[發明專利]用于在真實環境的視圖中描繪虛擬信息的方法

有效

• 申請號: 201080045773.1
• 申請日: 2010-10-11
• 公開（公告）號: CN102598064A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: P·邁爾;M·屈恩;F·安格曼
• 申請（專利權）人: METAIO有限公司
• 主分類號: G06T19/00
• 分類號: G06T19/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王英;劉炳勝

技術領域

本發明涉及用于在真實環境的視圖中描繪虛擬信息的方法。

背景技術

增強現實(AR)是一種對現實覆蓋虛擬數據的技術，因此該技術有助于實現數據與現實的關聯。移動AR系統的使用在現有技術中是已公知的。在過去幾年來，高性能移動設備(例如，智能電話)開始適合于AR應用。這些設備同時具有相對較大的彩色顯示器、內置的攝像頭、卓越的處理器和另外的傳感器(例如，方向傳感器和GPS)。除此之外，可以通過無線網絡來對該設備的位置進行近似。

在過去，有使用AR在移動設備上實現的各種項目。首先，使用了用于確定設備的位置和方向的特殊光學測標。關于也可用于較大區域的AR(因此，其還稱為較大區域AR)，已公布了用于結合HMD(頭盔顯示器)[3]來切合實際地描繪對象的暗示。在最近時間，還存在使用GPS和現代設備的方向傳感器系統的方法[1、2、4、5]。

但是，迄今為止公布的這些方法具有下面缺點：它們不允許在AR場景中實現其它用戶的簡單融合。除此之外，基于GPS和指南針的大多系統還具有下面缺點：這些設備必須進行令人信服地提供，但是卻可能存在很大的不準確性。

美國2009/0179895?A1描述了在真實環境(“街景”)的圖像中混合三維評注或注釋的方法。通過圖像中的選擇框的方式，用戶選擇要混合注釋的位置。其后，將該選擇框投影在三維模型上，以便確定注釋關于該圖像的位置。此外，確定與三維模型上的投影相對應的位置數據，并將其與用戶輸入的注釋進行關聯。將該注釋與位置數據一起存儲在服務器的數據庫中，并可以根據該位置數據，與真實環境的另一幅圖像進行混合。

通常并在下文中使用術語“標簽(tagging)”來描述用戶使用另外的信息對現實進行豐富。迄今為止結合標簽(tagging)實現的方法包括：將對象放置在地圖視圖(例如，谷歌地圖)中，對位置點進行拍照，將這些圖像與另外的評論一起存儲，以及在特定的位置點生成文本消息。不利的是，遠處的觀看者和用戶不能再獲得對于世界中的交互式場景的AR接入。只能看到該AR場景的所謂屏幕截圖(屏幕圖像)，但不再改變。

本發明的目標在于指示在真實環境的視圖中描繪虛擬信息的方法，其允許用戶通過增強現實的方式，交互式地觀看其它用戶生成的AR圖像場景，并在實現時保證高準確性和用戶友善。

發明內容

根據本發明的第一方面，提供了一種用于在真實環境的視圖中描繪虛擬信息的方法，該方法包括下面步驟：在服務器的數據庫中，提供具有地理全球坐標系統的全球位置和方向的至少一個虛擬對象，以及允許對所述虛擬對象的全球位置和方向得出結論的第一姿態數據；通過移動設備拍攝真實環境的至少一幅圖像，并提供第二姿態數據，其中所述第二姿態數據允許對所述圖像是在所述地理全球坐標系統的什么位置和什么方向拍攝的得出結論；在所述移動設備的顯示器上顯示所述圖像；在所述服務器的數據庫中存取所述虛擬對象，并基于所述第一姿態數據和所述第二姿態數據，在顯示器顯示的所述圖像中定位所述虛擬對象；通過在顯示器顯示的所述圖像中進行相應定位，操作所述虛擬對象或者增加另外的虛擬對象；在所述服務器的數據庫中，提供根據所述圖像中的定位的所操作的虛擬對象以及修改的第一姿態數據，或者根據所述圖像中的定位的另外的虛擬對象以及第三姿態數據，所修改的第一姿態數據和所述第三姿態數據均允許對所操作的虛擬對象或者另外的操作對象的全球位置和方向得出結論。在該方面，可以在例如所述服務器上提供所述圖像以及所述第二姿態數據。

根據本發明的另外方面，提供了一種用于在真實環境的視圖中描繪虛擬信息的方法，該方法包括下面步驟：在服務器的數據庫中，提供具有地理全球坐標系統的全球位置和方向的至少一個虛擬對象，以及允許對所述虛擬對象的全球位置和方向得出結論的第一姿態數據；通過數據眼鏡(例如，所謂的光學式透視數據眼鏡或者視訊式透視數據眼鏡)提供真實環境的至少一個視圖以及第二姿態數據，其中所述第二姿態數據允許對所述數據眼鏡位于所述地理全球坐標系統的什么位置和什么方向得出結論；在所述服務器的數據庫中存取所述虛擬對象，并基于所述第一姿態數據和所述第二姿態數據，在所述視圖中定位所述虛擬對象；通過所述視圖中的相應定位，操作所述虛擬對象或者增加另外的虛擬對象；在所述服務器的數據庫中，提供根據所述視圖中的定位的所操作的虛擬對象以及修改的第一姿態數據，或者根據所述視圖中的定位的另外的虛擬對象以及第三姿態數據，所修改的第一姿態數據和所述第三姿態數據均允許對所操作的虛擬對象或者另外的虛擬對象的全球位置和方向得出結論。