申请/专利权人：合肥工业大学

申请日：2022-01-07

公开（公告）日：2024-03-01

公开（公告）号：CN114359524B

主分类号：G06T19/00

分类号：G06T19/00;G06T13/20;G06T13/40;G06F3/01;G06F3/04815;G06F16/332;G06F16/33

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.01#授权;2022.05.03#实质审查的生效;2022.04.15#公开

摘要：本发明公开了一种基于反转增强现实的智能家具体验官系统，包括：调用传感器来获取系统环境数据的传感器模块；对设备载β体所在的周围环境进行重建的三维重建模块；实现设备追踪和虚拟家具摆放的AR模块；用于存储资源的资源模块；基于世界坐标系为模型实现物理属性的物理引擎模块；接受用户命令完成功能的体验模块和生成语言模块。本发明能解决现有AR局限于视觉增强，与虚拟家具交互性不足的问题，在虚拟代理虚拟世界的人或者物体为中心的框架下，给虚拟代理赋予智能，使虚拟代理成为可以“看到”、“感受到”真实世界和虚拟世界的智能家具体验官，从而能在用户的指令下，代替用户体验虚拟家具，提升用户体验。

主权项：1.一种基于反转增强现实的智能家具体验官系统，其特征包括：传感器模块、AR模块、三维重建模块、资源模块、物理引擎模块、体验模块和用户接口模块；所述传感器模块是通过调用单目摄像头、深度摄像头、陀螺仪、加速度传感器来获取系统环境数据，并分别发送给所述三维重建模块和AR模块；所述系统环境数据包括：设备运动数据和环境数据；所述设备运动数据为系统所在的设备载体在三维空间中的角速度和加速度数据；所述环境数据为单目摄像头获取的视频帧数据和深度摄像头获取的深度图像数据；所述AR模块根据所接收的设备运动数据和视频帧数据，以第一张稳定图像中单目摄像头的光心为原点O，以水平方向为X轴，以竖直方向为Y轴，单目摄像头所观察的方向为Z轴，建立世界坐标系，用于追踪设备载体运动时的坐标和单目摄像头视角数据，并发送给所述物理引擎模块；所述三维重建模块根据所接收的深度图像数据对设备载体所在的周围环境进行三维重建，得到真实环境三维模型及其在世界坐标系中的坐标和体积数据，并发送给所述物理引擎模块；所述资源模块用于存储虚拟家具模型、家具体验官的3D模型及其各种行为动作的动画文件，用于提供给所述物理引擎模块；所述物理引擎模块以所述世界坐标系为基础，为所接收的真实环境三维模型、虚拟家具模型以及3D模型添加实例化的物理对象，使其具有物理属性；其中，为真实环境三维模型中的固定地形添添加刚体对象和静态碰撞体对象；为虚拟家具模型添加对应形态的刚体对象和运动碰撞对象；为3D模型添加关节对象用于模拟人的行动；同时添加角色控制器用于控制家具体验官的移动速度和方向；所述体验模块用于获取用户命令数据并进行判断，若为选择家具命令，则获取设备载体上用户点击的位置数据A，以A点为基准，方向为单目摄像头视角方向发射射线，用于检测射线与场景坐标系中的虚拟家具模型是否发生碰撞，若发生，则得到碰撞对象的ID数据作为所选择体验的虚拟家具模型；若为体验家具命令，则根据碰撞对象的ID数据获取其位置坐标C以及家具体验官的坐标B，从而得到方向向量BC，并控制家具体验官按照方向向量BC朝碰撞对象的位置坐标C移动；当到达碰撞对象的位置坐标C的周围区域时，触发碰撞的物理属性约束，并播放预设的动画文件，使得家具体验官与所体验虚拟家具模型发生行为交互；所述用户接口模块根据所体验的虚拟家具模型的相关产品信息，用自然语言模版生成体验感受并进行显示。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 合肥工业大学 一种基于反转增强现实的智能家具体验官系统

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