[發明專利]實時生成三維線路兩翼全息漫游投影源的方法

有效

• 申請號: 201710508653.4
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107247397B
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 韓元利
• 申請（專利權）人: 中鐵第四勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: G03H1/04
• 分類號: G03H1/04;G03H1/22;H04N13/296;H04N13/204
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 黃行軍;李滿

1.一種實時生成三維線路兩翼全息漫游投影源的方法，其特征在于，它包括如下步驟：

步驟1：在線路三維投影程序中分別創建線路左、右兩翼的投影窗口并設置其各自的投影虛擬相機，通過設置投影虛擬相機的位置與姿態角可以控制相應關聯窗口的投影畫面；左、右兩翼的投影窗口分別輸出到投影裝置的左、右兩翼投影儀，從而提供視頻源輸出，左、右兩翼的投影窗口作為有約束關系且直接提供視頻源的投影窗口不可或缺,在此基礎上，可以拓展更多的窗口提供定制的或更高自由度的三維場景交互；

鼠標交互在哪個窗口上發生時，哪個窗口稱之為當前激活窗口，激活窗口所對應的虛擬相機稱之為主動相機，其它窗口的虛擬相機稱之為被動相機，通過調整主動相機的參數可以實現所有窗口場景的畫面同步控制；

步驟2：當前激活窗口上的交互主動相機與其它窗口上的被動相機之間的約束關系確定為：

在當前激活窗口中根據主動相機交互位置的變更實時確立一個最近的線路中心上的觀察點O，并根據這個觀察點O計算出三維場景左翼窗口和三維場景右翼窗口的位置與姿態；

左翼虛擬相機位置P₁、右翼虛擬相機位置P₂與經過觀察點O的工程線路垂直，且左翼虛擬相機位置P₁、右翼虛擬相機位置P₂相對于經過觀察點O的工程線路對稱；

步驟3：計算左翼虛擬相機和右翼虛擬相機的偏航角yaw、翻滾角roll、俯仰角pitch，其中，左、右兩翼虛擬相機的俯仰角pitch與對工程線路在O點的坡度角保持一致；偏航角yaw決定了相機的對向方位，左、右翼虛擬相機的偏航角yaw與工程線路在O點的方位角V保持一致；左翼虛擬相機的翻滾角roll根據左翼虛擬相機距離觀察點O的高度h_L和左翼虛擬相機距離觀察點O的偏移距d計算，右翼虛擬相機的翻滾角roll根據右翼虛擬相機距離觀察點O的高度h_R和右翼虛擬相機距離觀察點O的偏移距d計算，左、右兩翼相機的偏移距離d相同，但相機高度受兩翼不同的地形影響而不同。

2.根據權利要求1所述的實時生成三維線路兩翼全息漫游投影源的方法，其特征在于：所述步驟1中，拓展一個擁有完全交互自由度的主窗口作為主要的漫游控制窗口，通過該窗口上的主動相機的漫游控制實現線路兩翼的畫面同步輸出，主動相機與被動相機的設置方法與步驟2、3完全一致。

3.根據權利要求1所述的實時生成三維線路兩翼全息漫游投影源的方法，其特征在于：當左右兩翼窗口中有一翼窗口大小變化時，另一翼窗口自動保持同步的窗口調整，以便保持兩翼畫面的一致。

4.根據權利要求1所述的實時生成三維線路兩翼全息漫游投影源的方法，其特征在于：所述步驟1中，左右兩翼窗口能拓展到投影儀或顯示器上進行全屏表達，要求接收兩翼投影畫面的投影儀或顯示器的分辨率、刷新頻率和顯示尺寸保持一致。

5.根據權利要求1所述的實時生成三維線路兩翼全息漫游投影源的方法，其特征在于：所述步驟3中，左右兩翼虛擬相機的高度h_L、h_R根據O點所處的位置來約束，當O點為橋梁、路基段時，h_L、h_R應該約束在地面以上一定的高度，當O點為隧道段時，可以約束h_L、h_R在地面以上，也可以約束在地面以下；但不管O點是任何位置，應該同時保障兩翼相機的高度在線路的軌面高程之上，且相機同時處于地上或地下，避免相機的地面穿透。

6.根據權利要求1所述的實時生成三維線路兩翼全息漫游投影源的方法，其特征在于：所述步驟3中，主動相機的高度h與偏移距離d可以通過設置熱鍵來實時地進行調整以實現對投影畫面的同步調整。