[發明專利]一種將混合現實場景中虛擬模型與實物配準的方法

有效

• 申請號: 201910962405.6
• 申請日: 2019-10-11
• 公開（公告）號: CN110689624B
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發明（設計）人: 任臻
• 申請（專利權）人: 北京華寧全視科技有限公司
• 主分類號: G06T19/00
• 分類號: G06T19/00
• 代理公司: 北京久維律師事務所 11582
• 代理人: 邢江峰

1.一種將混合現實場景中虛擬模型與實物配準的方法，其特征在于：包括步驟：

Q1、在虛擬模型與實際物體上，分別標定不共面的四個標定點，虛擬模型上標定點的位置與實際物體上標定點的位置一一對應；

Q2、假設虛擬模型的中心點坐標記為(0,0,0)，虛擬模型上的4個標定點分別記為Am，Bm，Cm，Dm，這四個點的坐標信息都為已知，記Am的坐標信息為：(xAm，yAm，zAm)，同理，記Bm，Cm，Dm的坐標信息分別為：(xBm，yBm，zBm)、(xCm，yCm，zCm)、(xDm，yDm，zDm)；依次定位實際物體的4個標定點的空間坐標，分別記為(xAo，yAo，zAo)、(xBo，yBo，zBo)、(xCo，yCo，zCo)、(xDo，yDo，zDo)；

Q3、虛擬模型和實際物體的姿態用up和forward向量表示，構建一個右手坐標系，該右手坐標系確定虛擬模型的上方、前方、左方的方向，表示虛擬模型的姿態，初始狀態下，虛擬模型的up向量為(0,0,1)，forward向量為(1,0,0)，計算向量AmBm、AmCm、AmDm，由于Am，Bm，Cm，Dm四個點不共面，AmBm、AmCm、AmDm這三個向量構成一個非直角坐標系，此時存在一組且僅有一組系數a、b、c滿足：a*AmBm+b*AmCm+c*AmDm＝up；同理，存在一組且僅有一組系數d、e、f滿足：d*AmBm+e*AmCm+f*AmDm＝forward；

Q4、計算實際物體向量AoBo、AoCo、AoDo，計算a*AoBo+b*AoCo+c*AoDo＝upo和d*AoBo+e*AoCo+f*AoDo＝forwardo；

Q5、把虛擬模型進行旋轉，使虛擬模型和實際物體姿態相同。

2.根據權利要求1所述的一種將混合現實場景中虛擬模型與實物配準的方法，其特征在于：在所述實際物體上標定點的方式為：在實際物體上粘貼事先制好的易于識別的圖像。

3.根據權利要求2所述的一種將混合現實場景中虛擬模型與實物配準的方法，其特征在于：所述易于識別的圖像不限制圖像的形式。

4.根據權利要求3所述的一種將混合現實場景中虛擬模型與實物配準的方法，其特征在于：所述易于識別的圖像通過混合現實設備采集。

5.根據權利要求4所述的一種將混合現實場景中虛擬模型與實物配準的方法，其特征在于：所述混合現實設備為微軟公司生產的HoloLens混合現實眼鏡。