiàn)實(shí)中的虛擬物體； SI 12:將所述的復(fù)合空間進(jìn)行三維可視化；
S113:虛擬現(xiàn)實(shí)終端呈現(xiàn)三維可視化后的復(fù)合空間和虛擬物體位置；
所述的第二場景映射步驟包括以下子步驟:
S121:通過現(xiàn)實(shí)場景傳感模塊捕獲用戶周邊環(huán)境的現(xiàn)實(shí)場景信息；
S122:計算處理模塊從所述的現(xiàn)實(shí)場景信息中提取出現(xiàn)實(shí)場景特征，基于預(yù)先設(shè)定的映射關(guān)系，將所述的現(xiàn)實(shí)場景特征映射為用于構(gòu)建虛擬場景的特征，并基于所述用于構(gòu)建虛擬場景的特征構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)場景信息；
S123:虛擬現(xiàn)實(shí)終端呈現(xiàn)所述虛擬現(xiàn)實(shí)場景信息；
所述的定位步驟包括:
S21:初始化室內(nèi)參考點(diǎn)，載入數(shù)據(jù)庫中參考點(diǎn)信息；
S22:設(shè)置隊(duì)列和濾波器參數(shù)，采集WIFI信號數(shù)據(jù)到隊(duì)列；
S23:利用采集的數(shù)據(jù)隊(duì)列，計算當(dāng)前位置上各個AP對應(yīng)的RSSI均值；
S24:遍歷所有參考點(diǎn)，根據(jù)步驟S23計算的RSSI均值是否在所對應(yīng)AP關(guān)于某參考點(diǎn)的RSSI區(qū)間之內(nèi)，判斷該參考點(diǎn)是否在對應(yīng)AP的判斷集中；
S25:求各個AP判斷集的交集:
(1)若交集中只有一個參考點(diǎn)，將該參考點(diǎn)坐標(biāo)作為算法的估計輸出，并結(jié)束；
(2)若交集中不止一個參考點(diǎn)，則計算RSSI誤差向量，根據(jù)誤差對交集中的參考點(diǎn)排序，并選擇其中誤差最小的k個點(diǎn)，以加權(quán)k近鄰算法計算估計結(jié)果，并結(jié)束；
(3)若交集為空集，計算各個判斷集的中心，并將這些集中心的中心作為全局中心，利用歐拉距離排除中心距全局中心最遠(yuǎn)的判斷集，并對剩余的判斷集作步驟S25中子步驟
(1)、子步驟(2)和子步驟(3)的交集運(yùn)算，直到得到估計結(jié)果，并結(jié)束;若執(zhí)行到最后一層仍得不到結(jié)果，執(zhí)行子步驟(4);
(4)若子步驟(3)執(zhí)行到最后一層時，交集仍為空集，則利用當(dāng)前RSSI均值與參考點(diǎn)RSSI均值間的誤差距離，根據(jù)RSSI誤差最小原則，利用加權(quán)k近鄰算法計算估計結(jié)果；
S26:將定位信息與三維可視化后的復(fù)合空間進(jìn)行映射，在復(fù)合空間中顯示當(dāng)前定位信息;
所述的運(yùn)動方式定位步驟包括以下子步驟:
S31:在人身關(guān)節(jié)處設(shè)置多個與虛擬現(xiàn)實(shí)終端關(guān)聯(lián)的傳感組件；
S32:各個傳感組件的信息實(shí)時發(fā)送至虛擬現(xiàn)實(shí)終端；
S33:虛擬現(xiàn)實(shí)終端接收到信息之后進(jìn)行解析，并呈現(xiàn)在所述虛擬現(xiàn)實(shí)場景信息中。、 所述的特定物件為實(shí)體物體，所述的特定物件定位步驟包括:
541:在特定物件上設(shè)置定位模塊；
542:根據(jù)步驟S21?步驟S26的方法將特定物件在復(fù)合空間中顯示。
[0020]所述的虛擬現(xiàn)實(shí)終端為虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔或者移動終端。
[0021 ]所述的定位步驟還包括一個離線訓(xùn)練步驟:
S201:離散化待定位區(qū)域，在待定位區(qū)域中均勻的取N個位置作為參考點(diǎn)；
S202:在每個步驟S201所述的參考點(diǎn)掃描WIFI信號，記錄連續(xù)一段時間內(nèi)各個AP的接收信號強(qiáng)度指示值RSSI;
S203:處理步驟202中所得的RSSI向量，計算各個AP在該參考點(diǎn)的RSSI均值、方差以及最大最小區(qū)間，將這些參數(shù)連同對應(yīng)AP的標(biāo)識SSID—起保存到數(shù)據(jù)庫中；
S204:對所有的參考點(diǎn)進(jìn)行S203和步驟S204操作，直到所有的參考點(diǎn)都訓(xùn)練完畢，從而建立待定位區(qū)域完整的RSSI分布地圖。
[0022]所述的三維可視化后的復(fù)合空間為建筑的三維視圖。
[0023 ] 所述的虛擬現(xiàn)實(shí)終端呈現(xiàn)三維可視化后的復(fù)合空間的視角可調(diào)整。
[0024]步驟S121中所述的捕獲用戶周邊環(huán)境的現(xiàn)實(shí)場景信息為捕獲用戶周邊環(huán)境圖像的時序列幀數(shù)據(jù);所述的計算處理模塊從所述的現(xiàn)實(shí)場景信息中提取出現(xiàn)實(shí)場景特征對所述時序列幀數(shù)據(jù)進(jìn)行模式識別分析，以提取出現(xiàn)實(shí)場景特征。
[0025]所述的現(xiàn)實(shí)場景傳感模塊包括:深度攝像傳感器、深度攝像傳感器與RGB攝像傳感器的結(jié)合實(shí)體、超聲波定位傳感模塊、熱成像定位傳感模塊和電磁定位傳感模塊中的一種或者多種的組合。
[0026]所述的傳感組件包括三軸加速度傳感器、三軸角速度傳感器、三軸地磁傳感器的一種或者多種。
[0027]所述的特定物件定位步驟還包括一個子步驟S43:當(dāng)用戶攜帶所述特定物件并且移動時，在復(fù)合空間中進(jìn)行顯示;其中，判斷人物攜帶特定物件的步驟包括判斷設(shè)置于手部的傳感器與特定物件的相對位置的距離是否在一段時間內(nèi)保持在一定范圍內(nèi)。
[0028]本實(shí)施例為應(yīng)用于商場活動，某商場舉行活動，需要使用到虛擬現(xiàn)實(shí)，用戶需要通過本發(fā)明的方法尋找到特定位置的特定物件。比如，尋找虛擬NPC等。
[0029]首先，用戶獲取第一場景映射，即整個商場的形狀以及樓層以及虛擬NPC的特定位置。
[0030]Sm:將網(wǎng)絡(luò)元素進(jìn)行GIS化，所述的網(wǎng)絡(luò)元素為不存在于現(xiàn)實(shí)中的虛擬物體，在本實(shí)施例中的網(wǎng)絡(luò)元素即為虛擬NPC;
S112:將所述的復(fù)合空間進(jìn)行三維可視化，即獲取整個商場的形狀以及樓層，也可以包括商場外部的部分地形；
SI 13:虛擬現(xiàn)實(shí)終端呈現(xiàn)三維可視化后的整個商場的形狀以及樓層和虛擬NPC在商場中的某個位置，在本實(shí)施例中通過小地圖的方式實(shí)現(xiàn)(即在虛擬現(xiàn)實(shí)終端中占據(jù)的畫面為一個角落)。
[0031 ] 所述的虛擬現(xiàn)實(shí)終端呈現(xiàn)三維可視化后的復(fù)合空間的視角可調(diào)整。
[0032]接著，用戶獲取第二場景映射，即獲取周圍環(huán)境的虛擬現(xiàn)實(shí)信息。
[0033]S121:通過現(xiàn)實(shí)場景傳感模塊捕獲用戶周邊環(huán)境的現(xiàn)實(shí)場景信息；
S122:計算處理模塊從所述的現(xiàn)實(shí)場景信息中提取出現(xiàn)實(shí)場景特征，基于預(yù)先設(shè)定的映射關(guān)系，將所述的現(xiàn)實(shí)場景特征映射為用于構(gòu)建虛擬場景的特征，并基于所述用于構(gòu)建虛擬場景的特征構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)場景信息；
S123:虛擬現(xiàn)實(shí)終端呈現(xiàn)所述虛擬現(xiàn)實(shí)場景信息，在本實(shí)施例中，通過虛擬動畫的形式進(jìn)行實(shí)現(xiàn)并占據(jù)整個畫面除小地圖部分外的所有畫面。
[0034]其中，步驟S121中所述的捕獲用戶周邊環(huán)境的現(xiàn)實(shí)場景信息為捕獲用戶周邊環(huán)境圖像的時序列幀數(shù)據(jù);所述的計算處理模塊從所述的現(xiàn)實(shí)場景信息中提取出現(xiàn)實(shí)場景特征對所述時序列幀數(shù)據(jù)進(jìn)行模式識別分析，以提取出現(xiàn)實(shí)場景特征。
[0035]然后，用戶對自己進(jìn)行定位。
[0036]所述的定位步驟包括:
S21:初始化室內(nèi)參考點(diǎn)，載入數(shù)據(jù)庫中參考點(diǎn)信息；
S22:設(shè)置隊(duì)列和濾波器參數(shù)，采集WIFI信號數(shù)據(jù)到隊(duì)列；
S23:利用采集的數(shù)據(jù)隊(duì)列，計算當(dāng)前位置上各個AP對應(yīng)的RSSI均值；
S24:遍歷所有參考點(diǎn)，根據(jù)步驟S23計算的RSSI均值是否在所對應(yīng)AP關(guān)于某參考點(diǎn)的RSSI區(qū)間之內(nèi)，判斷該參考點(diǎn)是否在對應(yīng)AP的判斷集中； S25:求各個AP判斷集的交集:
(1)若交集中只有一個參考點(diǎn)，將該參考點(diǎn)坐標(biāo)作為算法的估計輸出，并結(jié)束；
(2)若交集中不止一個參考點(diǎn)，則計算RSSI誤差向量，根據(jù)誤差對交集中的參考點(diǎn)排序，并選擇其中誤差最小的k個點(diǎn)，以加權(quán)k近鄰算法計算估計結(jié)果，并結(jié)束；
(3)若交集為空集，計算各個判斷集的中心，并將這些集中心的中心作為全局中心，利用歐拉距離排除中心距全局中心最遠(yuǎn)的判斷集，并對剩余的判斷集作步驟S25中子步驟
(1)、子步驟(2)和子步驟(3)的交集運(yùn)算，直到得到估計結(jié)果，并結(jié)束;若執(zhí)行到最后一層仍得不到結(jié)果，執(zhí)行子步驟(4);
(4)若子步驟(3)執(zhí)行到最后一層時，交集仍為空集，則利用當(dāng)前RSSI均值與參考點(diǎn)RSSI均值間的誤差距離，根據(jù)RSSI誤差最小原則，利用加權(quán)k近鄰算法計算估計結(jié)果；
S26:將定位信息與三維可視化后的復(fù)合空間進(jìn)行映射，在復(fù)合空間中顯示當(dāng)前定位信息。即用戶將自己定位位置在小地圖中進(jìn)行實(shí)時顯示。
[0037]其中，所述的數(shù)據(jù)庫需要一個離線訓(xùn)練步驟:
S201:離散化待定位區(qū)域，在待定位區(qū)域中均勻的取N個位置作為參考點(diǎn)；
S202:在每個步驟S201所述的參考點(diǎn)掃描WIFI信號，記錄連續(xù)一段時間內(nèi)各個AP的接收信號強(qiáng)度指示值RSSI;
S203:處理步驟202中所得的RSSI向量，計算各個AP在該參考點(diǎn)的RSSI均值、方差以及最大最小區(qū)間，將這些參數(shù)連同對應(yīng)AP的標(biāo)識SSID—起保存到數(shù)據(jù)庫中；
S204:對所有的參考點(diǎn)進(jìn)行S203和步驟S204操作，直到所有的參考點(diǎn)都訓(xùn)練完畢，從而建立待定位區(qū)域完整的RSSI分布地圖。
[0038]接著，需要實(shí)時將自己的運(yùn)動方式在復(fù)合空間中體現(xiàn):
S31:在人身關(guān)節(jié)處設(shè)置多個與虛擬現(xiàn)實(shí)終端關(guān)聯(lián)的傳感組件；
S32:各個傳感組件的信息實(shí)時發(fā)送至虛擬現(xiàn)實(shí)終端；
S33:虛擬現(xiàn)實(shí)終端接收到信息之后進(jìn)行解析，并呈現(xiàn)在所述虛擬現(xiàn)實(shí)場景信息中。
[0039]所述的傳感組件包括三軸加速度傳感器、三軸角速度傳感器、三軸地磁傳感器的一種或者多種。
[0040]此時用戶的動作可以在虛擬現(xiàn)實(shí)場景信息中進(jìn)行體現(xiàn)。
[0041 ]最后，還包括一個對實(shí)體物體進(jìn)行定位的步驟。
[0042]所述的特定物件為實(shí)體物體，所述的特定物件定位步驟包括:
541:在特定物件上設(shè)置定位模塊；
542:根據(jù)步驟S21?步驟S26的方法將特定物件在復(fù)合空間中顯示。
[0043]當(dāng)上述都完成之后，用戶可以開始進(jìn)行向虛擬NPC處移動。
[0044]當(dāng)用戶攜帶所述特定物件并且移動時，在復(fù)合空間中進(jìn)行顯示;其中，判斷人物攜帶特定物件的步驟包括判斷設(shè)置于手部的傳感器與特定物件的相對位置的距離是否在一段時間內(nèi)保持在一定范圍內(nèi)。
[0045]在本實(shí)施例中，所述的虛擬現(xiàn)實(shí)終端為虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔或者移動終端。具體選擇根據(jù)商家的成本進(jìn)行考量。
[0046]如果采用虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔，需要采購專用的設(shè)備，但是效果更佳。用戶可戴上虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔進(jìn)行虛擬NPC尋找。并且此種方法適用于人員較少的情況下。
[0047]如果是采用移動終端，比如手機(jī)或者平板電腦，則需要安裝相應(yīng)的軟件，方便快捷但是效果相對于采用虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔的方法來說較差。此種方法適用于人員較多的情況下。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的人與物的結(jié)合方法，其特征在于:它包括場景映射步驟、定位步驟、運(yùn)動方式映射步驟和特定物件定位步驟;所述的場景映射步驟用于將虛擬場景以及用戶周圍的區(qū)域在虛擬現(xiàn)實(shí)終端進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)顯示，包括用于將虛擬的網(wǎng)絡(luò)元素與現(xiàn)實(shí)的實(shí)體對象顯示于地理信息系統(tǒng)之中形成復(fù)合空間的第一場景映射子步驟和用于將周圍場景映射為虛擬場景的第二場景映射步驟； 所述的地理信息系統(tǒng)包括三維電子地圖，所述的第一場景映射子步驟包括以下子步驟: SI 11:將所述的網(wǎng)絡(luò)元素進(jìn)行GIS化，所述的網(wǎng)絡(luò)元素為不存在于現(xiàn)實(shí)中的虛擬物體； SI 12:將所述的復(fù)合空間進(jìn)行三維可視化； S113:虛擬現(xiàn)實(shí)終端呈現(xiàn)三維可視化后的復(fù)合空間和虛擬物體位置； 所述的第二場景映射步驟包括以下子步驟: S121:通過現(xiàn)實(shí)場景傳感模塊捕獲用戶周邊環(huán)境的現(xiàn)實(shí)場景信息； S122:計算處理模塊從所述的現(xiàn)實(shí)場景信息中提取出現(xiàn)實(shí)場景特征，基于預(yù)先設(shè)定的映射關(guān)系，將所述的現(xiàn)實(shí)場景特征映射為用于構(gòu)建虛擬場景的特征，并基于所述用于構(gòu)建虛擬場景的特征構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)場景信息； S123:虛擬現(xiàn)實(shí)終端呈現(xiàn)所述虛擬現(xiàn)實(shí)場景信息； 所述的定位步驟包括: S21:初始化室內(nèi)參考點(diǎn)，載入數(shù)據(jù)庫中參考點(diǎn)信息； S22:設(shè)置隊(duì)列和濾波器參數(shù)，采集WIFI信號數(shù)據(jù)到隊(duì)列； S23:利用采集的數(shù)據(jù)隊(duì)列，計算當(dāng)前位置上各個AP對應(yīng)的RSSI均值； S24:遍歷所有參考點(diǎn)，根據(jù)步驟S23計算的RSSI均值是否在所對應(yīng)AP關(guān)于某參考點(diǎn)的RSSI區(qū)間之內(nèi)，判斷該參考點(diǎn)是否在對應(yīng)AP的判斷集中； S25:求各個AP判斷集的交集: (1)若交集中只有一個參考點(diǎn)，將該參考點(diǎn)坐標(biāo)作為算法的估計輸出，并結(jié)束； (2)若交集中不止一個參考點(diǎn)，則計算RSSI誤差向量，根據(jù)誤差對交集中的參考點(diǎn)排序，并選擇其中誤差最小的k個點(diǎn)，以加權(quán)k近鄰算法計算估計結(jié)果，并結(jié)束； (3)若交集為空集，計算各個判斷集的中心，并將這些集中心的中心作為全局中心，利用歐拉距離排除中心距全局中心最遠(yuǎn)的判斷集，并對剩余的判斷集作步驟S25中子步驟(1)、子步驟(2)和子步驟(3)的交集運(yùn)算，直到得到估計結(jié)果，并結(jié)束;若執(zhí)行到最后一層仍得不到結(jié)果，執(zhí)行子步驟(4); (4)若子步驟(3)執(zhí)行到最后一層時，交集仍為空集，則利用當(dāng)前RSSI均值與參考點(diǎn)RSSI均值間的誤差距離，根據(jù)RSSI誤差最小原則，利用加權(quán)k近鄰算法計算估計結(jié)果； S26:將定位信息與三維可視化后的復(fù)合空間進(jìn)行映射，在復(fù)合空間中顯示當(dāng)前定位信息; 所述的運(yùn)動方式定位步驟包括以下子步驟: S31:在人身關(guān)節(jié)處設(shè)置多個與虛擬現(xiàn)實(shí)終端關(guān)聯(lián)的傳感組件； S32:各個傳感組件的信息實(shí)時發(fā)送至虛擬現(xiàn)實(shí)終端； S33:虛擬現(xiàn)實(shí)終端接收到信息之后進(jìn)行解析，并呈現(xiàn)在所述虛擬現(xiàn)實(shí)場景信息中； 所述的特定物件為實(shí)體物體，所述的特定物件定位步驟包括: S41:在特定物件上設(shè)置定位模塊； S42:根據(jù)步驟S21?步驟S26的方法將特定物件在復(fù)合空間中顯示。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的人與物的結(jié)合方法，其特征在于:所述的虛擬現(xiàn)實(shí)終端為虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔或者移動終端。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的人與物的結(jié)合方法，其特征在于:所述的定位步驟還包括一個離線訓(xùn)練步驟: S201:離散化待定位區(qū)域，在待定位區(qū)域中均勻的取N個位置作為參考點(diǎn)； S202:在每個步驟S201所述的參考點(diǎn)掃描WIFI信號，記錄連續(xù)一段時間內(nèi)各個AP的接收信號強(qiáng)度指示值RSSI; S203:處理步驟202中所得的RSSI向量，計算各個AP在該參考點(diǎn)的RSSI均值、方差以及最大最小區(qū)間，將這些參數(shù)連同對應(yīng)AP的標(biāo)識SSID—起保存到數(shù)據(jù)庫中； S204:對所有的參考點(diǎn)進(jìn)行S203和步驟S204操作，直到所有的參考點(diǎn)都訓(xùn)練完畢，從而建立待定位區(qū)域完整的RSSI分布地圖。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的人與物的結(jié)合方法，其特征在于:所述的三維可視化后的復(fù)合空間為建筑的三維視圖。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的人與物的結(jié)合方法，其特征在于:所述的虛擬現(xiàn)實(shí)終端呈現(xiàn)三維可視化后的復(fù)合空間的視角可調(diào)整。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的人與物的結(jié)合方法，其特征在于:步驟S121中所述的捕獲用戶周邊環(huán)境的現(xiàn)實(shí)場景信息為捕獲用戶周邊環(huán)境圖像的時序列幀數(shù)據(jù);所述的計算處理模塊從所述的現(xiàn)實(shí)場景信息中提取出現(xiàn)實(shí)場景特征對所述時序列幀數(shù)據(jù)進(jìn)行模式識別分析，以提取出現(xiàn)實(shí)場景特征。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的人與物的結(jié)合方法，其特征在于:所述的現(xiàn)實(shí)場景傳感模塊包括:深度攝像傳感器、深度攝像傳感器與RGB攝像傳感器的結(jié)合實(shí)體、超聲波定位傳感模塊、熱成像定位傳感模塊和電磁定位傳感模塊中的一種或者多種的組合。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的人與物的結(jié)合方法，其特征在于:所述的傳感組件包括三軸加速度傳感器、三軸角速度傳感器、三軸地磁傳感器的一種或者多種。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的人與物的結(jié)合方法，其特征在于:所述的特定物件定位步驟還包括一個子步驟S43:當(dāng)用戶攜帶所述特定物件并且移動時，在復(fù)合空間中進(jìn)行顯示;其中，判斷人物攜帶特定物件的步驟包括判斷設(shè)置于手部的傳感器與特定物件的相對位置的距離是否在一段時間內(nèi)保持在一定范圍內(nèi)。
【文檔編號】G06F3/01GK105824417SQ201610150149
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月16日
【發(fā)明人】賴斌斌, 江蘭波, 樊星
【申請人】成都電鋸互動科技有限公司